Influence of IL28B polymorphisms on response to a lower-than-standard dose peg-IFN-α 2a for genotype 3 chronic hepatitis C in HIV-coinfected patients.

BACKGROUND Data on which to base definitive recommendations on the doses and duration of therapy for genotype 3 HCV/HIV-coinfected patients are scarce. We evaluated the efficacy of a lower peginterferon-α 2a dose and a shorter duration of therapy than the current standard of care in genotype 3 HCV/HIV-coinfected patients. METHODS AND FINDINGS Pilot, open-label, single arm clinical trial which involved 58 Caucasian HCV/HIV-coinfected patients who received weekly 135 µg peginterferon-α 2a plus ribavirin 400 mg twice daily during 20 weeks after attaining undetectable viremia. The relationships between baseline patient-related variables, including IL28B genotype, plasma HCV-RNA, ribavirin dose/kg, peginterferon-α 2a and ribavirin levels with virological responses were analyzed. Only 4 patients showed lack of response and 5 patients dropped out due to adverse events related to the study medication. Overall, sustained virologic response (SVR) rates were 58.3% by intention-to-treat and 71.4% by per protocol analysis, respectively. Among patients with rapid virologic response (RVR), SVR and relapses rates were 92.6% and 7.4%, respectively. No relationships were observed between viral responses and ribavirin dose/kg, peginterferon-α 2a concentrations, ribavirin levels or rs129679860 genotype. CONCLUSIONS Weekly 135 µg pegIFN-α 2a could be as effective as the standard 180 µg dose, with a very low incidence of severe adverse events. A 24-week treatment duration appears to be appropriate in patients achieving RVR, but extending treatment up to just 20 weeks beyond negativization of viremia is associated with a high relapse rate in those patients not achieving RVR. There was no influence of IL28B genotype on the virological responses.

Ip-10 Is Associated With Il28b Variation And Predicts The First Phase Decline Of Hcv Rna And Outcome Of Therapy In Chronic Hepatitis C

High systemic levels of IP-10 at onset of combination therapy for chronic hepatitis C mirror intrahepatic mRNA levels and predict a slower first phase decline in HCV RNA as well as poor outcome. Recently several genome wide association studies have revealed that single nucleotide polymorphisms (SNPs) on chromosome19 within proximity of IL28B predict spontaneous clearance of HCV infection and as therapeutic outcome among patients infected with HCV genotype 1, with three such SNPs being highly predictive: rs12979860, rs12980275, and rs8099917. In the present study, we correlated genetic variations in these SNPs from 253 Caucasian patients with pretreatment plasma levels of IP-10 and HCV RNA throughout therapy within a phase III treatment trial (HCV-DITTO). The favorable genetic variations in all three SNPs (CC, AA, and TT respectively) was significantly associated with lower baseline IP-10 (CC vs. CT/TT at rs12979860: median 189 vs. 258 pg/mL, P=0.02, AA vs. AG/GG at rs12980275: median 189 vs. 258 pg/mL, P=0.01, TT vs. TG/GG at rs8099917: median 224 vs. 288 pg/mL, P=0.04), were significantly less common among HCV genotype 1 infected patients than genotype 2/3 (P<0.0001, P<0.0001, and P=0.01 respectively) and had significantly higher baseline viral load than carriers of the SNP genotypes (6.3 vs. 5.9 log 10 IU/mL, P=0.0012, 6.3 vs. 6.0 log 10 IU/mL, P=0.026, and 6.3 vs. 5.8 log 10 IU/mL, P=0.0003 respectively). Among HCV genotype 1 infected homozygous or heterogeneous carriers of the favorable C, A, and T genotypes, lower baseline IP-10 was significantly associated with greater decline in HCV-RNA day 0-4, which translated into increased rates of achieving SVR among homozygous patients with baseline IP-10 below 150 pg/mL (85%, 75%, and 75% respectively). In a multivariate analysis among genotype 1 infected patients, both baseline IP-10 and the SNPs were significant independent predictors of SVR. Conclusion: Baseline plasma IP-10 is significantly associated with IL28B variations, and augments the predictiveness of the first phase decline in HCV RNA and final treatment outcome.

IFN Stimulated Gene Expression in the Liver is a Better Predictor of Treatment Response in Chronic Hepatitis C than the IL28B (IFN lambda 3) Genotype

BACKGROUND: Therapy of chronic hepatitis C (CHC) with pegIFNα/ribavirin achieves a sustained virologic response (SVR) in ∼55%. Pre-activation of the endogenous interferon system in the liver is associated with non-response (NR). Recently, genome-wide association studies described associations of allelic variants near the IL28B (IFNλ3) gene with treatment response and with spontaneous clearance of the virus. We investigated if the IL28B genotype determines the constitutive expression of IFN stimulated genes (ISGs) in the liver of patients with CHC. METHODS: We genotyped 93 patients with CHC for 3 IL28B single nucleotide polymorphisms (SNPs, rs12979860, rs8099917, rs12980275), extracted RNA from their liver biopsies and quantified the expression of IL28B and of 8 previously identified classifier genes which discriminate between SVR and NR (IFI44L, RSAD2, ISG15, IFI22, LAMP3, OAS3, LGALS3BP and HTATIP2). Decision tree ensembles in the form of a random forest classifier were used to calculate the relative predictive power of these different variables in a multivariate analysis. RESULTS: The minor IL28B allele (bad risk for treatment response) was significantly associated with increased expression of ISGs, and, unexpectedly, with decreased expression of IL28B. Stratification of the patients into SVR and NR revealed that ISG expression was conditionally independent from the IL28B genotype, i.e. there was an increased expression of ISGs in NR compared to SVR irrespective of the IL28B genotype. The random forest feature score (RFFS) identified IFI27 (RFFS = 2.93), RSAD2 (1.88) and HTATIP2 (1.50) expression and the HCV genotype (1.62) as the strongest predictors of treatment response. ROC curves of the IL28B SNPs showed an AUC of 0.66 with an error rate (ERR) of 0.38. A classifier with the 3 best classifying genes showed an excellent test performance with an AUC of 0.94 and ERR of 0.15. The addition of IL28B genotype information did not improve the predictive power of the 3-gene classifier. CONCLUSIONS: IL28B genotype and hepatic ISG expression are conditionally independent predictors of treatment response in CHC. There is no direct link between altered IFNλ3 expression and pre-activation of the endogenous system in the liver. Hepatic ISG expression is by far the better predictor for treatment response than IL28B genotype.

Sofosbuvir Inhibits Hepatitis E Virus Replication In Vitro and Results in an Additive Effect When Combined With Ribavirin.

Infection with hepatitis E virus genotype 3 may result in chronic hepatitis in immunocompromised patients. Reduction of immunosuppression or treatment with ribavirin or pegylated interferon-α can result in viral clearance. However, safer and more effective treatment options are needed. Here, we show that sofosbuvir inhibits the replication of hepatitis E virus genotype 3 both in subgenomic replicon systems as well as a full-length infectious clone. Moreover, the combination of sofosbuvir and ribavirin results in an additive antiviral effect. Sofosbuvir may be considered as an add-on therapy to ribavirin for the treatment of chronic hepatitis E in immunocompromised patients.

Genetic variability of hepatitis A virus isolates in Rio de Janeiro: implications for the vaccination of school children

The epidemiology of hepatitis A virus (HAV) infection is shifting from high to intermediate endemicity in Brazil, resulting in increased numbers of susceptible individuals and a greater potential for the emergence of outbreaks. Universal vaccination against HAV has been recommended for children, but updated sero-epidemiological data are necessary to analyze the level of natural immunity and to identify candidates for preventive measures. In addition, more molecular studies are necessary to characterize the genotypes involved in HAV infections and outbreaks. Sera from 299 school children (5-15 years old) and 25 school staff members, collected during an outbreak of HAV at a rural public school in June 2000, were tested for IgM and total anti-HAV antibodies (ELISA). Viral RNA was amplified by RT-PCR from anti-HAV IgM-positive sera and from 19 fecal samples. Direct nucleotide sequencing of the VP1/2A region was carried out on 18 PCR-positive samples. Acute HAV infection was detected by anti-HAV IgM in 93/299 children and in 3/25 adult staff members. The prevalence of total anti-HAV antibodies in IgM-negative children under 5 years of age was only 10.5%. HAV-RNA was detected in 46% IgM-positive serum samples and in 16% stool samples. Sequence analysis showed that half the isolates belonged to subgenotype IA and the other half to IB. On the basis of these data, mass vaccination against HAV is recommended without prevaccination screening, especially for children before they enter school, since nearly 90% of the children under 5 years were susceptible. Molecular characterization indicated the endemic circulation of specific HAV strains belonging to subgenotypes IA and IB.

Evaluación del efecto del óxido nítrico (No) en la regulación negativa de la expresión del Virus de la hepatitis C (Vhc) inducida por ácido acetil salicílico (Aas).

Tesis (Doctor en Ciencias con Orientación Terminal en Biología Molecular e Ingeniería Genética) UANL, 2011.

Estudio de la participación de la superóxido dismutasa (SOD) en la regulación de la replicación del virus de la hepatitis C (VHC).

Tesis (Doctor en Ciencias con orientación en Biología Molecular e Ingeniería Genética) UANL, 2014.

Mécanismes de subversion de l'immunité innée par le virus de l'Hépatite C (VHC)

L'hépatite C pose un problème de santé publique majeur, dans la mesure où le risque de développer une infection chronique est relativement élevé (40 à 60%) et où la résistance au traitement de choix - l’interféron alpha pégylé et la ribavirine - touche près de la moitié des patients. Cette persistence virale repose avant tout sur de puissantes stratégies d’évasion du système immunitaire inné de l’hôte par le virus. Dans ce projet, nous nous sommes intéressés à la caractérisation de la réponse antivirale dans des hépatocytes primaires humains normaux et chroniquement infectés avec le VHC, un domaine encore largement inconnu dû à la difficulté d’obtenir ce type de matériel primaire. Nous avons étudié la fonctionnalité de deux voies majeures de détection des pathogènes viraux suite à l’exposition d’hépatocytes primaires humains à de l’ARNdb intracellulaire, via le récepteur et adaptateur RIG-I/MDA5-CARDIF, et extracellulaire via TLR3-TRIF, mimant ainsi les étapes précoces de la détection d’un virus par la cellule hôte. Nous avons établi par RT-PCR quantitatif et analyse transcriptomique par microarray, que ces deux voies de stimulation sont fonctionnelles dans des hépatocytes primaires normaux et que leur activation entraîne à la fois l’expression de gènes antiviraux communs (ISG56, ISG15, CXCL10, …) mais aussi spécifiques avec les gènes IL28A, IL28B et IL29 qui sont une signature de l’activation de la voie de détection de l’ARNdb intracellulaire. La protéine virale NS3/4A joue un rôle majeur à la fois dans le clivage de la polyprotéine virale initiale, mais aussi en interférant avec les cascades de signalisation engagées suite à la détection par la cellule hôte de l’ARN du VHC. Plus particulièrement, nous avons démontré que l’expression ectopique de NS3/4A dans des hépatocytes primaires humains normaux entraîne une diminution significative de l’induction des gènes antiviraux dûe au clivage de CARDIF au cours de l’activation de la voie de signalisation médiée par RIG-I. Nous avons également démontré que l’expression de la NS3/4A entraîne des modifications de l’expression de gènes-clé impliqués dans la régulation de l’apoptose et du programme de mort cellulaire, en particulier lorsque la voie TLR3 est induite. L’ensemble de ces effets sont abolis en présence de BILN2061, inhibiteur spécifique de NS3/4A. Malgré les stratégies de subversion de l’immunité innée par le VHC, nous avons démontré l’induction significative de plusieurs ISGs et chemokines dans des hepatocytes primaires provenant de patients chroniquement infectés avec le VHC, sans toutefois détecter d’interférons de type I, III ou certains gènes antiviraux précoces comme CCL5. Ces observations, concomitantes avec une diminution de l’expression de CARDIF et une correlation inverse entre les niveaux d’ARNm des ISGs et l’ARN viral révèlent une réponse antivirale partielle dûe à des mécanismes interférents sous-jacents. Cette réponse antivirale détectable mais inefficace est à mettre en lien avec l’échec du traitement classique PEG-IFN-ribavirine chez la moitié des patients traités, mais aussi en lien avec l’inflammation chronique et les dommages hépatiques qui mènent ultimement au développement d’une fibrose puis d’une cirrhose chez une grande proportion de patients chroniquement infectés.

Découverte de nouvelles interactions entre le virus de l'Hépatite C et l'hôte par une approche combinée de Spectrométrie de Masse et de Génomique Fonctionnelle

La réplication et l’assemblage du virus de l’hépatite C (VHC) sont régulés finement dans le temps et l’espace par les interactions protéiques entre le virus avec l’hôte. La compréhension de la biologie du virus ainsi que sa pathogénicité passe par les connaissances relatives aux interactions virus/hôte. Afin d’identifier ces interactions, nous avons exploité une approche d’immunoprécipitation (IP) couplée à une détection par spectrométrie de masse (MS), pour ensuite évaluer le rôle des protéines identifiées dans le cycle viral par une technique de silençage génique. Les protéines virales Core, NS2, NS3/4A, NS4B, NS5A et NS5B ont été exprimées individuellement dans les cellules humaines 293T et immunoprécipitées afin d’isoler des complexes protéiques qui ont été soumis à l’analyse MS. Ainsi, 98 protéines de l’hôte ont été identifiées avec un enrichissement significatif et illustrant une spécificité d’interaction. L’enrichissement de protéines connues dans la littérature a démontré la force de l’approche, ainsi que la validation de 6 nouvelles interactions virus/hôte. Enfin, le rôle de ces interactants sur la réplication virale a été évalué dans un criblage génomique par ARN interférant (ARNi). Deux systèmes rapporteurs de la réplication virale ont été utilisés : le système de réplicon sous-génomique (Huh7-Con1-Fluc) et le système infectieux (J6/JFH-1/p7Rluc2a), ainsi qu’un essai de toxicité cellulaire (Alamar Blue). Parmi les protéines de l’hôte interagissant avec le VHC, 28 protéines ont démontré un effet significatif sans effet de toxicité cellulaire, suggérant fortement un rôle dans la réplication du VHC. Globalement, l’étude a mené à l’identification de nouvelles interactions virus/hôte et l’identification de nouvelles cibles thérapeutiques potentielles.

Rôle de la structure du génome viral sur la réplication du virus de l’hépatite C.

Le virus de l'hépatite C (VHC) touche 3% de la population mondiale et environ 30% des patients chroniquement infectés développeront une fibrose hépatique. Son génome est un ARN simple brin de polarité positive qui possède un cadre ouvert de lecture flanqué de deux régions non traduites hautement conservées. Différents facteurs peuvent influencer le cycle de réplication du VHC. Deux d’entre eux ont été étudiés dans cette thèse. Tout d'abord, nous nous sommes intéressés à l'effet des structures secondaires et tertiaires du génome sur la réplication du VHC. Les extrémités 5' et 3' du génome contiennent des structures ARN qui régulent la traduction et la réplication du VHC. Le 3'UTR est un élément structural très important pour la réplication virale. Cette région est constituée d’une région variable, d’une séquence poly(U/C) et d’un domaine hautement conservé appelé région X. Des études in vitro ont montré que le 3'UTR possède plusieurs structures ARN double brin. Cependant, les structures ARN telles qu'elles existent dans le 3'UTR dans un contexte de génome entier et dans des conditions biologiques étaient inconnues. Pour élucider cette question, nous avons développé une méthode in situ pour localiser les régions ARN simple brin et double brin dans le 3'UTR du génome du VHC. Comme prédit par les études antérieures, nous avons observé qu’in situ la région X du 3’UTR du génome présente des éléments ARN double brin. Étonnamment, lorsque la séquence poly (U/UC) est dans un contexte de génome entier, cette région forme une structure ARN double brin avec une séquence située en dehors du 3'UTR, suggérant une interaction ARN-ARN distale. Certaines études ont démontré que des structures ARN présentes aux extrémités 5’ et 3' du génome du VHC régulent à la fois la traduction et la réplication du VHC. Cela suggère qu'il y aurait une interaction entre les extrémités du génome qui permettrait de moduler ces deux processus. Dans ce contexte, nous avons démontré l'existence d'une interaction distale ARN-ARN, impliquant le domaine II du 5'UTR et la séquence codante de NS5B du génome du VHC. En outre, nous avons démontré que cette interaction joue un rôle dans la réplication de l'ARN viral. Parallèlement, nous avons étudié l'impact d'une molécule immuno-modulatrice sur la réplication du VHC. La fibrose hépatique est une manifestation majeure de l’infection par le VHC. Hors, il a été montré qu'une molécule immuno-modulatrice appelée thalidomide atténuait la fibrose chez les patients infectés par le VHC. Cependant, son impact sur la réplication virale était inconnu. Ainsi, nous avons étudié l'effet de cette molécule sur la réplication du VHC in vitro et nous avons démontré que la thalidomide active la réplication du virus en inhibant la voie de signalisation de NF-kB. Ces résultats soulignent l’importance de la voie de signalisation NF-kB dans le contrôle de la réplication du VHC, et sont à prendre en considération dans l’établissement d’un traitement contre la fibrose hépatique.

Étude du goulot d’étranglement dans la transmission mère-enfant du virus de l’hépatite C.

La transmission mère-enfant (TME) du virus de l’hépatite C (VHC) est la première cause d’acquisition de l’infection chez les enfants des pays développés. Celle-ci prend place dans <10% des cas. Toutefois, dans le cas d’une coinfection maternelle avec le virus de l’immunodéficience de type 1 (VIH-1), ce taux est accru alors qu’il n’existe aucune intervention préventive de la TME du VHC. Le VHC arbore une diversité importante qui est le résultat d’une réplication exempte de mécanisme de correction. Il est donc retrouvé chez son hôte sous la forme d’un spectre de virions génétiquement apparentés mais différents qu’on appelle quasiespèce. Lorsque le VHC est transmis entre adultes, seulement un nombre limité de variantes sont responsables de l’infection, c’est ce qu’on appelle un goulot d’étranglement génétique. L’existence d’un tel profil de transmission lors de la TME du VHC restait, jusqu’à maintenant, à confirmer. En se basant sur la détection par RT-PCR de la virémie à la naissance, la TME du VHC est réputée prendre place in utero et peripartum, une dynamique de transmission qui reste à démontrer. Ici, nous rapportons une analyse longitudinale de la TME du VHC par séquençage de nouvelle génération chez 5 paires mère-enfant dont 3 mères sont également coinfectées avec le VIH-1. L’analyse de l’identité des variantes virales basée sur la séquence nucléotidique des régions hypervariables 1-2 de la glycoprotéine E2 (positions 1491-1787 de l’isolat H77) révèle qu’un nombre limité de variantes virales sont transmises de la mère à l’enfant lorsque la mère est seulement infectée par le VHC (n = 1-4 variantes transmises). Dans le cas de la coinfection maternelle avec le VIH-1, ce nombre est toutefois drastiquement plus important (n = 111-118). La détection de variantes retrouvées chez la mère au deuxième trimestre et l’enfant mais non détectées subséquemment chez la mère témoigne que la TME du VHC peut prendre place aussi tôt que lors du deuxième trimestre de grossesse. Finalement, nous montrons que la dynamique d’infection chez l’enfant implique une augmentation transitoire de la virémie concomitante avec une perte de diversité de la quasiespèce. Dans l’ensemble ces résultats sont les premiers à démontrer directement l’existence d’un goulot d’étranglement lors de la TME du VHC. Celui-ci serait moins restringent dans le cas de la coinfection maternelle avec le VIH-1. Cette transmission peut prendre place aussi tôt que lors du deuxième trimestre de grossesse et il semblerait qu’un spectre limité de variantes soit responsable pour l’établissement de l’essentiel de la production virale chez le jeune enfant.