慢性丙型肝炎病毒感染颠覆的人类疫苗诱导T细胞免疫

StephenW

Viral Hepatitis
Chronic Hepatitis C Virus infection subverts vaccine induced T-cell immunity in humans

    Christabel Kelly1,7,†, Leo Swadling1,†, Stefania Capone2, Anthony Brown1, Rachel Richardson1, John Halliday1,7, Annette von Delft1, Ye Oo3, David Mutimer3, Ayako Kurioka1, Felicity Hartnell1, Jane Collier7, Virginia Ammendola2, Mariarosaria Del Sorbo2, Fabiana Grazioli2, Maria Luisa Esposito2, Stefania Di Marco2, Loredana Siani2, Cinzia Traboni2, Adrian V.S. Hill1,8, Stefano Colloca2, Alfredo Nicosia2,4,5, Riccardo Cortese6, Antonella Folgori2, Paul Klenerman1,7,8 andEleanor Barnes1,7,8,*

DOI: 10.1002/hep.28294

© 2015 by the American Association for the Study of Liver Diseases

Issue
Cover image for Vol. 62 Issue 5
Hepatology

Accepted Article (Accepted, unedited articles published online and citable. The final edited and typeset version of record will appear in future.)
Article has an altmetric score of 2

    1    Nuffield Department of Medicine, University of Oxford, Oxford, UK
    2    ReiThera Srl (former Okairos Srl), Rome, Italy
    3    Department of Hepatology, Queen Elizabeth Hospital, Birmingham, UK
    4    CEINGE, via Gaetano Salvatore 486, Naples, Italy
    5    Department of Molecular Medicine and Medical Biotechnology, University of Naples Federico II, Naples, Italy
    6    Keires AG, Basel, Switzerland
    7    Oxford NIHR BRC, and Translational Gastroenterology Unit, Oxford, UK
    8    The Jenner Institute, University of Oxford, Oxford, UK

    †    equal contribution

*Corresponding author: Prof. Eleanor Barnes, Peter Medawar Building, South Parks Rd, Oxford, UK, OX1 3SY

Keywords:

    vaccination;adenovirus;immunotherapy;HCV;T cells

Abstract

Adenoviral vectors encoding hepatitis C virus (HCV) non-structural proteins induce multi-specific, high-magnitude, durable CD4+ and CD8+ T-cell responses in healthy volunteers. We now assess the capacity of these vaccines to induce functional HCV-specific immune responses and determine T-cell cross-reactivity to endogenous virus in patients with chronic HCV infection. HCV genotype-1 infected patients were vaccinated using heterologous adenoviral vectors (ChAd3-NSmut and Ad6-NSmut) encoding HCV non-structural proteins in a dose-escalation, prime-boost regimen, with and without concomitant pegylated interferon-α/ribavirin therapy. Analysis of immune responses ex vivo used human leukocyte antigen class-I pentamers, intracellular cytokine staining and fine mapping in interferon-γ ELISpot assays. Cross reactivity of T-cells with population and endogenous viral variants was determined following viral sequence analysis. Compared to healthy volunteers, the magnitude of HCV specific T-cell responses following vaccination was markedly reduced. CD8+ HCV specific T-cell responses were detected in 15/24 patients at the highest dose, whereas CD4+ T-cell responses were rarely detectable. Analysis of the host circulating viral sequence showed that T-cell responses were rarely elicited when there was sequence homology between vaccine immunogen and endogenous virus. In contrast, T-cells were induced in the context of genetic mismatch between vaccine immunogen and endogenous virus; however, these commonly failed to recognise circulating epitope variants and had a distinct partially-functional phenotype. Vaccination was well tolerated but had no significant effect on HCV viral load.

Conclusion: Vaccination with potent HCV adenoviral vectored vaccines fails to restore T-cell immunity except where there is genetic mismatch between vaccine immunogen and endogenous virus. This highlights the major challenge of overcoming T-cell exhaustion in the context of persistent antigen exposure with implications for cancer and other persistent infections. This article is protected by copyright. All rights reserved.

StephenW

病毒性肝炎
慢性丙型肝炎病毒感染颠覆的人类疫苗诱导T细胞免疫

    Christabel Kelly1,7，†，狮子座Swadling1，†，斯特凡Capone2，安东尼Brown1，雷切尔Richardson1，约翰Halliday1,7，吕秀莲冯Delft1，叶OO3，大卫Mutimer3，绫子Kurioka1，幸福Hartnell1，简Collier7，弗吉尼亚州Ammendola2，Mariarosaria德尔Sorbo2，法比亚纳Grazioli2，玛丽亚路易莎Esposito2，斯特凡迪Marco2，Loredana的Siani2，CINZIA Traboni2，阿德里安VS Hill1,8，斯特凡诺Colloca2，阿尔弗雷多Nicosia2,4,5，里卡多Cortese6，安东内拉Folgori2，保罗Klenerman1,7,8 andEleanor Barnes1,7,8，*

DOI：10.1002 / hep.28294

©2015年肝病研究的美国协会

问题
封面图片卷。 62第5期
肝病

接受第（接受，未编辑的文章在网上和可引用出版。最后编辑记录的排版本将出现在未来的。）
文章的altmetric比分2

    医药，牛津大学，牛津大学，英国纳菲尔德1系
    2 ReiThera SRL（原Okairos SRL），意大利罗马
    肝病，伊利沙伯医院，英国伯明翰3系
    4 CEINGE，通过加埃塔诺萨尔瓦多486，那不勒斯，意大利
    分子医学和医学生物技术，那不勒斯腓特烈二世大学，那不勒斯，意大利5系
    6 Keires AG，​​瑞士巴塞尔
    7牛津NIHR BRC，和转化胃肠部，英国牛津
    8詹纳研究所，英国牛津大学，英国牛津

    †同等贡献

*通讯作者：埃莉诺·巴恩斯教授彼得·梅达沃大厦，南公园路，牛津，英国，OX1 3SY

关键词：

    注射疫苗;腺病毒;免疫; HCV T细胞

抽象的

编码丙型肝炎病毒的腺病毒载体（HCV）非结构蛋白诱导多特异性，高幅度，耐用的CD4 +和CD8 + T细胞应答在健康志愿者。我们现在评估这些疫苗以诱导官能HCV特异性的免疫反应，并确定T细胞交叉反应性的内源性病毒在慢性HCV感染的能力。 HCV基因型1感染的患者使用的异源的腺病毒载体（ChAd3-NSmut和Ad6的-NSmut）编码的HCV非结构蛋白在剂量递增，初免 - 加强方案，使用和不使用伴随聚乙二醇化α干扰素/利巴韦林治疗接种。的免疫应答的体外分析中所使用的人类白细胞抗原Ⅰ类五聚体，细胞内细胞因子染色和精细定位在干扰素γ酶联免疫斑点测定。 T细胞与人口和内源性的病毒变体的交叉反应性测定下列病毒序列分析。相比健康志愿者中，接种后的HCV特异性T细胞应答的幅度显着降低。在15/24患者中检测到在最高剂量的CD8 +的HCV特异性T细胞反应，而CD4 + T细胞的反应是很少可检测的。主机循环病毒序列的分析表明，T细胞应答，当有疫苗免疫原和内源性病毒之间的序列同源性很少引出。与此相反，T细胞被诱导疫苗免疫原和内源性病毒之间的遗传不匹配的上下文中然而，这些通常没有认识到循环表位变体和具有独特的局部功能表型。接种疫苗的耐受性良好，但对HCV病毒载量无显著影响。

结论：疫苗接种具有强效丙型肝炎病毒的腺病毒载体疫苗未能恢复T细胞免疫除非有疫苗免疫原和内源性病毒之间的遗传不匹配。这突出克服T细胞衰竭在与癌症和其他持续感染影响持久抗原暴露的上下文中的主要挑战。这篇文章是受版权保护的。版权所有。

StephenW

此研究强调选择正确的病毒抗原的治疗性疫苗的重要性.

newchinabok

科研人员该想到的都会想到，肯定比我们周全，不会我们想到，他们想不到，而且开会，电子邮件会互相沟通

HBVCURER

StephenW 发表于 2015-10-22 16:54
此研究强调选择正确的病毒抗原的治疗性疫苗的重要性.

谢谢，非常有价值的文章，已转发给所有同事。

该HCV疫苗最早由Merck公司和牛津大学合作开发，并在黑猩猩实验中获得了很好的效果。可以算是史上首例以治疗性疫苗的机制开发预防性疫苗并获得显著效果的范例。后来由于种种的原因，Merck终止了该项目。其间该项目负责人曾经到中国寻求政府投资/买家，未果。后来重新由牛津大学主持继续研究，但主要限于研究目的。

我的理解，这篇文章并非强调选择正确的病毒抗原对治疗性疫苗的重要性。事实上，“This highlights the major challenge of overcoming T-cell exhaustion in the context of persistent antigen exposure with implications for cancer and other persistent infections”。 即在患者体内存在病毒抗原持续表达的情况下，克服抗原特异性T的细胞的耗竭（激活相应的抗原特异性T细胞）是非常困难的。这种状况和HBV感染是极为相似的。文中提到，如果使用序列错配后的抗原，则能够在患者体内激活针对错配序列的T细胞免疫，但这种错配后的T细胞免疫反应，是没有有效的免疫保护作用的，类似病毒突变之后的免疫逃逸。

StephenW

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试试这个想法:T-cell exhaustion(抗原特异性T的细胞的耗竭) in the context of persistent antigen exposure(患者体内存在病毒抗原持续表达).

在HBV感染，乙肝表面抗原和HBeAg两者都被释放到血液中，但不核心抗原 - 因此，包括核心抗原的治疗性疫苗，可能导致“没有耗竭”的HBcAg特异性T细胞？

[但HBeAg和核心抗原是同源性(homology)]

HBVCURER

StephenW 发表于 2015-10-22 21:22
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试试这个想法:T-cell exhaustion(抗原特异性T的细胞的耗竭) in the context of pers ...

该HCV疫苗采用的抗原-HCV的所有非结构蛋白（NS3-NS5，non-structural proteins），同样不会被释放到血液中。事实上，血液中毕竟还存在大量病毒颗粒中包含着的HBcAg，而HCV的NS3-NS5，连病毒颗粒中都基本不存在。

另一方面你也注意到了，从序列上讲，HBeAg和HBcAg的绝大部分都是重合的。

StephenW

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血液中毕竟还存在大量病毒颗粒中包含着的HBcAg - 即核心抗原不暴露(not exposed).

NS3-NS5，non-structural proteins），同样不会被释放到血液中 - 但它们有突变的高速率(high rate of mutation), 导致变种(leading to variants)

"Analysis of the host circulating viral sequence showed that T-cell responses were rarely elicited when there was sequence homology between vaccine immunogen and endogenous virus. In contrast, T-cells were induced in the context of genetic mismatch between vaccine immunogen and endogenous virus; however, these commonly failed to recognise circulating epitope variants and had a distinct partially-functional phenotype. "

HBVCURER

StephenW 发表于 2015-10-22 21:52
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血液中毕竟还存在大量病毒颗粒中包含着的HBcAg - 即核心抗原不暴露(not exposed).

核心抗原不暴露是你想象中的。一方面HBV病毒颗粒会被免疫细胞（巨噬细胞，树突状细胞甚至B细胞等等）吞噬，HBcAg会在这些免疫细胞中被加工和识别，另一方面血清中也存在一定量的没有病毒膜结构的naked capsid，来自肝细胞非特异性的分泌，或者被HBV感染的肝细胞死亡后胞内的释放。对于在免疫激活期存在相当程度肝损伤的患者而言，血清中暴露的HBcAg量还是非常大的。当然最主要的原因我也认为是HBeAg和HBcAg的高度同源。

至于说举例非结构蛋白，我针对的是你提出的“在HBV感染，乙肝表面抗原和HBeAg两者都被释放到血液中，但不核心抗原 - 因此，包括核心抗原的治疗性疫苗，可能导致“没有耗竭”的HBcAg特异性T细胞？” 来类比。

如果按你的想法，不释放到血液中的抗原，可能诱导出没有耗竭的特异性T细胞，那么为什么同样不释放到血液中的NS3-NS5，却无法诱导出出没有耗竭的特异性T细胞呢？这和NS3-NS5是不是高突变是两回事。很明显，根据结果，sequence homology（between vaccine immunogen and endogenous virus.）在肝细胞中持续表达，因此无法诱导T细胞，而genetic mismatched immunogen在原本的肝细胞中是不存在不表达的（和表达的有差别），所以相应的T细胞才能够被诱导出来。我觉得作者已经解释的非常清楚了。

StephenW

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一方面HBV病毒颗粒会被免疫细胞（巨噬细胞，树突状细胞甚至B细胞等等）吞噬
这是APC(Antigen Presenting cells)的经典动作, 是第一步，导致特异性T细胞的选择, 不诱导耗竭.

不释放到血液中的NS3-NS5, 诱导出NS3-NS5的特异性T细胞, 但在肝细胞中的NS3-NS5突变, however, these commonly failed to recognise circulating epitope variants and had a distinct partially-functional phenotype.