V.Thibault_janv.-14 1
Virus de l'hépatite A et E
Virus et marqueurs diagnostiques
Vincent THIBAULTLaboratoire de Virologie
Hôpitaux UniversitairesPitié-Salpêtrière – Charles Foix
Paris - France
V.Thibault_janv.-14 2
Hépatites virales
parentéral
non A, non BB1965 D
1977
A1972
féco-oral
mode de transmission préférentiel
F, G, TTV, autres…
C1990
E1991
VaccinVaccin
(Vaccin)
V.Thibault_janv.-14 3
150
150
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 obligatoireV.Thibault_janv.-14 4
1995 : Vaccin
1996 : recommandations
1999 : recommandations
Virus de l'hépatite A
V.Thibault_janv.-14 5
V.Thibault_janv.-14 6
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
V.Thibault_janv.-14 7
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
V.Thibault_janv.-14 8
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
VHA : physiopathologie
V.Thibault_janv.-14 9
Absence d'effet cytopathique direct :
cytolyse résultant du processus immun
de défense de l'hôte,
médiation cellulaire
médiation humorale
Membrane hijacking by HAV blurs theclassic distinction between ‘enveloped’ and‘non-enveloped’ viruses and has broadimplications for mechanisms of viral egressfrom infected cells as well as host immuneresponses.
Feng et al. 2013 Nature 496, 367
V.Thibault_janv.-14 10
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
VHA et agents physiques ou chimiques
V.Thibault_janv.-14 11
http://www.invs.sante.fr/publications/2009/guide_hepatite_a
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
V.Thibault_janv.-14 12
3D (POL)3C (PRO)2C2B1D1C1B 3A-B2A
P1 prot. Capside
Vpg
2.5kDa
P2 P3
0 7478
1A
AAA
Structurales Non structurales
Répartition mondiale des génotypes
V.Thibault_janv.-14 13
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.
Genetic Characterization of
Hepatitis A genotypes
V.Thibault_janv.-14 14
G. Vaughan et al. Infection, Genetics and Evolution 21 (2014) 227–243
V.Thibault_janv.-14 15
Desbois et al. J CLIN MICROBIOLOGY, 2010, 48, 9:3306–3315
IA
IB
IIB
IIA
IIIB
IIIA
VP1 sequences (900 nt.)
West Africa
Autochtones
Diffusion du génotype IIA en France à partir d'une origine
Africaine
Epidemiology and Genetic
Characterization of Hepatitis
A Virus Genotype IIA
Génotypes et sévérité de l'hépatite
V.Thibault_janv.-14 16
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).
V.Thibault_janv.-14 17
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)
IgM HAV uniquement à bon escient !
Vaccination : 8 à 20 % d'IgM VHA + dans les 2 à 3 semaines suivant l'injection…
V.Thibault_janv.-14 18
Roque Afonso et al. CID 2006:42 -887
82 %
11 %
1 %
Faux positifs
Alaska : test "réflexe" si Ig-VHA totales + Ig M HAV
32 % de faux + (Castrodale CID 2005:41;e86)
NE RECHERCHER L'IgM anti-VHA QU'EN CAS D'HEPATITE AIGUË
IgM HAV :
A répéter, parfois…
V.Thibault_janv.-14 19
Lee HK et al. Eur J GastroenterolHepatol. 2013 ;25(6):665-8
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
V.Thibault_janv.-14 20
Marqueurs biochimiques
Transaminases (ALAT, ASAT)
Bilirubine
Phosphatase alcaline
Facteurs de coagulation
Salive :
IgG (ELISA)
Génome viral (RT-PCR)
V.Thibault_janv.-14 21
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)
V.Thibault_janv.-14 22
Rezende 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)
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
Quantification de la virémie ?
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
V.Thibault_janv.-14 23
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
V.Thibault_janv.-14 24
Grippe
SRAS ?
Hépatite E ?Hépatite E ? GrippeHépatite E
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
V.Thibault_janv.-14 25
Hepatitis E Virus in Pork Liver Sausage, France
V.Thibault_janv.-14 26
Hepatitis E virus (HEV) particles in the cell culture supernatant of pork liver sausage sample
Berto et al. Emerg Infect Dis 2013 Feb . http://dx.doi.org/10.3201/eid1902.121255
VHE
V.Thibault_janv.-14 27
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
Organisation génomique
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 (aa 452-617)
Protection croisée entre différentes souches : un seul sérotype
Développement de tests sérologiques (performances équivalentes entre les différents types ?)
Vaccin : ORF 2 recombinante
V.Thibault_janv.-14 28
Non 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 (core-CRE)
Génotypes 1-4
5109
5123
114 AA
660 AA
V.Thibault_janv.-14 29
Phylogenetic tree based on full-length sequences of HEV strains.
Kamar et al. Clinical Microbiology Reviews 2014 p. 116–138
Transmission inter-espèces
V.Thibault_janv.-14 30
R. Johne et al. / Infection, Genetics and Evolution 27 (2014) 212–229
Ne mangezpas de gerbilles !
Etudes des souches de l'homme et du porc en France
V.Thibault_janv.-14 31
Bouquet et al. Emerging Infectious Diseases Vol. 17, No. 11, November 2011
Homologie des souches de
l'homme et du porc
V.Thibault_janv.-14 32
Bouquet et al. Emerging Infectious Diseases Vol. 17, No. 11, November 2011
Evolution VHE
V.Thibault_janv.-14 33
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
Evolution VHE
V.Thibault_janv.-14 34
Purdy MA, Khudyakov YE. Evolutionary history and population dynamics of hepatitis e virus. PLoS One. 2010 Dec 17;5(12):e14376.
Anthroponose
Zoonose
536 à 1344 ans
Grandes épidémies + cas sporadiques
Pays en voie de développementEau de boisson (moussons)
Rares en FranceSymptomatiquesMortalité chez la femme enceinte
Pays industrialisés
Cas autochtones
Nourriture (eau ?)
Asymptomatique++
Séroprévalence croissante avec âge
Graves sur hépatopathie
Pas de cas sévère chez femme enceinte
Formes persistantes chez l'immunodéprimé
Atteintes neurologiques (5.5%)
Répartition des différents génotypes
V.Thibault_janv.-14 35
Aggarwal Hepatology 2011
V.Thibault_janv.-14 36
Smith & Simmonds, Liver International 2014 DOI:10.1111/liv.12629
Distribution aléatoire des souches FH (noir)
et des souches non FH
(A) Génotype 1
(B) Génotype 4
Variants viraux et sévérité de l'hépatiteUn génotype plus sévère ?
Jeblaoui et al. Clinical Infectious Diseases 2013;57(4):e122–6
V.Thibault_janv.-14 37
I. Ahmad et al. / Virus Research 161 (2011) 47– 58
Culture et Modèles animaux
V.Thibault_janv.-14 38
• 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
Résistance thermique du VHE…
V.Thibault_janv.-14 39
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
Barnaud et al. August 2012 Volume 78 Number 15 Applied and Environmental Microbiology p. 5153–5159
V.Thibault_janv.-14 40
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
Virémie et excrétion fécale
V.Thibault_janv.-14 41
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
HEV – virémie-
transmission
V.Thibault_janv.-14 42
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
Immunodépression, hépatite chronique et
stratégie diagnostique
V.Thibault_janv.-14 43
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)
Suivi du traitement
V.Thibault_janv.-14 44
Abravanel et al. CID 2015:60 (1 January)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
CV V
HE log C
opie
s/m
L
Dates
Suivi charges virales plasmatiques VHE
seuil de quantification
Détectable Détectable
RIBAVIRINE
Valeur prédictive de la détection d'ARN dans les selles 3 mois après le début de la ribavirine : rechute ?
Stratégie Diagnostique Pratique
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 : suivi du traitement
3. Marqueurs sérologiques sans intérêt clinique
Recherche d'anticorps (IgG) anti-VHE
Intérêt ?
Fiabilité des tests ?
V.Thibault_janv.-14 45
Influence des tests...
V.Thibault_janv.-14 46
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
Des tests performants
V.Thibault_janv.-14 47S.D. Pas et al. J Clinical Virology 58 (2013) 629– 634
•MP Diagnostics, (IgM v3.0; MP Biomedicals, Singapore, former Genelabs (GL))•Dia.Pro (Milan, Italy), •DRG(Marburg, Germany), •DSI (RPC Diagnostic Systems, Nizhniy,Novgorod, Russia)•MP Products (Diacheck; The Netherlands)•Wantai Biological Pharmacy (PE2-assay; Beijing, China)•Mikrogen (recomWell; Neuried, Germany)
En Pratique(à adapter en fonction du lieu géographique ?)
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
V.Thibault_janv.-14 48
Stratégie DiagnostiqueSe donner les moyens de faire le diagnostic
Diagnostic IgG IgM RT-PCR
Certain +/- ++ +
Probable +/- - +
Douteux +++ - -
Immunité
ancienne+ - -
V.Thibault_janv.-14 49
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
VHE et traitement
Efficacité du PEG-IFN
Efficacité de la ribavirine chez les patients
Pas de mécanisme virologique précis décrit
V.Thibault_janv.-14 50
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.
Protéines et vaccins
V.Thibault_janv.-14 51
S. Kamili / Virus Research 161 (2011) 93– 100
BaculovirusGlaxoSmithKline
E. coliHecolin; Xiamen Innovax Biotech
VHE et vaccination
V.Thibault_janv.-14 52
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
Incidence :•Placebo : 66/896=7.37%•Vaccin : 3/898=0.33%
VHE et vaccination
V.Thibault_janv.-14 53
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 trialIncidence :
•Placebo : 15/48 663=0.031%•Vaccin : 0/48 693
Difficultés diagnostiques
V.Thibault_janv.-14 54
http://www.invs.sante.fr/Espace-professionnels/Centres-nationaux-de-reference/Liste-et-coordonnees-des-CNR
V.Thibault_janv.-14 55
VHE : M. Q. , 62 ansGR (fin 2008)
VHE Sang
VHE Selles
18/10/12 18/11 18/01/13
IgM ?
IgG ?
PFC SD
15/01/13Génome VHE
IgM VHE
- +