Polymorphisme IL28 et Infection VHC

Polymorphisme IL28 et Infection VHC Isabelle Pellegrin Laboratoire d immunologie Pr MOREAU Bordeaux COREVIH Bordeaux, 10 Octobre 2011

Polymorphisme IL28 et Infection VHC Physiopathologie VHC aigüe VHC chronique Influence du génotype de l IL28 sur l infection VHC aigüe Influence du génotype de l IL28 sur l infection VHC chronique Bithérapie P/R Trithérapie P/R/IP

Facteurs associés à faible réponse virologique sous Peg-IFN / RBV (P/R) Facteurs viraux/hépatitiques Génotype 1 ou 4 Virémie élevée Quasi espèces VHC Cirrhose «non modifiables» Facteurs de l hôte Génétique Ethnie (AA >caucasiens> Asiatique) Age > 40 ans Sexe masculin Mauvaise réponse au traitement Comorbidités Co-infection avec VIH Obésité stéatose (?) Résistance à l insuline Élévation LDL/statines Vitamine D alcool (?) «modifiables (?)» Insuffisance thérapeutique Traitement ARV mal adapté Type de traitement (IFN vs Peg ) Dose (ribavirine ++) Durée du traitement Adhérence

Facteurs associés à faible réponse virologique sous Peg-IFN / RBV (P/R) Facteurs viraux/hépatitiques Génotype 1 ou 4 Virémie élevée Quasi espèces VHC Cirrhose «non modifiables» Mauvaise réponse au traitement Facteurs de l hôte Génétique: génotype IL28 mutations ISDR, IRRDR, ISG, IP10, ENT1, ITPA, PNPLA3 Ethnie (AA >caucasiens> Asiatique) Age > 40 ans Sexe masculin Comorbidités Co-infection avec VIH Obésité stéatose (?) Résistance à l insuline Élévation LDL/statines Vitamine D alcool (?) «modifiables (?)» Insuffisance thérapeutique Traitement ARV mal adapté Type de traitement (IFN vs Peg ) Dose (ribavirine ++) Durée du traitement Adhérence

2009: 4 études concordantes de Genome Wide Association (GWA) Influence du Polymorphisme IL-28B 4 études de GWA menées en parallèle : V. Suppiah, Y. Tanaka, A. Rauch et D. Ge 10 000 000 SNPs étudiés (>90% des variants génétiques du génome humain) Génotypes 1 [2 et 3, Raush] Différentes ethnies (caucasiens, Afro-Amer, japonais) Différents end-points (cohortes de pts) - clairance spontanée - réponse prolongée (SVR) - non réponse (NR) Génotype 1 Indépendance vis-à-vis des variables pré-traitement Rôle de l IFNλ +++ développement de test

Polymorphisme en amont du promoteur du gène de l IL28B/ IFNλ: favorable / intermédiaire/ défavorable TT CC GT SNP rs8099917 Allèles G, T SNP rs12979860 Allèles C, T CT GG TT SNP rs 8099917 T/T (favorable/protecteur/majeur) GT (intermédiaire/délétère) G/G (défavorable/délétère) SNP rs 12979860 C/C (favorable/protecteur/majeur), CT (intermédiaire/délétère) T/T (défavorable/délétère/mineur) Déséquilibre de liaison équivalence d interprétation des différents SNP. Ge D et al, Nature 2009 46:399-401

Interférons: 1 ère ligne de défense anti-virale (RI innée, pdc) rôle majeur dans l immunité anti-virale Type I : IFN α, β (ω, ε, κ) Type II : IFN γ (RI adaptative Th1) Type III : IFN λ λ1 (gène IL-29), λ2 (gène IL-28a), λ3 (gène IL-28b) - structuralement proche de l IL-10 - fonctionnellement proche IFN α - Up-régule la production d IFNγ en réponse à une infection virale: recrutement LT vers le foie (indépendamment de la voie de IFNα/ISG)

L infection virale induit la co-expression des IFN de type I (IFNα/β) et de type III (IFNλ) TLR3/7 RIG-I Attachement du virus aux récepteurs cellulaires (TLR, RIG) Activation des facteurs de transcription (IRF3, IRF7, NF-kb) Translocation nucléaire Liaison kb-e et IB-E (IFN-Binding-Elements) Transcription des gènes IFN α,β, λ +++ P/R amplification de la production IFNλ par IFNα: IFN-α up-régule l expression des gènes TLR et IRF7 IBE= IRF binding elements Donnelly, Trends in Immunology 2011

IFNα/β et IFNλ se fixent à des récepteurs différents, mais activent la même voie de signalisation Donnelly, Trends in Immunology 2011 Récepteur différents IFN α, β récepteur spécifique dimérique (IFNαR-1, 2) IFN λ1, λ2, λ3 (IL-28b) Récepteur hétérodimérique une chaine spécifique IFNλR-1 + IL-10R2 Cinétique différente de l expression des ISG? Expression récepteurs restreinte IFN α, β: ubiquitaire IFN λ1, λ2, λ3 (IL-28b) hépatocytes, cellules épithéliales, pdc Source d IFN λ pdc++, macrophages (cell. Kuppfer) Activation de la même voie de signalisation Induction gènes ISG Proteïnes à activité ANTI-VIRALE = ISG

Au niveau proteïque? VHC AIGUE : Taux sérique d IL-28 selon le génotype IL28 Langhans, J Hepatol 2011 Taux IL28 (pg/ml) Taux IL28 (pg/ml) Taux IL28 (pg/ml) All. défavorable All. favorable IL-28 sérique significativement plus élevée pour allèle favorable IL-28 sérique significativement plus élevée chez patients avec HCV spontanément résolutive (n=29) versus HCV chronique (n=60) et contrôles sains (n=26).

Polymorphisme IL-28 et infection VHC AIGUE TLR3 RIG-I Échappement du virus: inhibition sécrétion IFN α et λ par proteïnes VHC Induction IFNα Induction IFNλ ISG Inhibition réplication VHC Clairance Spontanée: 50% All. Majeur IL-28 (mono- et co-infectés) Clairance spontanée x 3 Infection symptomatique Pic IL-28 sérique 1 er mois Initiation SOC Phase aigüe Passage à la chronicité: 50% All. Mineur IL-28 Rare clairance spontanée Infection Asymptomatique Pas de pic IL-28 sérique 1er mois RI insuffisante? Régulation négative trop importante? Pas d influence du génotype IL28 sur SVR

VHC chronique Génotype IL-28 et réponse au traitement VHC aigüe / VHC chronique 2 Maladies différentes C est compliqué! comment résoudre une équation à plusieurs inconnues? acteurs non identifiés Réponse immunitaire insuffisante ou inadaptée? Régulation négative insuffisante? Compartimentalisation: situation en périphérie (sang) situation hépatique dosage sériques IL28, étude des PBMC mrna IL28, ISG dans le foie

VHC chronique Génotype IL-28 et réponse au traitement Labarga, CROI 2011; Ge, Nature 2009; Mac Carthy, GE 2010; P.-Y. Bochud, J Hepatol 2011 Association genotype IL28B et ARN VHC plasmatique Allèle FAVORABLE : ARN VHC plus élevé en phase chronique Mono-Infectés VHC Co-Infectés VIH-VHC favorable défavorable favorable défavorable Plus faible activité de IFNα endogène? Induction des ISG? IFNλ? augmentation de la sensibilité à l IFNα exogène du P/R? Non confirmé chez co-infectés (Rallon AIDS 2011)

112 patients co-infectés HIV/HCV sous P/R - SVR, n= 63 patients, NR, n= 49. IL28 polymorphisme, dosage IL28 à J0 et S4 du traitement. VHC chronique Génotype IL-28 et réponse au traitement Sécrétion d IL28 sérique à S4 du ttt PR associé au gènotype IL28 favorable Génotype IL28 favorable : l administration exogène d IFN-α induit une production d IFN-λ3 (IL28B), qui entraine une réponse immunitaire innée plus robuste sous P/R. Favorable (46%) défavorable( 54%) BL IL-28B (pg/ml) 16.7 15.6 0.6 W4 IL-28B 56.3 30.3 Delta IL28 sérique W4-W0 34.3 15.6 <10-4 Norma Rallón, CROI 2011, abstract 948 P (co-infectés)

VHC chronique Génotype IL-28 et réponse au traitement Abe, J Hepatol 2011 Asahina, Hepatology 2011 L expression hépatique des gènes de l immunité innée (IFN+ISG) est associée au génotype IL28B et à la réponse anti-virale Comparaison de l expression des gènes IL28 et ISG hépatiques entre IL28B majeur et mineur Expression IFNλ Expression ISG Comparaison de l expression des gènes IL28 et ISG hépatiques entre VR et NVR Expression IFNλ Expression ISG

VHC chronique Génotype IL-28 et réponse au traitement Dill MT Gastroenterology 2011 L expression des ISG hépatique est un prédicteur de réponse au traitement plus puissant que le génotype IL28 (A) 73 patients (tous les génotypes VHC). (B) 45 patients de génotypes VHC 1 and 4.

Polymorphisme IL-28 dans l infection VHC CHRONIQUE Variation inter-individuelles +++ de l état de pré-activation du système IFN (α et λ) Pré-activation faible IFNα et λ endogène ISG (foie) Pré-activation forte IFNα et λ endogène ISG (foie) Majeur IL-28 Initiation pegifnα/r 55% SVR Régulation négative: Activation des mécanismes inhibiteurs de l IFNα Mineur IL-28 induction IFNλ induction ISG faible induction IFNλ faible induction ISG URVR RVR SVR NR

Génotype IL28B et HEPATITE AIGUE VHC

Variation de la fréquence de l allèle FAVORABLE (vert) et DEFAVORABLE (bleu) dans la population mondiale rs 12979860 (CC protecteur) Clairance spontanée: 37% 90-100% 60-90% 20-40% Clairance spontanée: 9% Profil particulier de la fréquence des allèles en fonction des ethnies: Allèle protecteur associé à une clairance spontanée du VHC - majoritaire Asie Sud-Est +++ - Intermédiaire en Europe - Minoritaire en Afrique. 2,371 individuals genotyped from 51 populations worldwide Thomas, Nature 2009

Génotype IL28B et CLAIRANCE SPONTANEE du VHC (15-50%) Tillmann HL et al. Gastroenterology 2010; 139: 1586-1592 German cohort infected with HCV genotype 1 (n = 190 femmes) % patients avec guérison spontanée 70 64,2 60 50 40 30 20 10 6,1 24,4 0 T/T All. défavorable C/T All. intermédiaire C/C All. favorable (n = 2/33) (n = 22/90) (n = 43/67) (rs 12979860)

Génotype IL28B et CLAIRANCE SPONTANEE du VHC (15-50%) Tillmann HL et al. Gastroenterology 2010; 139: 1586-1592 Rauch A et al. Gastroenterology 2010; 15: 1338-45. Thomas DL, Nature 2009 (HIV/HCV), n=1000 Progression maladie All. défavorable hétérozygote vs favorable All. défavorable homozygote vs favorable 1362 patients 1015 HCV, 448 HCV/HIV 347, clairance spontanée All. défavorable hétérozygote vs favorable All. défavorable homozygote vs favorable Allèle DEFAVORABLE associé à la progression vers la chronicité chez les mono- et les co-infectés

Utilisation du génotype IL28B au cours de l infection VHC aigue? Grebely, J et al. Hepatology 2010 Génotype IL28 Défavorable patients à fort risque d évolution vers la chronicité traitement rapide? Génotype IL28 Favorable patients à forte chance de clairance spontanée suivi et attente de l initiation de traitement Initiation ttt en phase aigûe: pas d impact IL-28 sur SVR Probabilité clairance spontanée selon les allèles IL-28 IL28 favorable IL28 défavorable

En pratique hépatite C aigüe Hépatite C aigüe (ARN VHC+) Durée infection < 3 mois + génotype IL28 IL28 favorable IL28 défavorable Attendre Bithérapie 24/48 semaines!autres facteurs pronostiques de clairance immune spontanée: sexe féminin, transmission sexuelle, AgHBs positif, ictère, forte cytolyse!

Génotype IL28B et HEPATITE CHRONIQUE VHC

Génotype IL28B et Réponse Rapide (RVR) au PR (naïfs) Thompson AJ et al Gastroenterology 2010; 130: 120-129. IL-28B favorable CINETIQUE ARN VHC URVR (S2) RVR (S4) 0-2,0-4,0-0.6-2.6 Caucasians -6,0 4 2 4 12 TT CT CC 0-2,0-4,0 Afro-Americans -6,0 4 2 4 12 TT CT CC 0-2,0-4,0 Hispanics TT CT -6,0 4 2 4 12 Weeks CC favorable défavorable

Génotype IL28B et Réponse Rapide (RVR) au PR (naïfs) P.-Y. Bochud, J Hepatol 2011 N Rallon, AIDS 2011 IL-28B favorable CINETIQUE ARN VHC URVR (S2) RVR (S4) Mono-Infectés Génotype1 Génotype 2/3 Co-Infectés Génotype1 Génotype 2/3

Génotype IL28B et Réponse Virologique Précoce Complète (RVPc) au PR (naïfs) Thompson AJ et al Gastroenterology 2010; 130: 120-129. IL-28B favorable URVR RVR RVPc S12 Décroissance virale (Log) 0-1 -2-3 -4-5 -6 S2 S4 5 % (-) 28 % (-) Défavorable Intermédiaire Favorable S12

Thompson AJ et al Gastroenterology 2010; 130: 120-129 Mangia A et al. Hepatology 2011; 54:772-80 Génotype IL28B et Réponse Virologique Soutenue (RVS) au PR (naïfs) IL-28B favorable URVR RVR RVPc RVS RVS (%) RVR = oui RVR = non 85 % 100 % 76 % 66 % 31 % 24 % Favorable Intermédiaire Défavorable RVR > IL28B pour prédire la RVS? L influence du génotype IL28 favorable sur la SVR n est pas seulement médiée par son effet sur la RVR. Le génotype IL28 favorable reste prédictif de SVR chez les patients sans RVR (x2) G1, G2/3 Importance de la RVR quelque soit le génotype IL28 CC CT TT CC CT TT N 115 29 6 291 527 123 Essai IDEAL (PR)

RVS sous PR, IL28B et monoinfection VHC génotype 1 Thompson AJ et al Gastroenterology 2010; 130: 120-129. Polymorphisme favorable Polymorphisme intermédiaire Polymorphisme défavorable RVS (%) 100 80 60 40 20 27 p < 0,0001 p < 0,0001 p = 0,02 69 48 56 33 38 27 13 15 0 Caucasiens n = 1171 Afro-Américains n = 300 Hispaniques n = 116 n= 1137 patients, (génotype 1 -essai IDEAL)

RVS, IL28B, bithérapie standard et co-infection VHC-VIH génotype 1 RVS % 90 75 60 45 30 P < 0,0001 38 % 75 % p = 0,01 P < 0,01 71 % 65 % 34 % 30 % P < 0,01 17 % 50 % Polymorphisme favorable Polymorphisme défavorable 15 0 Overall (n = 164) Rallon et al AIDS 2010 HCV 1 (n = 95) Overall (n = 164) Pineda et al CID 2010 HCV 1 (n = 95)

Génotype IL28B et RVR (S4) RVPc (S12) RVS (naïfs) RVR = facteur prédictif le plus puissant (90 % de RVS)? RVR= 5 % des malades de génotype g 1 IL28 défavorable (30 % pour génotype g IL28 favorable) intérêt génotype g IL28 pour les malades sans RVR (G1-2- 3) Pas RVR, génotype g IL28 défavorable, d CV élevée (10% G1-4): arrêt? RVPp (18%), génotype g IL28 favorable versus défavorable: 43% vs 10% SVR Rallon AIDS 2011

Génotype IL28B et RVS sous Trithérapie

IL28B et trithérapie avec IP du VHC G1 naïfs Jacobson IM, et al. J Hepatol 2011;54(Suppl.):S542 Essai ADVANCE TELAPREVIR chez patients mono-infectés naïfs 100 All. favorable 90 All. intermédiaire All. défavorable RVS (%) 80 60 40 20 64 25 71 23 73 0 PR48 T12PR PR48 T12PR PR48 T12PR n/n= 35/55 45/50 20/80 48/68 6/26 16/22

IL28B et trithérapie avec IP du VHC G1 naïfs Poordad F, et al. J Hepatol 2011;54(Suppl.):S6 Essai SPRINT 2 BOCEPREVIR chez patients mono-infectés naïfs 100 All. favorable All. intermédiaire All. défavorable RVS (%) 80 60 40 78 82 80 28 65 71 27 55 59 20 0 PR48 BOC RGT BOC44/ PR48 PR48 BOC RGT BOC44/ PR48 PR48 BOC RGT BOC44/ PR48 n/n= 50/64 63/77 44/55 33/116 67/103 82/115 10/37 23/42 26/44

Importance de la RVR pour la protection de l émergence de résistance sous trithérapie RVS en fonction de la réponse à S4 dans le bras Lead-In 100 80 76 SVR (%) 60 40 20 0 < 1 log 33 decline 1 log decline 158? RESPOND-2* (BOC, NR 1 er ttt) [] Pool RESPOND et SPRINT *Pooled data from RGT and arm 3. 1. Foster G, et al. EASL 2011. Abstract 6. 2. Zeuzem, et al. EASL 2011. Abstract 481.

IL28B et Télaprevir G1, en échec de la bithérapie Rechuteurs NR partiels Nul respondeurs T12/PR48 (n = 209) T12/PR48 (n = 79) T12/PR48 (n = 34) 100 88 Pbo/PR48 (n = 52) 85 85 Pbo/PR48 (n = 20) Pbo/PR48 (n = 33) RVS (%) 80 60 40 20 0 51/58 33 4/12 100/117 20 6/30 29/34 30 3/10 63 5/8 20 1/5 58 33/57 20 2/10 71 10/14 40 29 31 6 7 0 4/10 n/a 27/92 1/18 10/32 1/15 Polymorphisme favorable Polymorphisme intermédiaire Polymorphisme défavorable Etude Realize

QUAND DEMANDER UN GENOTYPE IL28? mono-infect infectés IL28B favorable G1 naïf F0-F1-F2 IL28B IL28B défavorable G1 naïf F3-F4 IL28B G1 en échec F3-F4 R, RP, RN IL28B Bithérapie (4 sem.) F0-F1:différer? RVR = oui RVR = non Bithérapie Trithérapie Trithérapie Trithérapie Trithérapie

QUAND DEMANDER UN GENOTYPE IL28? co-infect infecté IL28B favorable G1 naïf F0-F1-F2 IL28B IL28B défavorable G1 naïf F3-F4 IL28B G1 en échec F3-F4 R, RP, RN IL28B Bithérapie (4 sem.) F0-F1:différer? Adapter cart Adapter cart RVR = oui RVR = non Adapter cart Adapter cart Bithérapie Trithérapie Trithérapie Trithérapie Trithérapie

QUAND DEMANDER UN GENOTYPE IL28? mono-infect infectés G2/3 naïf G4 naïf F0-F1 G4 naïf F2-F3-F4 G4 en échec IL28B favorable IL28B IL28B défavorable IL28B favorable IL28B IL28B défavorable IL28B IL28B RVR = oui RVR = non Bithérapie Durée bithérapie> Bithérapie Différer? Bithérapie Différer?