Základní body
1. Časná odpověď přirozené a adaptivní imunní odpovědi v
závislosti na kinetice virové replikace – akutní fáze
2. Charakteristika HBV-specifické T-buněčné odpovědi v
chronickém stádiu infekce
3. Je možné navození účinné protektivní anti-virové
odpovědi u pacientů v chronickém stadiu
onemocnění??
Základní body
1. Časná odpověď přirozené a adaptivní imunní odpovědi v
závislosti na kinetice virové replikace – akutní fáze
2. Charakteristika HBV-specifické T-buněčné odpovědi
v chronickém stádiu infekce
3. Je možné navození účinné protektivní anti-virové
odpovědi u pacientů v chronickém stadiu
onemocnění??
Infikovaná buňka Virus
1. Typ I IFN (a-b)
exprese
2. NK aktivace
DC maturace NK cells
iDC
mDC
CTL
Přímé rozpoznání virem
infikovanýchbuněk
Helper T cells
Rozvoj
imunní odpovědi
B cells
Blokace rozšiřování
viru
- Ab produkce
Th1
Th2
B
CTL
mDC
Přirozená odpověď:
Časná kontrola virové
infekce
maturace adaptivní imunity
Adaptivní odpověď:
finální a perzistentní
kontrola infekce
3. T- a B- cell
aktivace
Kinetika virové replikace a HBV-imunitní odpovědi
časně po infekci
Bertoleti and Gehring, J General Virol 87, 1439-1449 (2006)
FENOTYP
FUNKCE
HBV DNA
KINETIKA PŘIROZENÉ IMUNNÍ ODEZVY – NK buňky
0
0 2 5 7 10
%N
KG
2D
%C
D6
9
NKG2D
CD69
0 2 5 7 10 0
0.1
0.2
0
0.2
0.4
0.6
0.8
NKT
NK
%IF
Ng
IFNg
Normalized 51Cr release 0 13 10 2 5 7
0
1
2
3
4
0
5
10
15
2 5 7 0 10 13
NK
NKT
0
50000
100000
150000
200000
250000
HBV DNA
copies/ml
0 2 5 7 10
Týdny od HBsAg detekce
%C
D6
9
%N
KG
2D
%IF
Ng
0
5
10
15
1
2
3
4
2
6
10
14
51C
r re
lea
se
(Fisicaro P. et al submitted)
Antivirový efekt interferonu a Široký antivirový efekt je vysvětlován expresí více než 20 proteinů indukovaných
interferonem alfa, které inhibují různé biochemické cesty využívané viry při reprodukci
• Mx protein (blokuje syntézu mRNA)
• PKR (Protein kináza R )
fosforylace ElF2-inhibice translace)
apoptóza
• 2´,5´,-oligoadenylát syntetása
aktivace RNAázy L (latentní endonukléáza)→
degradace virové mRNA
indukce genové exprese - HBV- vs HCV
0 4 6 12 16 20 27 0 2 4 6 14 18 22 26 0 2 4 6 10 14 18 281627 5835 1615
0.8
1.8
2.8
0 4 6 12 16 20 27 0 2 4 6 14 18 22 26 0 2 4 6 10 14 18 281627 5835 1615
0.8
1.8
2.8
HBV
0.1
1
10
100
No
rma
lize
d E
xp
res
sio
n
Vire
mia
(% m
ax
)
Chimp
HBV indukuje slabou genovou
aktivitu („stealth virus“)
0 6 9 14 18 23 0 5 8 11 14 27 32 0 8 14 18 24 2896A 1581 1590
0.8
1.8
2.8
0 6 9 14 18 23 0 5 8 11 14 27 32 0 8 14 18 24 2896A 1581 1590
0.8
1.8
2.8
HCV
0.01
0.1
1
10
100
No
rma
lize
d E
xp
res
sio
n
Vire
mia
(% m
ax
)
Chimp
HCV indukuje výraznou genovou
aktivitu a silnou odpověď
PNAS 101:6669, 2004.
HBV-DNA
%tet.+
HBV-DNA
CD4+ T cells
Kinetika virové replikace a HBV-specifické adaptivní
odpovědi časně po infekci Webster G, R. et al, Hepatology 32, 1395-406 (2000)
CD8+ T cells
nd
nd
1
10
100
0.4
0.8
1
10
100
Týdny infekce
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
20
40
0
HBsAg - - - - + + + + + + + +
Webster G, R. et al, Hepatology 32, 1395-406 (2000)
HBV DNA copies/ml
CD8 IFNg
CD4 IFNg
CD8 IL2
CD4 IL2
KINETIKA ADAPTIVNÍ IMUNNÍ ODETVY (Fisicaro P. et al submitted)
IL2
0
50000
100000
150000
200000
250000
IFNg
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0 5 7 10 13 16
HB
V D
NA
%IF
Ng+
0 5 7 10 13 16
%IL
2+
NK IFNg
CD8 IFNg
CD4 IFNg
%C
D5
6+
CD
3-I
FN
g+
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
0 5 7 10 13
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
%C
D8
/4+
IFN
g+
Týdny od HBsAg detekce
CD8+ buňky představují hlavní efektorový mechanismus zodpovědný za
odstranění viru a za patogenézi onemocnění během akutní fáze
sA
LT
(U/l)
0
100
200
300
400
500
Ch. 1627
sALT
Liver HBV DNA
Liv
er
HB
V D
NA
(%
)
100
10
1
0
bez deplece
kontrol Ab
sA
LT
(U/l)
0
100
200
300
400
500
Ch. 1615 sALT
Liver HBV DNA
Liv
er
HB
V D
NA
(%
) 100
10
1
0
CD4 deplece
CD4 Ab
Týdny infekce 24 20 8 0 4 6 10 12 18 22 14 16 2
sA
LT
(U/l)
0
100
200
300
400
500
Ch. 1620
sALT
Liver HBV DNA
Liv
er
HB
V D
NA
(%
) 100
10
1
0
CD8 deplece
CD8 Ab
(Thimme R. et al J. Virol. 77, 68-76, 2003)
Charakterizace specifických CD4 (Th) lymfocytů
CD4 (pomocné T-lymfocyty)
• několik epitopů indukuje aktivaci Th
infekční proces – imunodominantní sekvence 50-69 core epitope (stimulace Th
asi u 90% testovaných pacientů).
vakcinace – „envelope“-specifické Th
Diference v imunogenicitě e-ag při vakcinaci a během přirozené infekce naznačuje jinou
cestu aktivace imunity během přirozeho procesu infekce a při vakcinaci (prezentace
antigenu, syntetické/“přírodní“ adjuvans...)
• Zdá se, že dominantní odpověď na nukleokapsidový antigen koreluje se schopností
eradikovat vir;
• doposud není moc známo o efektu Th odezvy na epitopy přítomné na polymeráze či X
proteinu...
Charakterizace specifických CD8 (cytotoxických) T-lymfocytů
CD8(cytotoxické T-lymfocyty)
• Vyšší CD8 odpověď u spontánně mizející formy
• Perzistuje desítky let po vyléčení akutní formy onemocnění
• Existuje i po „vyléčení“ chronické fáze
• Sekvence 18-27 core epitope reprezentuje imunodominantní epitop CD8 lymfocytů
Mutace v této oblasti je spojena s inhibicí CD8 lymfocytů se specifitou k tomuto
epitopu a vyskytuje se u pacientů s chronickou hepatitidou B.
Specifické CD8 proti core 18-27 epitopu nebyly nalezeny u pacientů v chronické fázi
bez ohledu na profil onemocnění , a to v případě, že HBV DNA≥107kopií/ml
(v tomto případě jsou přítomny pouze CD8 se specifitou proti polymeráze a e-
epitopům; vykazují minimální antivirový efekt)
Hepatocytes
BLOOD VESSEL
Role Cytotoxických lymfocytů a trombocytů Pracovní model
Iannacone M et al. Nature Medicine 2005, PNAS 2008
Hepatocytes
BLOOD VESSEL
Role Cytotoxických lymfocytů a trombocytů Pracovní model
Iannacone M et al. Nature Medicine 2005, PNAS 2008
Hepatocytes
BLOOD VESSEL
Role Cytotoxických lymfocytů a trombocytů Pracovní model
Iannacone M et al. Nature Medicine 2005, PNAS 2008
Hepatocytes
BLOOD VESSEL
Role Cytotoxických lymfocytů a trombocytů Pracovní model
Iannacone M et al. Nature Medicine 2005, PNAS 2008
Hepatocytes
BLOOD VESSEL
Role Cytotoxických lymfocytů a trombocytů Pracovní model
Iannacone M et al. Nature Medicine 2005, PNAS 2008
Hepatocytes
BLOOD VESSEL
Role Cytotoxických lymfocytů a trombocytů Pracovní model
Iannacone M et al. Nature Medicine 2005, PNAS 2008
Hepatocytes
BLOOD VESSEL
Role Cytotoxických lymfocytů a trombocytů Pracovní model
Iannacone M et al. Nature Medicine 2005, PNAS 2008
Hepatocytes
BLOOD VESSEL
Role Cytotoxických lymfocytů a trombocytů Pracovní model
Iannacone M et al. Nature Medicine 2005, PNAS 2008
Hepatocytes
BLOOD VESSEL
Role Cytotoxických lymfocytů a trombocytů Pracovní model
Iannacone M et al. Nature Medicine 2005, PNAS 2008
0
800
1,600
2,400
3,200
sA
LT
(U
/l)
0
5 X 104
1 X 105
1.5 X 105
2 X 105
CT
L n
um
be
r (l
ive
r)
„Anti-platelet“ terapie redukuje jaterní poškození inhibicí
usídlování CTL v játrech
NaCl Diluent +
CTL
Asp/Clo +
CTL
Asp/Clo
Aspirin 5 mg/kg/day i.p.
Clopidogrel 2 mg/kg/day i.p.
NaCl Diluent +
CTL
Asp/Clo +
CTL
Asp/Clo
Clin. Vaccine Immunol. 14:1532, 2007.
Virus-specific CD8+ T cells Liver disease
2 4 6 8 10 12 14 16 18
1
10
100
HBV
1,000
2,000
ALT
0
Časná indukce přirozené imunity
1
Účinná a včasná indukce adaptivní imunity
2
Začíná HBV-
DNA clearance
prostřednictvím
imunitních
mechanismů
3
Objevuje se jaterní poškození
způsobené eliminací
infikovaných buněk
cytopatickým mechanismem
4
HBV INFECTION
Akutní fáze
Intenzivní, T1
orientované,
multispecifická
odpověď akutní fáze
Dlouhotrvající
protektivní
odpověď
%
Lysis
0
10
20
30
0
10
20
30
40
POLIMERASE X CORE ENVELOPE
AKUTNÍ FÁZE
REGENERAČNÍ FÁZE
(20 let od uzdravení)
Základní body
1. Časná odpověď přirozené a adaptivní imunní odpovědi v
závislosti na kinetice virové replikace – akutní fáze
2. Charakteristika HBV-specifické T-buněčné odpovědi v
chronickém stádiu infekce
3. Je možné navození účinné protektivní anti-virové
odpovědi u pacientů v chronickém stadiu
onemocnění??
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
1
Chronická
CD4-ZPROSTŘEDKOVANÁ ODEZVA NA HBV ANTIGENY U
PACIENTŮ V AKUTNÍ A CHRONICKÉ FÁZI HBV INFEKCE
1 2 3 4 5 6
Spontánně mizející
Evoluce infekce
Sti
mu
lačn
í In
dex
Urbani S et al., Hepatology 2005
S1
0
25
50
75
100
125
150
Acute phase
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
S1
S5 0
25
50
75
100
125
150
6 months follow-up
Specifická CD8 odpověď v akutní a chronické fázi HBV infekci (ELISPOT analysis with 56 synthetic 8-10 mer peptides)
D S
fc /
1 x
6 P
BM
C
Urbani S et al., Hepatology 2005
S1
S5 0
25
50
75
100
125
150
11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 S1
S5 0
25
50
75
100
125
150
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
S1
S5 0
25
50
75
100
125
150
Dlouhotrvající chronická HBV infekce
Patient 1 Patient 2 Patient 3
D S
fc /
1 x
6 P
BM
C
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
S1
S5 0
25
50
75
100
125
150
28 months follow-up
ENV 183-191
POL 816-824
POL 575-583
ENV 348-357
ENV 335-343
CORE 18-27
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
% H
BV
te
tram
er
+ c
ells
/CD
8+
Chronická fáze
Ex-vivo
In vitro
Time points
0
250
500
750
1000
GP
T
HBV-SPECIFICKÁ CD8 AKTIVITA
„Self-limited“
Patients
0
0,5
1
1,5
2%
1 2 3 4
ND
0
10
20
30
40%
1 2 3 4
Ex-vivo
In vitro
ND
Boni C. et al. Hepatology 40, 289, 2004
and Urbani S et al., Hepatology 2005
Vysoká virová
replikace
(HBeAg-HBsAg)
Neadekvátní funkce
Dendritických buněk
T reg
suprese
Mikroprostředí
jater
Dysfunkce
HBV-T buněk
Dysfunkce HBV-T buněk možné příčiny
10
12
14
16
% I
FN
-g
+ c
ells
/CD
4
0
2
4
6
8
6-02-2003 6-06-2003 18-02-2004
0
200,000
400,000
600,000
800,000
1,000,000
1,200,000
1,400,000
1,600,000
0
50
100
150
200
250
AL
T
HB
V-D
NA
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
17-01-2003 25-03-2003 12-05-2003
0
1,000,000
2,000,000
3,000,000
4,000,000
5,000,000
6,000,000
50
100
150
200
250
AL
T
HB
V-D
NA
% I
FN
-g
+ c
ells
/CD
4
Negativní korelace mezi T-buněčnou imunitou a
virovou náloží/aktivitou onemocnění
IFN
g +
T c
ells
/tota
lT c
ells
0
5
10
15
20
25
30
P 0.03
0-1x106 1-10x106 >10x106
HBV-DNA copies/ml
R 2 = 0.2226
0
10
20
30
40
50
60
0 2 4 6 8 10
Log10 HBV-DNA UI/ml
% I
FN
-gam
ma p
os
T c
ells
p = 0.02
(Boni C at al. J. Virol. 2007)
Vysoká antigenní nálož
Chronická HBV infekce
Vyčerpání
T-buněčné odpovědi
T buněčná Snížená odpovídavost
ZTRÁTA IMUNOLOGICKÉ
KONTROLY NAD VIREM
Effector T
APC
Regulatory T cells:
suppreseion antigen-reaktivních T-lymfocytů
T reg
Effector T
IL-10
TGF-b
CD4
CD25
Fox P3
GITR
TCR
TCR
CTL-4
MHC
MHC
CD80/86
TCR
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
10
1 6 32
0
1,000,000
2,000,000
3,000,000
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
10
1 8 1 7 1 9 1 8
Týdny
„Self-limited“
akutní fáze
% C
D25F
OX
P3+
/
CD
4+
% C
D25F
OX
P3+
/
CD
4+
HB
V D
NA
Cop
ies/ml
Týdny
Treg (CD25+/CD4+) – vztah ke stavu CHB
Vývoj do chronicity
Patient 1 Patient 2 Patient 3 Patient 4
Efekt dendritických buněk (PD-1/PD-L1 Pathway)
PD-1 PD-L1
Dendritická buňka
Liver cells T lymphocyt
Up-regulace
během HBV
infekce
T cell inaktivace a
Barber DL et al. Nature 2006; 439 :682-7
Mikroprostředí jater
Mikroprostředí jater má některé specifické rysy, které
„favorizují indukci tolerance“
•proliferace a aktivace CD8 T-lymfocytů je snížena po aktivaci jaterními APC
ve srovnání s jinými APC
•hepatocyty exprimují až 100x méně MHC-třídyI,
•zvýšená apoptóza aktivovaných T-lymfocytů přes FasL exprimovaném
hepatocyty;
•hepatocyty jsou velice odolné proti perforin/granzym likvidaci)
Progresivní a perzistentní
kolaps adaptivní imunity
Nedostatečná
odpověď
přirozené imunity
Chronická
infekce
HBV
„Self-limited“
infekce
Dlouhotrvající
protektivní
odpověď
Intenzivní,
Th1 multispecifická
odezva akutní fáze
Základní body
1. Časná odpověď přirozené a adaptivní imunní odpovědi v
závislosti na kinetice virové replikace – akutní fáze
2. Charakteristika HBV-specifické T-buněčné odpovědi
v chronickém stádiu infekce
3. Je možné navození účinné protektivní anti-virové
odpovědi u pacientů v chronickém stadiu
onemocnění??
1
10
100
1000
10000
WEEKS
20 26 28 36 0 4 12 32 40
10000
1000
100
10
1:50,000
1:100,000
1:150,000
1:200,000
1:250,000
1:100,000
1:150,000
1:200,000
1:250,000
< 1:300,000
1:50,000
< 1:300,000
T c
ell
fre
qu
en
cy
Start of treatment
Obnovení HBV-Specifické CD4 odpovědi po snížení virové nálože u
HBeAg+ pacientů
Boni et al. J.Clin.Invest.1998;102:968
Je možné
navození účinné
protektivní anti
-virové odpovědi
snížením virové
nálože
antivirotiky??
Top Related