Thibault vha vhe- 2013

50
V.Thibault_janv.-13 Virus de l'hépatite A et E Virus et marqueurs diagnostiques 1 Vincent THIBAULT Laboratoire de Virologie Hôpitaux Universitaires Pitié-Salpêtrière Charles Foix Paris - France

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V.Thibault_janv.-13

Virus de l'hépatite A et E

Virus et marqueurs diagnostiques

1

Vincent THIBAULTLaboratoire de Virologie

Hôpitaux UniversitairesPitié-Salpêtrière – Charles Foix

Paris - France

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V.Thibault_janv.-13

Hépatites virales

parentéral

non A, non BB1965 D

1977

A1972

féco-oral

mode de transmission préférentiel

F, G, TTV, autres…

C1990

E1991

VaccinVaccin

(Vaccin)

2

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V.Thibault_janv.-13 3

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V.Thibault_janv.-13

Historique VHA Avant J.C.: “La Jaunisse” (Ikterus / kirrhos)

1745 : Cockayne, hépatites épidémiques

1908 : McDonald, "notion de virus…"

Reproduction de la maladie 1942 :

Volontaires (Voegt, Havens), Paul 1943 ingestion feces/serum

Entité clinique :

17-18ème siècle - 1923 Blumer - 1947 McCallum (VHA "infectious"-VHB "serum")

Transmission nosocomiale (préparation vaccinale : variole, fièvre jaune…)

Visualisation : 1973 (Feinstone)

Développement de la sérologie : épidémiologie

1979 : culture (Provost et Hilleman)

1981... : Clonage, Séquences nucléotidiques

1991… : Vaccination

2006 : Déclaration obligatoire

1995 : Vaccin

1996 : recommandations

1999 : recommandations

4

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V.Thibault_janv.-13

Virus de l'hépatite A

5

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V.Thibault_janv.-13

Virus de l’Hépatite A

ARN (+)

Vpg

Capside

27-32nm

• Famille : Picornaviridae

(entérovirus type 72)

• Genre : hépatovirus

• Taille 27-32 nm

• Non enveloppé

• Structure icosaèdrique

• ARN simple brin,

• polarité positive

• lié de façon covalente à

une protéine Vpg

6

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V.Thibault_janv.-13

VP1VP3VP2VP4 2AProtéines de surface

immunogénicité

3D (POL)3C (PRO)2C2B1D1C1B 3A-B2A

P1 prot. Capside

Vpg

2.5kDa

P2 P3

0 7478

1A

AAA

Structurales Non structurales

IRESTraduction(eIF-4G)

3D (POL)3C (PRO)2C2BVP1VP3VP2

3A-B

VP4

2Apoly-

protéine2 227 AA

?

Liaison NTPHélicase

Vpg

Protéase

ARNPolymérase

RéplicationVP1VP3VP2VP4 2A

VP0

Maturation finale

X5 – X12

7

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V.Thibault_janv.-13

Cycle de multiplication du VHA en culture de cellules

P3

P2

P1

TraductionSynthèse

de la polyprotéine

+

-

-

+

Réplication

Maturation

Libérationdu génome

Attachement

Relargage

Réticulum endoplasmique

Espace de Disse

Canaliculebiliaire

Empaquetage

8

Page 9: Thibault vha vhe- 2013

V.Thibault_janv.-13

VHA : physiopathologie

Absence d'effet cytopathique direct :

cytolyse résultant du processus immun de

défense de l'hôte,

médiation cellulaire

médiation humorale

12

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V.Thibault_janv.-13

Agents Stabilité

Chaleur

Autoclavage (121°C, 20')

100°C

60°C

température ambiante

4°C

Congelé

Inactivation

Inactivation

Stable 1 heure

Stable 1 mois (selles, eaux, sols)

Plusieurs jours sur surface sèche

4 h. Sur les mains

Stable plusieurs mois

Stable des mois ou années

Acide-base pH 1 : stable 5 h.

PH 3-11 : stable au moins 30'

U.V. Inactivation

Chimiques

Chlore, ozone,

glutaraldéhyde, iode

Inactivation

Alcool 70° 3' : inactivation partielle

Propriétés Physiques du VHA

13

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V.Thibault_janv.-13

VHA et agents physiques ou chimiques

http://www.invs.sante.fr/publications/2009/guide_hepatite_a

14

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V.Thibault_janv.-13

Variabilité génétique

Comparaison nucléotidique

6 Génotypes : IA,B ; II; IIIA,B ; IV-VI

Homme : génotype I (90%), (III, II)

Singes : IV, V, VI

Sérotype unique

Nombre limité d'épitopes antigéniques VP1, VP3

Tests immunologiques

Vaccination (HM175, CR326)

virus inactivé cultivé sur MRC-5

3D (POL)3C (PRO)2C2B1D1C1B 3A-B2A

P1 prot. Capside

Vpg

2.5kDa

P2 P3

0 7478

1A

AAA

Structurales Non structurales

15

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V.Thibault_janv.-13

Répartition mondiale des génotypes

Génotypes infectant l'homme en noir , les singes en rouge. Souche PA21 (génotype IIIA), isolée d'un singe Panamanian Owl en vert.

Cristina J, Costa-Mattioli M. Virus Res. 2007 Aug;127(2):151-7. 16

Page 14: Thibault vha vhe- 2013

V.Thibault_janv.-13 19

Desbois et al. J CLIN MICROBIOLOGY, 2010, 48, 9:3306–3315

IA

IB

IIB

IIA

IIIB

IIIA

Epidemiology and Genetic Characterization of Hepatitis

A Virus Genotype IIA

VP1 sequences (900 nt.)

West Africa

Autochtones

Diffusion du génotype IIA en France à partir d'une origine

Africaine

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Génotypes et sévérité de l'hépatite

V.Thibault_janv.-13 20

Hepatitis A Virus Genotype and Its Correlation With the Clinical Outcome of Acute Hepatitis A in Korea: 2006–2008

Yun et al. J. Med. Virol. 83:2073–2081 (2011)

•n=556 (497 ARN positifs) Sept. 2006 à Août 2008•Génotype IIIA induit des symptômes plus sévères

Comparative Analysis of Disease Severity Between Genotypes IA and IIIA of Hepatitis A Virus

Yoon et al. J. Med. Virol. 83:1308–1314 (2011)

•n=111, comparaison de deux périodes 1998 et 1999 (IA) (n = 45) et 2009 (IIIA) (n = 66)•IIIA plus sévère (ALAT et durée hospitalisation)

Globalement, pas de consensus pour un lien direct entre le génotype et la sévérité de l'atteinte hépatique –

Données en faveur de facteurs liés à l'hôte (TIM-HAVCR).

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V.Thibault_janv.-13

Symptomes

Ictère

VHA : Paramètres Biologiques

Semaines

Ag foie

VHA Sang

VHA Selles

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 24

IgM

IgG

protection contre réinfection

Ac anti-VHA = hépatite A ancienne ou vaccinationIgM anti-VHA = hépatite aiguë A (clinique)

23

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V.Thibault_janv.-13

IgM HAV uniquement à bon escient !

Alaska : test "réflexe" si Ig-VHA totales + Ig M HAV

32 % de faux + (Castrodale CID 2005:41;e86)

Vaccination : 8 à 20 % d'IgM VHA + dans les 2 à 3 semaines suivant l'injection…

NE RECHERCHER L'IgM anti-VHA QU'EN CAS D'HEPATITE AIGUË

Roque Afonso et al. CID 2006:42 -887

82 %

11 %

1 %

Faux positifs

24

Page 18: Thibault vha vhe- 2013

V.Thibault_janv.-13

Diagnostic

Sérologie +++

IgM anti VHA : infection récente

IgG anti VHA : infection passée ou vaccination

IgM et IgG anti VHA

Diagnostic direct (-) [uniquement dans le cadre d'études]

Virémie : techniques sensibles (105 v./mL)

Recherche de virus dans les selles, prolongée, importante

(109v./mL), épidémiologie

Marqueurs biochimiques

Transaminases (ALAT, ASAT)

Bilirubine

Phosphatase alcaline

Facteurs de coagulation

Salive :

IgG (ELISA)

Génome viral (RT-PCR)25

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V.Thibault_janv.-13

Durée de la virémie: conséquences cliniques et biologiques

Duration of viremia in hepatitis A virus infection

Bower et al. Journal of Infectious Diseases 2000;182:12–7

6-7 5-6 2-5 Log particules/mL

Suivi de 13 patients : durée moyenne 95 joursdont 2 avec rechute (1-2 mois)

Suivi de 27 patients

High and Persistent Excretion of Hepatitis AVirus in Immunocompetent Patients

Tjon et al. Journal of Medical Virology 78:1398–1405 (2006)

26

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V.Thibault_janv.-13Rezende et al., Hepatology 38:613-618 (2003)

Hépatite fulminante Evolution bénigne

Limite de quantification

50 Hépatites A dont 19 fulminantes (10 OLT)Hépatite fulminante :

-virémie (p=0.03) *-bilirubine -(p=0.04) *-age (p=0.09)-génotype non IA (p=0.09)

Quantification de la virémie ?

Fujiwara K et al.J. Med Virol. 2011 Feb;83(2):201-7.

Hepatitis A viral load in relation toseverity of the infection.

11 patients with fulminant hepatitis

10 with severe acute hepatitis

70 with self-limited acute hepatitis

27

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V.Thibault_janv.-13

Hépatite A : le vaccinvirus inactivé

AVAXIM 160U suspension injectable seringue préremplie

Virus de l'hépatite A souche GBM cultivée sur cellules diploïdes humaines MRC-

5 , inactivé

HAVRIX 1 440 U Elisa/ml susp inj IM Ad en seringue

HAVRIX 720 U Elisa/0,5 ml susp inj IM Enf/Nour en seringue

Souche HM 175 du virus de l'hépatite A cultivée sur cellules humaines

diploïdes MRC5

Le schéma vaccinal habituel comprend 1 dose suivie d'un rappel (1 dose) 6 à

12 mois plus tard.

La persistance des anticorps anti-VHA après vaccination n'est

actuellement pas connue . Les données disponibles suggèrent la persistance

des anticorps anti-VHA à un niveau protecteur au moins jusqu'à 20 ans

après primo-immunisation.

Hepatitis A Vaccine versus Immune Globulin for Post-exposure ProphylaxisVictor et al. 2007 N Engl J Med 357;17

29

Page 22: Thibault vha vhe- 2013

V.Thibault_janv.-13

Grippe

SRAS ?

Hépatite E ?Hépatite E ? GrippeHépatite E ?

31

Page 23: Thibault vha vhe- 2013

V.Thibault_janv.-13

Historique VHE

Découverte dépendante de la connaissance des virus des hépatites

1955 : Inde, hépatite chez des personnes immunisées contre le

VHA, épidémie particulière. "NANBH"

Entité clinique 1980 - similitude avec l’hépatite A :

Inde : prévalence de l’hépatite A importante

Epidémie : autre virus des hépatites, contamination par l’eau

1983 : reproduction de l’hépatite non A-non B chez un volontaire

immunisé contre VHA (Balayan)

Hépatite à J36

J28-45, visualisation de particules virales > VHA (27-30nm)

Reproduction de l’infection chez le singe (cynomolgus)

Hépatite "non A - non B" à transmission entérique (ENANB)

1990 : Reyes et al. clonage et séquençage "VHE"

1991 : Tam et al. VHE

2000 : Panda et al. cDNA infectieux

32

Page 24: Thibault vha vhe- 2013

V.Thibault_janv.-13

Coloured transmission electron micrograph of hepatitis E virus particles (purple)

Holmberg, Lancet Vol 376 September 11, 2010

33

Page 25: Thibault vha vhe- 2013

V.Thibault_janv.-13

VHE Virus non enveloppé

Sphérique (SRV)

Surface irrégulière

Capside 27-34 nm

Symétrie icosaédrique

ARN simple brin

hélice droite

polarité +

7,5kb

poly-A extrémité 3’

StabilitéAu laboratoire : instable(-70 à +8°C)

Décongélation/congélation

Tractus GI : stable (pH)

Famille : Hepeviridae

Genre : Hepevirus

34

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V.Thibault_janv.-13

Organisation génomiqueNon structurales Structurales

28 5109 71245’ NC3’NC

Poly-A

ARN polarité + 7 200 nt

Protéinesimmunogènes

DIAGNOSTIC

Vaccin

MeT Y Pro P X Hel RdRp

ORF3

ORF2

Génotypes 1-4

Hétérogénéité génétique

Au moins 4 groupes majeurs (<20% hétérogénéité ORF2) subdivisés en 24 sous groupes dont homologues animaux

Epitopes majeurs : parties C-ter de l’ORF3 et ORF2

Protection croisée entre différentes souches : un seul sérotype

Développement de tests sérologiques (performances équivalentes entre les différents types ?)

Vaccin : ORF 2 recombinante

35

5109

5123

114 AA

660 AA

Page 27: Thibault vha vhe- 2013

V.Thibault_janv.-13

Similarités des souches humaines et animalesBilic et al. Journal of General Virology

(2009), 90, 863–873

Unrooted phylogenetic tree of four avian HEVand nine mammalian HEV isolates, based onthe complete genome region

aviaireshumaines

Epidémique

Sporadique

37

Page 28: Thibault vha vhe- 2013

V.Thibault_janv.-13

Evolution VHE

Purdy MA, Khudyakov YE. Evolutionary history and population dynamics of hepatitis e virus. PLoS One. 2010 Dec 17;5(12):e14376.

Anthropotropic

enzootic

536 to 1344 years ago

38

Page 29: Thibault vha vhe- 2013

Répartition des différents génotypes

V.Thibault_janv.-13

Aggarwal Hepatology 2011

39

Page 30: Thibault vha vhe- 2013

V.Thibault_janv.-13 44Bouquet et al. Emerging Infectious Diseases Vol. 17, No. 11, November 2011

Etudes des souches de l'homme et du porc en France

Page 31: Thibault vha vhe- 2013

V.Thibault_janv.-13 45Bouquet et al. Emerging Infectious Diseases Vol. 17, No. 11, November 2011

Homologie des souches de l'homme et du porc

Page 32: Thibault vha vhe- 2013

V.Thibault_janv.-13 48

Izopet et al. Emerging Infectious Diseases Vol. 18, No. 8, August 2012

De l'homme au lapin…

Page 33: Thibault vha vhe- 2013

V.Thibault_janv.-13 50I. Ahmad et al. / Virus Research 161 (2011) 47– 58

Page 34: Thibault vha vhe- 2013

V.Thibault_janv.-13

Culture et Modèles animaux

• Culture

Difficile

Culture primaire d’hépatocytes de macaques (cynomolgus)

Cellules PLC/PRF/5 hépatocarcinome et "A549" cellules cancer

poumon (Tanaka et al. J. Gen Virol. 2007; Takahashi et al. Arch. Virol. 2012)

Cellule embryonnaire

• Modèles animaux

Primates : reproduction de la pathologie humaine

Volontaires...

VHE du porc, du poulet

Présence d’Ac chez poulet, porc, rat, souris, mouton...

Lapin… Ma H et al. Experimental infection of rabbits with rabbit and genotypes 1

and 4 hepatitis E viruses. PLoS One. 2010 Feb 11;5(2):e9160

51

Page 35: Thibault vha vhe- 2013

V.Thibault_janv.-13

Résistance thermique du VHE…

Colson et al. JID 2010:202

VHE dans des suspensions fécales :Inactivation : 70°C 10' ou 95°C 1 min; 56 °C 30 min maintien de l'infectiosité

Tanaka et al. J. Gen Virol. 2007

52

Barnaud et al. August 2012 Volume 78 Number 15 Applied and Environmental Microbiology p. 5153–5159

Page 36: Thibault vha vhe- 2013

V.Thibault_janv.-13

Symptomes

Ictère

VHE : Paramètres Biologiques

Jours

VHE Sang

VHE Selles

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 200

IgM

IgG

Titre peu élevéprotection contre réinfection ?

Khuroo MS, Khuroo MS.

Seroepidemiology of a second epidemic of hepatitis

E in a population that had recorded first epidemic

30 years before and has been under surveillance

since then.

Hepatol Int. 2010 Feb 3;4(2):494-9

54

Page 37: Thibault vha vhe- 2013

V.Thibault_janv.-13

Virémie et excrétion fécale

Aggarwal et al. THE LANCET • Vol 356 • September 23, 2000, p1081-1082Détection du RNA-VHE chez 20 patients ayant une hépatite E aiguë

Virémie Selles

Chandra NS et al. Dynamics of HEV viremia, fecal sheddingand its relationship with transaminases and antibodyresponse in patients with sporadic acute hepatitis E.Virol J. 2010 Sep 6;7:213 55

Page 38: Thibault vha vhe- 2013

V.Thibault_janv.-13

HEV – virémie-transmission

Matsubayashi K, et al. Transfusion. 2008 Jul;48(7):1368-75.

serum

salive

selle

IgG

IgM

Concentré de plaquettes à J0Transfusé à un homme de 64ans traité pour Lymphomenon-Hodgkinien par GMautologue

56

Page 39: Thibault vha vhe- 2013

V.Thibault_janv.-13

Immunodépression, hépatite chronique et stratégie diagnostique

Kamar et al. American Journal of Transplantation 2008; 8: 1744–1748

Dans le cadre d'une investigation chez un patient immuno déprimé,

La détection du génome viral (RT-PCR) sera privilégiée !

(ceci s'applique pour de nombreux diagnostics viraux - PCR)

57

Page 40: Thibault vha vhe- 2013

V.Thibault_janv.-13

Hépatite aigue sans immunosuppression

1. IgM anti-VHE

Délai d'obtention du résultat rapide

2. Recherche du génome du VHE (Sang et Selles)

Fiabilité des tests ?

Hépatite dans un contexte d'immunosuppression

1. Recherche du génome du VHE (Sang et Selles)

hépatite chronique, fibrose

2. Eventuellement quantification ARN-VHE avant traitement

3. Marqueurs sérologiques sans intérêt clinique

Recherche d'anticorps (IgG) anti-VHE

Intérêt ?

Fiabilité des tests ?

Stratégie Diagnostique Pratique

58

Page 41: Thibault vha vhe- 2013

Influence des tests...

V.Thibault_janv.-13 60

0.25 2.5

Test Wantai

Test GenelabsGL : 3.6%

Wantai: 16.2%

Séroprévalence VHE500 don. Sang (UK)

Bendall et al. 2010 J. Med. Virol. 82:799-805

Marseille : 64 transplantés (reins, foie)•Test Adaltis : 10.9% positifs (86% immunoblots +)•Test Wantai : 31.3% positifs (80% immunoblots +)

Rossi-Tamisier et al. 2013 J. Clin. Virol. 56:62-64

Toulouse : 88 greffe de moelle•Test Adaltis : 12.5% positifs•Test Wantai : 36.4% positifs

Abravanel et al. 2012 J. Clin. Virol. 54:152-155

Corée : 147 bilans de santé•Test Genelabs: 14.3% positifs•Test Wantai : 23.1% positifs

Park et al. 2012 BMC Inf. Dis. 12:142

Page 42: Thibault vha vhe- 2013

Des données à affiner...

V.Thibault_janv.-13 61Mansuy et al. 2011 Em. Inf. Dis 17;12,2309

% d'enfants ou de donneurs de sang positifs pour les IgG anti-VHE (test Wantai)Séroprévalence de 16.6% rapportée antérieurement...

3.7

32.8

42.5

56

62.1

70

0

10

20

30

40

50

60

70

80

2-4n=188

18-27n=64

28-37n=106

38-47n=184

48-57n=116

58-65n=40

%

Séroprévalence par tranche d'âge

Facteurs de risque :

âge

résidence rurale

chasse

contact avec les

chats

44% (n=18) de saucisses ARN-VHE +

52.5% (512 Don. Sg)

Page 43: Thibault vha vhe- 2013

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

6.2 /5.2/4.2/3.2/2.2/1.2 6.4 /5.4/4.4/3.4/2.4/1.4 5.1 /4.1/3.1/2.1/1.1 5 /4 /3 /2 /1

HRC-HE104 (3a) JRC-HE3 (3b) RKI (3f) HRC-HE15 (4c)

Performance des tests : détection du génome viral (RT-PCR)

V.Thibault_janv.-13 62

% de détection positive

Baylis et al. J. Clin. Microbiol. 2011, 49(4):1234.

titre (log)

Panel de 24 échantillons envoyés à différents laboratoire

Page 44: Thibault vha vhe- 2013

V.Thibault_janv.-13

Hépatite aiguë

IgM VHA et VHE

IgM HBc – AgHBs

Hépatite C

Notions sérologiques pour d’autres virus (EBV, CMV, herpès)

Immunodépression et cytolyse persistante

RT-PCR VHE (sang et selles)

Hépatite B – Hépatite C

Autres causes

En Pratique(à adapter en fonction du lieu géographique ?)

63

Page 45: Thibault vha vhe- 2013

V.Thibault_janv.-13

Stratégie DiagnostiqueSe donner les moyens de faire le diagnostic

Diagnostic IgG IgM RT-PCR

Certain +/- ++ +

Probable +/- - +

Douteux +++ - -

Immunité

ancienne+ - -

Diagnostic Direct

Recherche du génome sur

prélèvements sang et selles

Diagnostic Indirect

Recherche de l'immunité antivirale

IgM anti VHE

IgG anti VHE

Huang S et al. 2010 Profile of Acute Infectious Markers in Sporadic Hepatitis E. PLoS ONE 5(10): e13560

64

Page 46: Thibault vha vhe- 2013

V.Thibault_janv.-13

VHE et traitement

Efficacité du PEG-IFN

Efficacité de la ribavirine chez les patients

Pas de mécanisme virologique précis décrit

Haagsma EB et al Liver Transpl. 2010 Apr;16(4):474-7Mallet V et al. Ann Intern Med. 2010 Jul 20;153(2):85-9. Kamar N et al. Nephrol Dial Transplant. 2010 Aug;25(8):2792-5.Kamar N et al. Gastroenterology. 2010 Nov;139(5):1612-8.

65

Page 47: Thibault vha vhe- 2013

Protéines et vaccins

V.Thibault_janv.-13 66S. Kamili / Virus Research 161 (2011) 93– 100

BaculovirusGlaxoSmithKline

E. coliHecolin; Xiamen Innovax Biotech

Page 48: Thibault vha vhe- 2013

V.Thibault_janv.-13

VHE et vaccination

Risque cumulé d'un premier épisode d'hépatite E

Moyenne géométrique du taux d'anticorps anti-VHE

20 μg d'antigène rHEV (capside exprimée dans baculovirus) dans 0.5 ml de PBS sur 0.5 mg d'hydroxyde d'aluminium.3 injections

Shrestha,et al 2007 N Engl J Med 356;9

Efficacité : 95,5% après 3 doses

67

Incidence :•Placebo : 66/896=7.37%•Vaccin : 3/898=0.33%

Page 49: Thibault vha vhe- 2013

V.Thibault_janv.-13

VHE et vaccination

Zhu et al Lancet. 2010 Sep 11;376(9744):895-902

HEV 239 (Hecolin; Xiamen Innovax Biotech,Xiamen, China), produced in bacterial cells :safe and efficacious against infection withhepatitis E virus in seronegative participants ina phase 2 trial

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Incidence :•Placebo : 15/48 663=0.031%•Vaccin : 0/48 693

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Difficultés diagnostiques

V.Thibault_janv.-13 69

http://www.invs.sante.fr/Espace-professionnels/Centres-nationaux-de-reference/Liste-et-coordonnees-des-CNR