Serotypes and age - some like it young, some like it old -

Mark van der Linden German National Reference Center for Streptococci (GNRCS)

www.pneumococcus.de

Disclosures

• ML has been a member of advisory boards for Pfizer, Merck and GlaxoSmithKline

• ML has received research grants from Pfizer and GlaxoSmithKline

• ML has been invited to speak at symposia for Pfizer, Merck and GlaxoSmithKline and has received speakers’ honoraria

Dramatic impact of PCV7 - PCV13 on the epidemiology of pneumococcal diseases in all age groups if used in paediatric NIP

History of pneumococcal vaccines

1880 1900 1920 1940 1960 1980 2000 2020

1881

1911 1928

1945 / 1946

1960

1977

1983

2000

2009

First whole cell vaccine

Tetravalent / six-valent vaccines Discovery of S. pneumoniae (Sternberg, Pasteur)

PENICILLIN discovered (A. Fleming)

Penicillin in clinical practice

License PPV23

License PCV7

License PCV10

License PCV13

Epidemiology, mortality unchanged

Epidemiology, mortality unchanged

License PPV14

CRM: Diphtheria CRM197; PD: Haemophilus influenzae-derived protein D, non-typeable H. influenzae carrier for all serotypes except 18C (TT: Tetanus toxoid) and 19F (DT: Diphtheria toxoid).

Polysaccharide vaccines

PCV7. Prevenar® Summary of Product Characteristics. July 2015.

PCV10. Synflorix® Summary of Product Characteristics. January 2013.

PCV13. Prevenar 13® Summary of Product Characteristics. March 2017.

PCV15. Sobanjo-ter Meulen A, et al. Pediatr Infect Dis J 2015;34(2):186-94.

PCV20. Available at: goo.gl/Xq3Lzb. Accessed May, 2017.

PPV23. Pneumococcal Polysaccharide Vaccine® Summary of Product Characteristics. February 2017.

Pneumococcal vaccines

PPV 23 4 1983 6B 9V 14 18C 19F 23F 1 5 7F 3 6A 19A 22F 33F 10A 15B 8 11A 12F 2 9N 17F 20

Conjugate vaccines

PCV 7 4 2000 CRM 6B 9V 14 18C 19F 23F 1 5 7F 3 6A 19A 22F 33F 10A 15B 8 11A 12F 2 9N 17F 20

PCV 10 4 2009 PD TT DT 6B 9V 14 18C 19F 23F 1 5 7F 3 6A 19A 22F 33F 10A 15B 8 11A 12F 2 9N 17F 20

PCV 13 4 2009 CRM 6B 9V 14 18C 19F 23F 1 5 7F 3 6A 19A 22F 33F 10A 15B 8 11A 12F 2 9N 17F 20

Conjugate vaccines in development

PCV 15 4 CRM 6B 9V 14 18C 19F 23F 1 5 7F 3 6A 19A 22F 33F 10A 15B 8 11A 12F 2 9N 17F 20

PCV 20 4 CRM 6B 9V 14 18C 19F 23F 1 5 7F 3 6A 19A 22F 33F 10A 15B 8 11A 12F 2 9N 17F 20

Where We Are Today… PCV National Immunization Programs1-2

115 PCV13 NIPs*; 38 PCV10 NIPs*

*Both PCVs are available/reimbursed in the NIP or the NIP consists of different PCVs by region

1. Gavi Alliance Progress Report 2016. http://www.gavialliance.org/results/gavi-progress-reports/. 2. Data on file, Pfizer.

PCV13 Only = 108

PCV13 & PCV10* = 6

PCV10 Only = 32

North America:

2 PCV13 NIPs

Emerging Markets:

• 41 PCV13 only Non-Gavi NIPs

• 8 PCV10 only Non-Gavi NIPs

Gavi:

• 44 PCV13 NIPs

• 12 PCV10 NIPs

International Developed: (incl. 6 shared NIPs)

• 26 PCV13 Non-Gavi NIPs

• 12 PCV10 Non-Gavi NIPs

ASiaPacifici:

• 44 PCV13 NIPs

• 12 PCV10 NIPs

Vaccination Effects in Germany

0

50

100

150

200

250

300

350

1997-1998

1998-1999

1999-2000

2000-2001

2001-2002

2002-2003

2003-2004

2004-2005

2005-2006

2006-2007

2007-2008

2008-2009

2009-2010

2010-2011

2011-2012

2012-2013

2013-2014

2014-2015

2015-2016

2016-2017

2017-2018

PCV13 serotypes

non-PCV13 serotypes

all serotypes

PCV10/13

PCV7

Effects of pneumococcal conjugate vaccination on IPD in children <16 y. in Germany

→ N

um

be

r of is

ola

tes s

en

t to

th

e G

NR

CS

→ pneumococcal season

42,039,6 40,7

43,141,5

40,0 39,6

46,5 46,2

42,245,4

42,245,2 46,5

41,6

33,4

25,3

16,5

11,9

7,4 7,55,8

4,3 3,55,2 5,2

27,8

24,527,2

28,4

27,531,1

33,528,0

25,6 26,0

28,032,6

29,732,2 32,8

38,541,0

45,8 47,2

41,7

36,2

30,528,0

25,827,4 26,5

30,2

36,0

32,1

28,431,0

28,926,9 25,5

28,231,7

26,6 25,2 25,1

21,3

25,628,1

33,8

37,741,0

50,8

56,3

63,7

67,770,7

67,4 68,3

0

10

20

30

40

50

60

70

80

1992-

1993

1993-

1994

1994-

1995

1995-

1996

1996-

1997

1997-

1998

1998-

1999

1999-

2000

2000-

2001

2001-

2002

2002-

2003

2003-

2004

2004-

2005

2005-

2006

2006-

2007

2007-

2008

2008-

2009

2009-

2010

2010-

2011

2011-

2012

2012-

2013

2013-

2014

2014-

2015

2015-

2016

2016-

2017

2017-

2018

PCV7(%)

PCV13nonPCV7 (%)

nonPCV13 (%)

PCV10/13

PCV7

Herd Protection Effects of childhood pneumococcal conjugate vaccination on IPD

among adults >16 y. in Germany

→ %

of is

ola

tes s

en

t to

th

e G

NR

CS

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

80,0

90,0

1997-1998

1998-1999

1999-2000

2000-2001

2001-2002

2002-2003

2003-2004

2004-2005

2005-2006

2006-2007

2007-2008

2008-2009

2009-2010

2010-2011

2011-2012

2012-2013

2013-2014

2014-2015

2015-2016

2016-2017

others

12A

23A

38

35B

35F

24F

23B

20

9N

17F

33F

22F

15A/B/C

12F

11A

10A

8

→ C

ases w

ith n

on

-PC

V13 s

ero

types (

%)

→ Pneumococcal season

IPD caused by non-PCV13 Serotypes - children 0-16 y. -

PCV10/13 PCV7

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

80,0

90,0

1992-1993

1993-1994

1994-1995

1995-1996

1996-1997

1997-1998

1998-1999

1999-2000

2000-2001

2001-2002

2002-2003

2003-2004

2004-2005

2005-2006

2006-2007

2007-2008

2008-2009

2009-2010

2010-2011

2011-2012

2012-2013

2013-2014

2014-2015

2015-2016

2016-2017

others

38

35B

31

16F

35F

23B

6C

24F

23A

20

9N

17F

33F

22F

15A/B/C

12F

11A

10A

8→ C

ases n

on

-PC

V13 s

ero

types (

%)

→ Pneumococcal season

IPD caused by non-PCV13 serotypes - Adults >16 y. -

PCV10/13 PCV7

Most prevalent IPD Serotypes

Children<16 years) Adults ≥16 years Serotype all 1992-2006 % Serotype 2017-2018 %

all 4477 100,0 total 3085 100,0

PPV23 3911 87,4 PPV23 2326 75,4

PCV13 3238 72,3 PCV13 978 31,7

PCV10 2581 57,7 PCV10 191 6,2

PCV7 1943 43,4 PCV7 161 5,2

14 591 13,2 3 625 20,3

3 389 8,7 8 373 12,1

4 368 8,2 9N 217 7,0

1 307 6,9 22F 207 6,7

7F 296 6,6 12F 178 5,8

9V 286 6,4 19A 149 4,8

23F 257 5,7 10A 103 3,3

6B 183 4,1 11A 100 3,2

8 160 3,6 23B 95 3,1

19F 153 3,4 15A 88 2,9

6A 140 3,1 23A 76 2,5

19A 128 2,9 35F 68 2,2

12F 120 2,7 24F 64 2,1

9N 119 2,7 6C 58 1,9

18C 105 2,3 38 54 1,8

22F 103 2,3 33F 54 1,8

11A 101 2,3 20 51 1,7

10A 80 1,8 4 50 1,6

24F 47 1,0 19F 46 1,5

20 38 0,8 16F 45 1,5

5 35 0,8 35B 44 1,4

33F 35 0,8 15B 42 1,4

6C 32 0,7 31 41 1,3

23A 31 0,7 17F 36 1,2

Serotype average 1997-2006 % Serotype 2017-2018 %

total 231 100,0 total 174 100,0

PPV23 201 87,0 PPV23 104 59,8

PCV13 195 84,4 PCV13 43 24,7

PCV10 174 75,3 PCV10 10 5,7

PCV7 142 61,5 PCV7 5 2,9

14 49 21,2 3 24 13,8

9V 23 10,0 10A 15 8,6

19F 17 7,4 24F 14 8,0

6B 17 7,4 22F 10 5,7

1 17 7,4 19A 9 5,2

23F 14 6,1 8 9 5,2

7F 13 5,6 38 8 4,6

18C 13 5,6 12F 8 4,6

4 9 3,9 15C 8 4,6

6A 8 3,5 23B 8 4,6

19A 6 2,6 1 5 2,9

3 6 2,6 19F 4 2,3

10A 4 1,7 11A 4 2,3

24F 4 1,7 16F 4 2,3

9A 2 0,9 17F 4 2,3

9N 2 0,9 33F 4 2,3

15A 2 0,9 21 3 1,7

8 2 0,9 27 3 1,7

15B 2 0,9 15B 3 1,7

15C 2 0,9 23A 3 1,7

18B 2 0,9 35F 3 1,7

22F 2 0,9 20 2 1,1

5 1 0,4 31 2 1,1

38 1 0,4 34 2 1,1

Most prevalent IPD Serotypes

Children<16 years) Children <60 days Serotype average 1997-2006 % Serotype 2017-2018 %

total 231 100,0 total 174 100,0

PPV23 201 87,0 PPV23 104 59,8

PCV13 195 84,4 PCV13 43 24,7

PCV10 174 75,3 PCV10 10 5,7

PCV7 142 61,5 PCV7 5 2,9

14 49 21,2 3 24 13,8

9V 23 10,0 10A 15 8,6

19F 17 7,4 24F 14 8,0

6B 17 7,4 22F 10 5,7

1 17 7,4 19A 9 5,2

23F 14 6,1 8 9 5,2

7F 13 5,6 38 8 4,6

18C 13 5,6 12F 8 4,6

4 9 3,9 15C 8 4,6

6A 8 3,5 23B 8 4,6

19A 6 2,6 1 5 2,9

3 6 2,6 19F 4 2,3

10A 4 1,7 11A 4 2,3

24F 4 1,7 16F 4 2,3

9A 2 0,9 17F 4 2,3

9N 2 0,9 33F 4 2,3

15A 2 0,9 21 3 1,7

8 2 0,9 27 3 1,7

15B 2 0,9 15B 3 1,7

15C 2 0,9 23A 3 1,7

18B 2 0,9 35F 3 1,7

22F 2 0,9 20 2 1,1

5 1 0,4 31 2 1,1

38 1 0,4 34 2 1,1

Serotype average 1997-2006 % Serotype 2014-2018 %

total 76 100,0 total 32 100,0

PPV23 69 90,8 PPV23 25 78,1

PCV13 61 80,3 PCV13 13 40,6

PCV10 51 67,1 PCV10 5 15,6

PCV7 30 39,5 PCV7 3 9,4

14 10 13,2 3 7 21,9

7F 10 13,2 12F 3 9,4

1 9 11,8 19F 3 9,4

3 6 7,9 8 3 9,4

9V 6 7,9 1 2 6,3

19A 4 5,3 11A 2 6,3

19F 4 5,3 15B 2 6,3

23F 4 5,3 22F 2 6,3

4 3 3,9 28F 2 6,3

8 3 3,9 15A 1 3,1

10A 2 2,6 19A 1 3,1

18C 2 2,6 23A 1 3,1

5 2 2,6 27 1 3,1

11A 1 1,3 31 1 3,1

15A 1 1,3 35F 1 3,1

16F 1 1,3

18A 1 1,3

18B 1 1,3

24F 1 1,3

28F 1 1,3

33F 1 1,3

34 1 1,3

6B 1 1,3

9N 1 1,3

Most prevalent IPD Serotypes

Adults ≥ 16 years) Children <60 days Serotype average 1997-2006 % Serotype 2014-2018 %

total 76 100,0 total 32 100,0

PPV23 69 90,8 PPV23 25 78,1

PCV13 61 80,3 PCV13 13 40,6

PCV10 51 67,1 PCV10 5 15,6

PCV7 30 39,5 PCV7 3 9,4

14 10 13,2 3 7 21,9

7F 10 13,2 12F 3 9,4

1 9 11,8 19F 3 9,4

3 6 7,9 8 3 9,4

9V 6 7,9 1 2 6,3

19A 4 5,3 11A 2 6,3

19F 4 5,3 15B 2 6,3

23F 4 5,3 22F 2 6,3

4 3 3,9 28F 2 6,3

8 3 3,9 15A 1 3,1

10A 2 2,6 19A 1 3,1

18C 2 2,6 23A 1 3,1

5 2 2,6 27 1 3,1

11A 1 1,3 31 1 3,1

15A 1 1,3 35F 1 3,1

16F 1 1,3

18A 1 1,3

18B 1 1,3

24F 1 1,3

28F 1 1,3

33F 1 1,3

34 1 1,3

6B 1 1,3

9N 1 1,3

Serotype all 1992-2006 % Serotype 2017-2018 %

all 4477 100,0 total 3085 100,0

PPV23 3911 87,4 PPV23 2326 75,4

PCV13 3238 72,3 PCV13 978 31,7

PCV10 2581 57,7 PCV10 191 6,2

PCV7 1943 43,4 PCV7 161 5,2

14 591 13,2 3 625 20,3

3 389 8,7 8 373 12,1

4 368 8,2 9N 217 7,0

1 307 6,9 22F 207 6,7

7F 296 6,6 12F 178 5,8

9V 286 6,4 19A 149 4,8

23F 257 5,7 10A 103 3,3

6B 183 4,1 11A 100 3,2

8 160 3,6 23B 95 3,1

19F 153 3,4 15A 88 2,9

6A 140 3,1 23A 76 2,5

19A 128 2,9 35F 68 2,2

12F 120 2,7 24F 64 2,1

9N 119 2,7 6C 58 1,9

18C 105 2,3 38 54 1,8

22F 103 2,3 33F 54 1,8

11A 101 2,3 20 51 1,7

10A 80 1,8 4 50 1,6

24F 47 1,0 19F 46 1,5

20 38 0,8 16F 45 1,5

5 35 0,8 35B 44 1,4

33F 35 0,8 15B 42 1,4

6C 32 0,7 31 41 1,3

23A 31 0,7 17F 36 1,2

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

3 7F 19A 14 22F 8 1 12F 9N 4 10A 11A 23F 19F 9V 23A 15A 6A 24F 23B 6C 6B 18C 35F 33F 38 15B 20 15C 35B 31 16F 17F

0 1 2 34 5 6--10 11--1516--30 31--40 41--50 51--6061--70 71--80 81--90 90--100

→ N

um

be

r of is

ola

tes s

en

t to

th

e G

NR

CS

Age in years

Difference in prevalence of certain serotypes in certain age groups

Age stratification per IPD serotype 1992-2018, numbers of isolates in each age group

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

3 7F 19A 14 22F 8 1 12F 9N 4 10A 11A 23F 19F 9V 23A 15A 6A 24F 23B 6C 6B 18C 35F 33F 38 15B 20 15C 35B 31 16F 17F

0--15 16--100

Age stratification per IPD serotype 1992-2018, numbers of isolates in each age group

→ N

um

be

r of is

ola

tes s

en

t to

th

e G

NR

CS

Age in years

Difference in prevalence of certain serotypes in children vs. Adults But difference in total numbers blurs the picture

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

3 7F 19A 14 22F 8 1 12F 9N 4 10A 11A 23F 19F 9V 23A 15A 6A 24F 23B 6C 6B 18C 35F 33F 38 15B 20 15C 35B 31 16F 17F

0--15 16--100

Age stratification per IPD serotype 1992-2018, % of isolates in each age group

→ %

of is

ola

tes s

en

t to

th

e G

NR

CS

Age in years

Difference in prevalence of serotypes in each age group becomes more clear

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

3

7F

19A

14

22F

8

1

12F

9N

4

10A

11A

23F

19F

9V

23A

15A

6A

24F

23B

6C

6B

18C

35F

33F

38

15B

20

15C

35B

31

16F

17F

0--15 16--100

Age stratification per IPD serotype 1992-2018, % of isolates in each age group

→ %

of %

of is

ola

tes s

en

t to

th

e G

NR

CS

Childhood serotypes: 14, 19F, 6B, 18C, 15C Adult serotypes: 3, 22F, 8, 12F, 9N, 23A, 15A, 20, 31

more prevalent in children→ ←more prevalent in adults

Childhood serotypes 1992-2018, % of isolates in each age group

→ %

of is

ola

tes s

en

t to

th

e G

NR

CS

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

35,0

40,0

14

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

14,0

23F 19F 6B 38 15C

Adult serotypes 1992-2018, % of isolates in each age group

→ %

of is

ola

tes s

en

t to

th

e G

NR

CS

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

35,0

3

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

14,0

16,0

18,0

22F 8 4 23A 12F

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

9N 15A 6C 31

Late childhood, early adult serotypes 1992-2018, % of isolates in each age group

→ %

of is

ola

tes s

en

t to

th

e G

NR

CS

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

35,0

40,0

45,0

50,0

1 18C

Are these serotypes transferred from toddlers to their older siblings and/or parents?

Serotypes with little age preference 1992-2018, % of isolates in each age group

→ %

of is

ola

tes s

en

t to

th

e G

NR

CS

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

7F 19A

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

10A 11A 9V 6A 24F 23B 35F

33F 15B 20 35B 16F 17F

Conclusions

• Indeed some serotypes show preference for certain age groups.

• However, the introduction of PCVs, resulting in eradication of certain serotypes, and changing the dynamics, also through herd-protection makes the age specific analysis difficult.

• Nevertheless, some interesting conclusions can be drawn.

• Serotype 3 is the most prominent adult serotype, probably circulating among adults.

• Other serotypes with preference for adults seem to be: 22F, 8, 4, 23A, 12F, 9N, 15A, 6C and 31

• Serotype 14 is the most prominent childhood serotype • Other childhood serotypes: 23F, 19F, 6B, 38, 15C

• Serotypes 1 and 18C have a peculiar age spectrum: older children and younger adults.

• A large group of serotypes seem not to have age preference (including 7F and 19A)

• Age preference of serotypes might have to do with serotype-host factors, resulting in differences in circulation.