Physiopathologie de l’infection par le virus de l’Hépatite B:

Aspects virologiques

Pr François SIMON

Service de Microbiologie

CHU Saint Louis – Paris

• Circulaire, partiellement double-brin

• DNA du brin négatif = 3.2kb

• Brin + plus court et variable de (1.8 - 2.7kb)

• compact avec 4 ORFs

• sous forme cellulaire intra nucléaire de cccDNA

“Covalently Closed Circular DNA”

Le Génome du VHB

Le VHB , exemple de la diversité et de la variabilité virale

• Origine : co-évolution/transmission entre primates avec variabilité inter-espèces

• Variabilité intra-espèces : différents génotypes avec de possibles différences cliniques et biologiques par la variabilité des souches en fonction de la géographie

• Existence de mutations ponctuelles chez le patient avec des conséquences :

• Mutants Précore : disparition de l’ag HBe et modification de l’histoire naturelle de la maladie

• Mutants d’enveloppe avec des difficultés de reconnaissance par les test de diagnostic sérologique

• Mutants d’échappement aux vaccins avec des conséquences pour la prévention

• Fréquence élevée des mutations de résistance lors des traitement antiviraux chez les patients

0.1

CpzNES (CIRMF)

CpzMAK (CIRMF)

65

CpzMIC (Congo)

46

CHIMP2

DJA

GR21(wild G. gorilla – Gabon)

66

CpzLU (Congo)

CpzJEA (Congo)

89

CpzBAT (Congo)

90

CpzDAV (Congo)54

65

GOR97 (G. gorilla)

82

CH256

CH258

CHKSB

CpzED (CIRMF)

CHIMP4

99

51

CH195KOU

60

BAS100

52

3222

ADVA

100

HBV21

D

81

HBVG

B5HBVKO1

HBVASAEX4

100

GIB151 (Hylobates sp.)

GIB153 (Hylobates sp.)

63

P4

A3HBVMS2

100

71

ADW4

WM (L. lagotricha)

71

HBV(P. t. troglodytes)

HBV(P. t. verus)

HBV-A

HBV-D

HBV-G

HBV-C

HBV-B

HBV-F

HBV-E

Singe laineux lagothrix

Gibbons

Origine desVHB :

transmissions inter-espèces passées

et à venir ?

HBV cpz est hautement réplicatif et les chimpanzés adultes présentent un profil d’immuno tolérance

HBs Ag

Hbe Ag

ADN copies/ml ASAT ALAT

Makata + + 11 9

Mangousta + + 1 X 106 17 55

Edgar + +2 X 105

12 32

Congo 1 + + 60 X 106 20 31

2 + + 29 X 106 23 27

3 + + 74 X 106 25 32

4 + + 6 X 106 36 64

5 + + 1 X 106 20 35

A2, C

A1

A2A1

A3

A2

LES GENOTYPES VHB

HBV Population Générale RuraleCentral Gabon, 2004

Importance des co infections :

HDV = 30 %

HCV (génotype 4 & 2) = 25 %

312

N HBS +

HBe + HBE -

6 21

HBs - , anti HBc+

HBe + HBe -

13 226

5 villages dans des régions reculées HBV prévalence d’un marqueurs au moins = 86%

Sous génotype A3 : Afrique Centrale

Sous génotype A1 : Afrique du Sud

Sous génotype A1 : Brésil

Sous génotype A2 : Europe, USA

Le génotype E est absent des Amériques . Installation, probablement récente en Afrique de l’Ouest : grande diversité et dynamique de l’épidémie

Phylogénie et géographie du VHB

Conséquences de la variabilité du VHB

- HHC plus fréquent lors des infections par génotype C versus le génotype B particulièrement si sous génotype Ce (odd ratio 2.75)

- Résistance au 3TC : 26 HBV génotype A et 15 HBV génotype D résistants la LAM

204V = 81% chez A vs 33% chez D (204 I dans 67%) 180 M = 81% chez A vs 40% chez D

- Les génotypes A (47 %) et B (44 %) réponderaient mieux (SVR) au peginterferon alfa-2b que les génotypes C (28 %) et D (25 %).

- QQ données in vitro devant être confirmées

AASLD Boston 2007

Zöllner et al 2004 HepatologyRamos et al 2007 JAIDS

Janssens 2005 Lancet

Perte de l’ag HBs chez les Patients sous ETV ou LAM

• 709 patients - 120 semaines• 28 perte de l’ Ag HBs (ETV: n = 18; LAM: n = 10)

Gish R, et al. AASLD 2006. Abstract 992.

P < .05

P < .05

38

54

11

79

2621

0

20

40

60

80

100

White Genotype A Genotype B

oui (n = 28) Non (n = 681)

Pat

ien

ts (

%)

14

59

Asian

P < .05

4

252912

Genotype C Genotype D

Perte de l’ag HBs

Ghana E

GuinéeE

TunisieD

TurquieD

PologneA2/D

101

102

103

104

105

106

107

108

109

Limite de détection

Charge virale VHB et génotypes DDS

If Barnes, Daniel Candotti, Diane Doucet and Jean-Pierre Allain

ActiveNormalActiveNormal/Mod

éréHistologie

> 104< 103> 105> 105HBV DNA (copies/mL)

NormalNormalALT

++––Anti-HBe

––++HBeAg

++++HBsAg

HBeAg– (Mutant Precore)

porteur

Inactif AG HBs

HBeAg+ hépatite B

ToleranceImmuneMarqueur

ActiveNormalActiveNormal/Mod

éréHistologie

> 104< 103> 105> 105HBV DNA (copies/mL)

NormalNormalALT

++––Anti-HBe

––++HBeAg

++++HBsAg

HBeAg– (Mutant Precore)

porteur

Inactif AG HBs

HBeAg+ hépatite B

ToleranceImmuneMarqueur

Physiopathologie de l’infection par le VHB

Hépatites chroniques B

• Le virus de l’hépatite B n’est pas cytopathogène.

• La physiopathogénie de l’hépatite B est immunomédiée

• Les lésions dues au VHB sont à médiation immune cellulaire

• Le traitement doit tenir compte : – Cycle de réplication virale.

– Histoire naturelle.

Phases de l’infection et charges virales

Phase de tolérance

HBV DNA > 105

ALT normale

Phase Elimination

HBV DNA < 103

ALT élevées

Phase de Contrôle

HBV DNA < 105

ALT normales

Phase échappement

HBV DNA > 105

ALT élevées

histologie ++NecroinflammationFibrose - Cirrhoses

réaction inflammatoire du

parenchyme

Elevation des ALT Progression

Insuff. Hep

Signification de la Réplication VHB dans la maladie

Replication HBV

HBV DNA

Insuff. Hep

ou HCC

CD8+CD8+HBVHBV

REVEAL: Charge virale & HCC Incidence

HBV DNA à l’entrée dans l’étude & Incidence HCC : (N = 3653)

Chen CJ, et al. JAMA. 2006;295:65-73.

50

40

30

20

10

01.30 1.37 3.57

12.1714.89

< 300 300-999

1000-9999

10,000-99,999

≥ 100,000

HBV DNA at Baseline (copies/mL)

Cu

mu

lati

ve In

cid

ence

of

HC

Cat

Yea

r 13

Fo

llow

-up

(%

)

REVEAL: charge virale & risque HCC

*Cox proportional hazards models. Risk is relative to < 104 copies/mL at entry/not tested at follow-up. Data adjusted for sex, age, cigarette smoking, and alcohol consumption.

Ad

just

ed H

azar

d R

atio

* fo

r H

CC

(95

% C

I)

Low < 104 Mid 104 - 105 High ≥ 105

HBV DNA (copies/mL)

High ≥ 105 High ≥ 105 High ≥ 105DNA at entry:

DNA at follow-up:

10.1

7.3

3.8

0

4

8

12

16

n = 146 120 537

Chen CJ, et al. JAMA. 2006;295:65-73.

Iloeje UH, et al. Gastroenterology. 2006;130:678-686.

50

40

30

20

10

0

4.5 5.99.8

23.5

36.2

< 300 300-9999

10,000-99,999

100,000-999,999

≥ 1,000,000

HBV DNA at Baseline (copies/mL)

Cu

mu

lati

ve In

cid

ence

of

Cir

rho

sis

at Y

ear

13 F

ollo

w-u

p (

%)

REVEAL: Charge virale & cirrhoses Incidence

HBV DNA à l’entrée dans l’étude & Incidence HCC : (N = 3653)

REVEAL: Conclusions

• le niveau HBV DNA (> 104 copies/mL [~ 2000 IU/mL]) est un marqueur important d’évolution vers l’HCC et la cirrhose

– Cette relation est indépendante du status Ag HBe et du niveau des ALT

Chen CJ, et al. JAMA. 2006;295:65-73. Iloeje UH, et al. Gastroenterology. 2006;130:678-686.

VHB & HHC

• Plus de 55% des HHC sont liés au VHB

• - le génome viral agit directement sur la cancérogénèse et intégration dans 80% des HHC. Les gènes S et X sont souvent retrouvés– -par cis-activation ou répression des

séquences des hépatocytes– par trans activation sur le contrôle cellulaire

Les mutant précore du VHB

• Les mutation précore et du promoteur surviennent au cours de l’évolution de l’hépatite B chronique

• La mutation va entrainer une production de préotéine tronquée par l’arrêt de la synthèse de l’ag HBe

Mann Whitney test

P value 0.0069

ADN VHB 1762/64 mutations

wt 1762/6410

100

1000

10000

100000

1000000

1.0x1007

1.0x1008

1.0x1009

Guinée, VHB génotypes E

If Barnes, Daniel Candotti, Diane Doucet and Jean-Pierre Allain

ADN VHB G1896A mutation

wt G1896A10

100

1000

10000

100000

1000000

1.0x1007

1.0x1008

1.0x1009

Mann Whitney test P value <0.0001

University of Cambridge, UK

HEPADAK ; charge virale et ALT L’expérience Sénégalaise

Relation entre CV (UI /mL) et transaminases

CV

< 3.2 UI/ml [3.2-4.2[ 4.2 UI/ml

ALAT >1N 23/398 (6%) 8/165 ( 5%) 40/85 (47%)

ASAT >1N 25/398 (6%) 12/165 ( 7%) 35/85 (41%)

Variables Analyse multivariée

ASAT ou ALAT > 1N

ASAT et ALAT > 1N

13.5 [5.8-31.5]

16.2 [7.2-36.4 ]

<0.001

<0.001

Plaquettes < 200/ 200 3.0 [1.6-5.8] 0.001

Régression logistique pour des charge virale 4.2 / < 4.2 UI (N=489) : ALAT et/ou d’ASAT > 1N et des valeurs de plaquettes < 200 Giga/l sont

corrélés positivement à une charge virale ≥ 4.2 log UI

HEPADAK ; charge virale et ALT L’expérience Sénégalaise -2

HEPADAK : Fluctuations de la charge virale VHB sur 3 prélèvements réalisés à 2 mois d’intervalle

chez des patients avec ALAT normales

• 88 patients avec ALAT normales ont été prélevés 3 fois à 2 mois d’intervalle pour quantification de l’ADN VHB par PCR Temps Réel Ampliprep-Taqman Roche

• Les variations > 1Log lors du suivi ont été

recontrôlées par PCR Temps Réel Abbott RealTime

• Génotypage par puce ADN sur plate forme Affymétrix

00,5

1

1,52

2,53

3,54

4,5

A B C D E F G H I J K L M N O

patients - Dakar - Sénégal

Lo

g

Abbott Real Time

Roche TaqMan

Evaluation PCR temps réel ADN VHB Comparaison Abbott & RocheSénégal – génotypes A et E

Fluctuations de la charge virale VHB sur 3 prélèvements réalisés à 2 mois d’intervalle chez

des patients avec ALAT normales

Variation maximaleobservée entre deuxprélèvements (log UI)

N (%)

<0.5 23 (26)

[0.5-1[ 39 (44)

[1-1.5[ 11 (13)

≥1.5 15 (17)

La CV moyenne des 1er, 2ème et 3ème prélèvements est de 2.84 ± 1.1, 2.82 ± 1.1 et 2.74 ± 1.1 log UI

Pour 30% des sujets, une variation de la CV de plus d’ 1 log UI entre deux prélèvements est observée, avec des différences allant jusqu’à 2.8 log UI

Résultats ont été reconfirmés quelle que soit la méthode, Roche ou Abbott

Etude des facteurs associés aux génotypes HBV48 patients avec ALT normales sur 6 mois de suivi

75 % de génotype E dont 73% mutés en précore C2825 % de génotype A (non « mutables en précore », BCP en cours)

n (%) - Génotype Génotype p

E (n=33) A (n=15)

Age ≥ 31 ans 15 (45) 10 (67) 0.17

Charge virale (log UI)* 3.5 (3.2-3.9) 3.7 (3.4-4) 0.23

Charge virale en classes- < 3.2- [3.2 – 4.2[- ≥ 4.2

6 (18)23 (70) 4 (12)

1 (7)12 (80) 2 (13)

0.70

Plaquettes (Giga/l)* 183 (153-222) 182 (178-271) 0.66

ALAT* 33 (26-41) 36 (26-39) 0.96

Muté précore C28 24 (73) 0 (0)

* Médiane (Q1-Q3)

Etude des facteurs associés à une variation de la charge virale d’au moins 1 log UI

Patients avec ALT normales sur 6 mois de suivi

n (%) - Génotype Sujets ayant eu une variation de la charge virale entre deux

prélèvements

p

< 1 log/UI (n=27)

≥ 1 log/UI (n=13)

Génotype A 9 (33) 3 (23) 0.72

Précore C28 ou C29

14 (78) 4 (57) 0.36

Précore C28 12 (44) 9 (69) 0.14

Type de précore C28

- sauvage- muté- Mixte

15 (79%)4

8 (53%)

4 (21%) 2

7 (47%)

0.29

Les sujets ayant une variation de la CV > 1 log semblent avoir plus de populations virales mixtes mutée/sauvages

HEPADAK 2008

• Définition du FibroDak : un algorithme décisionnel avec– Biochimie– Virologie quantitative– Elastométrie

pour une prise en charge adaptée sans PBH

ConclusionsAspects virologique et physiopathologie

VHB• Importance de la charge virale

– - Pour le pronostic– - Pour la surveillance des traitements

Limites des ALT dans les arbres décisionnels

• Des nouveaux outils virologiques :puces ADNADN intégrés, expression HBx…

• Surveillance des trousses de diagnostic