条文本
摘要
客观的开发一种在HCV基因型之间具有交叉反应的疫苗需要T细胞抗原靶点的数据,这些靶点超出了基因型1。我们鉴定了针对HCV基因型3(英国和亚洲最常见的感染基因型)的T细胞免疫反应,并评估了基因型内和基因型间的交叉反应性。
设计利用(1)重叠肽和(2)假定的人类白细胞抗原(HLA)- i类野生型和变异表位,通过在IFNγ-ELISpot试验中对与宿主HLA相关的多态HCV基因组位点进行预先评估,在140名急性、慢性或自发解决的HCV基因型3感染的受试者中鉴定了T细胞靶点。定义CD4+/CD8+ T细胞亚群,通过群体分析和病毒测序确定T细胞靶点的病毒变异性。评估基因型1和基因型3变异之间的T细胞交叉反应性。
结果在已解决的基因型3感染中,T细胞优先以高水平靶向非结构蛋白,而在慢性疾病中,T细胞不存在或偏向靶向结构蛋白。定义了对野生型而非变异HLA预测肽的其他反应。在基因3型HCV内以及基因1和3型HCV之间的T细胞靶点和显性表位上观察到主要的序列病毒变异性,病毒变体之间的T细胞交叉反应有限。共鉴定出41个CD4/CD8+基因型3 T细胞靶点,与HCV基因型1的靶点重叠极小。
结论HCV T细胞的特异性在不同基因型之间是不同的,在解决和慢性疾病中T细胞交叉反应有限。因此,针对自然HCV感染的病毒区域可能不会成为旨在预防多种HCV基因型的疫苗的有吸引力的靶点。
- 丙肝病毒
- 基因型
- 细胞免疫
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数据来自Altmetric.com
本研究的意义
关于这个问题我们已经知道了什么?
HCV基因3型是南亚和英国最流行的HCV菌株。
HCV病毒基因型的序列同源性约为80%。
除HCV基因型-1外,关于HCV基因型T细胞特异性的数据有限。
评估hla - i类与病毒基因组多态性相关性的人群研究表明,基因型1和基因型3之间的T细胞特异性不同。
新的发现是什么?
一项针对HCV基因型3 T细胞特异性的综合评估在病毒基因组中鉴定出41个CD4+和CD8+基因型3特异性T细胞靶点。
一种新的序列引导方法可用于在T细胞选择下识别hla - i类表位。
HCV基因型3感染中的T细胞靶点不同于HCV基因型1在解决和慢性疾病中的靶点。
在已解决的感染和HCV显性基因3型表位中,T细胞对基因1型和基因3型序列变异的交叉反应性有限。
它将如何影响未来的临床实践?
不同的T细胞特异性和有限的T细胞交叉反应在HCV基因型之间是开发旨在诱导T细胞反应交叉反应多种HCV基因型疫苗的重要考虑因素。
简介
丙肝病毒感染是一项重大健康风险,全世界约有1.7亿人感染。1大多数感染患者会持续感染,可能导致肝硬化、肝细胞癌和死亡。2尽管近年来直接作用抗病毒药物(DAAs)在丙型肝炎治疗方面取得了重大进展,3.,4,5费用高昂,许多人仍然无法获得治疗,特别是在卫生资源贫乏的国家。此外,治疗成功后可发生DAA耐药变异的再感染。6一种有效的预防性丙型肝炎疫苗仍未满足临床需求。
HCV是一种基因高度多样化的病原体,分为7个主要基因型和67个亚型7按地理位置分布广泛。即使在感染一种亚型HCV的单个宿主中,也存在多个密切相关但不同的病毒准种。8HCV基因型1是全球优势基因型,9但HCV基因型3现在是英国主要的感染基因型10在亚洲大部分地区,1感染了全球约5300万人9通常与注射吸毒和介入医疗实践有关。11 - 13
基于病毒载体技术的HCV基因型1疫苗目前正在开发中,该技术用于异体启动/增强方案,能够诱导高数量的针对多种HCV抗原的T细胞。14,15然而,在多个HCV基因型共存的地区,T细胞疫苗的成功将取决于产生能够靶向多个病毒株或在基因型之间保守的病毒区域的T细胞。因此,更好地了解基因型特异性免疫反应将有助于开发针对多种基因型的疫苗。
基于HCV基因型之间显著的病毒遗传差异,7我们假设HCV基因型1和3的T细胞靶点不同。迄今为止,HCV基因型1和HCV基因型3特异性T细胞免疫的比较研究包括与HLA型相关的基因型特异性序列多态性的分析,这表明T细胞靶点在HCV基因型之间是不同的。16然而,T细胞免疫压力并没有被实验T细胞检测证实。虽然HCV基因型3a感染患者已被包括在许多研究HCV特异性T细胞免疫实验的出版物中,但使用特定的HCV基因型3队列和基因型3肽组的研究仅限于一项仅评估T细胞对NS3蛋白反应的研究17我们之前的研究主要评估了治疗对HCV基因型3特异性T细胞反应的影响。18
迄今为止,尚未发现与感染自然消退相关的特异性交叉反应性T细胞靶点,也未对HCV基因型1和3之间的T细胞交叉反应性进行全面评估。即使T细胞靶点在基因型之间是共享的,单一氨基酸(AA)替代可能会中止或大幅减少野生型引物T细胞对表位的识别。月19 - 21日虽然已经描述了HCV基因型之间的一些T细胞交叉反应,17,18几项针对有多重感染证据的患者的小规模研究表明,基因型之间缺乏CD4+ T细胞反应的交叉反应性。22,23此外,评估基因型之间所有可能的序列变异的系统分析仅限于单个表位,显示CD8+ T细胞启动对抗HCV基因型1表位NS31073在该位置不识别HCV基因2型和基因3型病毒变异。21
异源病毒株之间的T细胞交叉反应性也可以在人类再感染观察研究和黑猩猩再挑战实验的背景下进行评估。已发表的研究表明,黑猩猩24,25和人类26自发清除急性丙肝病毒感染更有可能清除后续感染。然而,交叉反应在预防再感染后慢性疾病中的作用尚不清楚,虽然报道了异源HCV再感染的清除,24异源毒株再挑战持续感染也很常见。25,27此外,这些研究还没有在表位水平上评估T细胞的交叉反应性,其他因素可能解释重复的病毒分解现象,如良好的先天免疫反应和宿主遗传组成。24
elisa法已被建立为确定慢性病毒感染中T细胞表位的可靠方法18,28以及T细胞疫苗研究。15,29与病原体基因组同源的重叠肽通常被用作识别T细胞表位的筛选工具。然而,此前有报道称,IFNγ-ELISpot检测中T细胞反应的检测可能依赖于所呈现的最佳表位在重叠肽中的位置30.用这种方法进行筛查时,可能会遗漏T细胞反应。为了解决这一问题,我们使用两种互补的HCV基因型3特异性肽组评估T细胞反应;一种是基于一种新颖的、序列导向的方法,使用与假定的HLA - i类限制性表位对应的野生型和变异肽,在大型HCV基因型3序列数据集中识别的T细胞选择下进行筛选;16另一项基于来自15名慢性基因型3型感染患者的一致序列,这些患者横跨整个HCV基因组。18
我们旨在全面描述针对HCV基因型3的T细胞免疫反应,并比较HCV基因型1和基因型3之间的T细胞特异性。最后,我们评估了常见HCV基因1型和基因3型序列变体之间的T细胞交叉反应性,特别关注显性基因3型T细胞表位,此外还有一组感染已解决的患者,其中与病毒控制相关的交叉反应性T细胞可能对疫苗设计具有最大的意义。
方法
病人群
140名HCV基因型3a感染者,包括16名急性感染者,108名慢性感染者和16名自发缓解感染的患者(牛津大学约翰拉德克利夫医院,波士顿MGH医院和巴尔的摩BBAASH队列)31).所有患者均获得知情同意和当地伦理批准。患者详细信息汇总在在线补充表S1中。急性患者定义为感染后6个月内的患者(n=16),其中12例未接受治疗(n=4例自行清除感染;6例为慢性感染;N =2例失访),4例在急性感染期间接受治疗(N =3例持续病毒学缓解;n=1个非应答者)(见在线补充表S2)。在自发化解个体中,常规基因分型不能确定HCV基因型;然而,为了定义感染的基因型,我们评估了该组中T细胞对基因型1和基因型3肽的反应。
用于鉴定hcv特异性T细胞靶点的肽集和方法
(1)重叠的肽对于HCV基因1型和基因3型:来自HCV J4序列(AF054250)的基因型1b肽组,包含长度为15 - 18aa的肽段,与10个AA重叠;基因型-3a肽集,基于先前描述的18个全长基因型-3a序列,横跨整个病毒基因组(GQ356200-GQ356215, GQ356217和JF509175-JF509177)。18
(2)HLA-predicted肽基于一种新的序列引导肽设计方法,旨在鉴定HLA- i类限制性最佳表位:在136例HCV基因型-3a感染患者队列中鉴定出HLA- i类等位基因与NS2-NS5B中HCV病毒序列多态性之间的关联。16表位计算机预测程序用于识别推定的承载hla相关多态位点的T细胞表位(9-10AA)(生物信息学和分子分析部分(BIMAS)评分≥50,Syfpeithi评分≥20;http://www-bimas.cit.nih.gov,http://www.syfpeithi.de).预测55个表位在肽段内包含hla相关的多态位点(见在线补充表S3),而在10个肽段中,多态位点位于表位两侧(见在线补充表S4)。野生型(定义为HCV基因型3序列比对中每个位置上的一致AA)16变异肽(定义为与患者HLA相关的每个位置上第二常见的AA)随后在与患者HLA类型匹配的T细胞检测中进行评估。我们之前仅使用重叠多肽发表了10例自发化解型和17例慢性HCV基因3型感染患者的T细胞反应18;这些已被纳入本文,用于使用hla预测肽进行评估和T细胞特异性的比较分析。
检测到的T细胞对重叠肽池(HCV核心、E1、E2、p7/NS2、NS3蛋白酶(NS3p)、NS3解旋酶(NS3h)、NS4、近端NS5B (NS5BI)和远端NS5B (NS5BII))的反应被映射到亚池和单个肽。在池水平上比较T细胞对两种肽组的反应,并在有反应的患者中以单个表位水平进行比较。如前所述,使用CD8+耗尽试验和细胞内染色试验来定义CD4+/CD8+限制。18为了进一步分析,显性反应被定义为牛津队列中超过4例患者的靶向反应。
HLA打字
根据制造商的说明,使用DNeasy血液和组织试剂盒(Qiagen)从外周血单个核细胞(pbmc)中提取DNA,或使用Gentra纯基因试剂盒(Qiagen)从全血中提取DNA,然后HLA分型(移植免疫实验室,牛津Radcliffe医院)。32
ELISpot化验
如前所述,将人体pbmc分离,立即冷冻并储存在液氮中。18如前所述,使用解冻的pmcs在IFNγ-ELISpot试验中评估T细胞反应。33简而言之,用R10 (RPMI Sigma, 10%胎牛血清(FCS),青霉素和链霉素添加)阻断预包被的elisa板(抗ifn γ单克隆抗体(0.5 μg/well, Mabtech)。用HCV基因型3肽集(3 μg/mL)、巨细胞病毒(CMV)裂解物(0.05 μg/mL, Chiron)、流感病毒、Epstein Barr病毒和CMV (FEC) CD8+表位在单个池(3 μg/mL BEI资源)中重复刺激20万个pmcs /孔18 h。二甲基亚砜(DMSO)和刀豆素A (10 μg, Sigma)分别为阴性对照和阳性对照;此外,101/140患者CMV裂解液阳性,68/140患者FEC抗原阳性(平均斑点形成单位/10)6PBMCs 661.77和686.45)。所有患者均采用重叠肽池进行检测。在有细胞可用的hla型患者中测试hla预测肽。sfu计数在自动ELISpot平板阅读器上。阳性临界值40sfu /106用于HCV基因型3多肽和43 sfu /10的pbmc6先前在健康志愿者中定义了用于基因型1b多肽的PBMCs;(意思是学院/ 106测试井-阴性对照井中的PBMCs)+3×SD。18
病毒测序
按照先前发表的方法进行HCV病毒测序。18简而言之,通过离心(1小时,23 000 rpm, 4°C)浓缩患者血浆,并使用QIAmp病毒RNA Mini Kit (Qiagen)提取病毒RNA。反转录和第一轮PCR在一个步骤(Superscript III OneStep RT-PCR系统,Platinum Taq酶(Invitrogen))进行。在第二步中,单个蛋白质在多个嵌套PCR反应中被扩增(高保真Taq DNA聚合酶(Roche),引物参见参考文献。18而且34).扩增的PCR片段经凝胶纯化,用Prism Big Dye (Applied Biosystems)在ABI3100 DNA自动测序仪上双向测序。使用Sequencher 4.8软件(基因编码)编辑序列,并使用Se-Al (http://tree.bio.ed.ac.uk).序列熵计算采用香农熵评分(http://evolve.zoo.ox.ac.uk/Evolve/SHiAT.html)使用来自Los Alamos序列数据库的HCV基因型3序列(http://hcv.lanl.gov/content/index) .35点
HCV基因1型和基因3型T细胞靶点分析
HCV基因1型和基因3型表位来源于免疫表位数据库资源(IEDB,http://www.iedb.com).为确保数据质量,表位与主要出版物进行交叉检查;表位重复、序列变异和在非人类生物中描述的表位被排除在外。显性HCV基因型1靶点定义为在5篇以上出版物中描述的靶点,并与本研究中定义的所有基因型3表位进行比较。实验鉴定的HCV基因型3靶点与IEDB中描述的所有HCV基因型1表位进行了比较。如果表位表现出>80% AA序列同源性,则先前描述的靶标被定义为与实验检测到的靶标“重叠”;如果表位表现出<80% AAs序列同源性,或表位重叠小于7aa,则被定义为“不重叠”(左侧彩色条,在线补充表S7和S8)。
统计分析
非参数检验贯穿始终,配对用于个体内比较(Wilcoxon),非配对用于组比较(Mann-Whitney)。p值<0.05为有统计学意义。使用Prism (V.4.0 for Mac)。
结果
自发化解型和慢性HCV基因型3感染患者的T细胞特异性不同
首先在20例自发缓解感染的患者中评估了对HCV基因型3的T细胞反应,因为这些反应最有可能与病毒缓解有因果关系。我们纳入了4例急性感染患者,在出现症状后最早的时间点进行评估,他们随后缓解了感染。使用HCV基因3型多肽,在19/20(95%)针对广泛病毒区域的患者中鉴定出T细胞反应(图1A),如报道的自发化解HCV基因型1感染。35,36在未解决感染的急性HCV基因型3感染患者中,6/12(50%)患者中鉴定出T细胞反应,主要针对非结构蛋白(图1B).在慢性HCV基因型3感染中,56/108例患者检测到T细胞反应,主要针对HCV核心(39/56)和NS3蛋白(26/56)。与之前HCV基因型1的数据相似,在48%的HCV基因型3慢性感染者中未检测到T细胞反应(图1C)。18,37正如之前在HCV基因型1中所描述的,与慢性感染相比,自发化解感染中的T细胞反应的总强度明显更强,并且靶向更多的病毒肽池(p<0.0001,在线补充图S1A)。35在定义T细胞特异性时,我们观察到,与慢性感染患者相比,已解决感染的患者优先靶向HCV非结构区域,且其程度更高,而对HCV结构蛋白的反应程度在患者组之间没有差异(见图1D和在线补充图S1B)。
其他HCV基因型3型T细胞靶点使用推定的HLA - i类肽与病毒基因组多态性相关
使用重叠肽,55例患者的T细胞反应被映射到单个肽上(见在线补充表S5和S6);鉴定出35个HCV基因型3特异性T细胞靶点,其中10个位于HCV结构区,25个位于非结构区。
认识到使用重叠肽可能会错过T细胞反应这一事实,30.在88例基因型3患者的IFNγ-ELISpot检测中检测了与假定的HLA - i类限制性表位相对应的野生型和变异肽。使用这种方法,在20名患者中鉴定出额外的T细胞靶点。总体而言,在6/16(37.5%)急性患者、12/64(18.75%)慢性患者和2/8(25%)自发缓解感染患者中,在4个不同的病毒区域(NS2、NS3、NS4B、NS5B)中鉴定出9个T细胞表位(图2A). ATDALMTGY表位(NS31442, A*01 restricted)和IPFYGKAIPI (NS3 .1379, B*51受限)先前已在HCV基因型1中被发现(在NS3位置143615,17,20.,35,37,39,40和NS3137317,41,42).其余7个表位是新的HCV基因型3特异性表位:(1)[L]LYPSLIFDI (NS2886;受A*02和A*24约束);(2) lvrsvmggky (ns2931;A*03受限)(3)fqmilsigr (NS2941;B * 27限制);(4) lvtrdadvi (ns31139;(5) RVLLDILAGY (NS4b .1853;* 26限制);(6) VLDDHYKTAL (NS5b .2490;A * 02年限制);(7) RVKARMLTI (NS5b .2508;B * 08年限制)。虽然T细胞对野生型肽的反应很容易被检测到,但T细胞对变异肽的反应仅在单个表位(NS3)中被检测到1442)两名慢性感染患者;这些数量低于野生型肽(图2A).这两名患者的病毒序列分析显示,循环的HCV病毒序列与变异肽序列相同(见在线补充表S6)。使用HLA预测肽的T细胞反应在少数HLA类型匹配的患者中被发现,范围为2.3-40% (图2B),除了NS4b1853在5/8(62.5%)的HLA A*26阳性患者中发现。
总的来说,使用两种不同的肽筛选方法,我们确定了41个不同的基因3型T细胞靶点。然而,在肽池水平上进行评估,两种方法都只检测到少数应答(5.7%)图2C和在线补充图S2),并映射到三个T细胞靶点的肽表位(NS31379, NS31442和NS5b2490,在线补充表S5)。两种方法的检出率在急性感染患者中最高(18.6%),而在自发解决的患者中未观察到重叠。
HCV基因型3 T细胞靶点的T细胞亚群分析和病毒多样性
T细胞在已知靶点上的交叉反应以防止异源感染的需求取决于循环病毒种群中该靶点的病毒变异程度。在HCV基因型1感染中,与CD4+表位相比,CD8+的序列多态性更常见。43对于本研究定义的HCV基因3型T细胞靶点,对25个靶点进行CD4+/CD8+亚群分析,明确定义了18个CD8+靶点和7个CD4+靶点。通过确定香农熵分数来评估这些靶点的病毒序列多样性,44使用从洛斯阿拉莫斯序列库获得的HCV基因型3序列和其他内部序列进行比对。尽管CD8+靶标的序列变性高于CD4+靶标(平均香农熵评分0.056 vs 0.031),但这没有达到统计学意义(p=0.34,见在线补充图S4A-H)。牛津队列中靶向表位的序列多样性分析显示,相对于CD4+表位,CD8+的多态位点更多(p=0.0152,见在线补充图S4I)。
在自发性化解感染中发现的HCV基因型3 T细胞靶点的T细胞交叉反应有限
首先,我们利用全基因组的基因型特异性重叠肽评估了已治愈感染患者的T细胞交叉反应性。我们观察到T细胞反应几乎普遍存在于基因型3肽库(图1A)在使用HCV基因型1多肽时基本不存在(见在线补充图S4和图3A, p < 0.0001)。
然后,我们确定HCV基因型3特异性T细胞是否能够在肽水平上识别常见的基因型1序列变异(表1)。我们使用了从Los Alamos序列库获得的HCV序列和其他内部序列的比对,以确定HCV基因型3特异性T细胞靶点的常见基因型1序列变体(定义为>15%的序列)(见在线补充图S5)。在自发解决的感染中,仅在1/19 T细胞靶点检测到基因3型和基因1型之间的序列一致性(NS31379,见在线补充图S5)。在其他基因型之间具有不同序列的T细胞靶点上,在15个T细胞靶点上观察到基因1型和基因3型变异之间有限的交叉反应,在16例PBMC患者中进行了测试;8个靶点反应减弱,7个靶点无交叉反应(图3B, C)。
在显性HCV基因型3 T细胞靶点上,基因型内部和基因型之间的交叉反应有限
我们还在整个HCV基因3型队列中鉴定的7个显性T细胞靶点上评估了T细胞对常见基因1型和基因3型序列变异的交叉反应性;2例CD4+靶向HCV核心蛋白,5例CD8+靶向HCV非结构蛋白(表2).在两个显性基因型3 CD4+ T细胞靶点(核心66和核心143)没有发现常见的基因型3变异(图4A)。相反,在HCV基因型1和3之间,显性CD4+核心T细胞靶点相差1到3个AAs (图3A),在IFNγ-ELISpot试验中检测到有限的T细胞交叉反应性(图4B).对于大多数CD8+表位(4/5),鉴定出常见的HCV基因型3序列变异,只有表位NS31520在基因3型内显示高度的保守性(图5B,左面板)。此外,除NS3外,显性CD8+表位在HCV基因型1和基因型3之间存在高度差异1442的基因型之间高度保守(图5B,左)。20.在所有显性CD8+ T细胞靶点上观察到有限的T细胞对已识别的HCV序列变异的交叉反应,对常见的基因型3和基因型1序列变异的识别减少或消失(图5,右侧面板)。
在整个HCV基因组中,基因型1和3感染的T细胞特异性是不同的
最后,在病毒基因组中评估了HCV基因型1和3之间T细胞特异性的重叠。对于HCV基因型1,先前描述的T细胞靶点来自免疫表位数据库(http://www.iedb.org/),并与牛津队列中检测到的HCV基因型3 T细胞靶点进行比对(见图6A和在线补充表S7和S8)。大多数(11/18)HCV基因型3特异性CD8+ T细胞靶点与先前在基因型1中描述的表位不重叠。然而,7个HCV基因型3特异性CD4+表位中有6个与先前在HCV基因型1感染中描述的表位重叠。接下来,将主要发表的HCV基因型1表位与牛津HCV基因型3 T细胞靶标进行比较(见图6B和补充图S6)。在HCV基因型1感染的18个CD8+表位中发现T细胞特异性的最小重叠:只有一个表位与牛津HCV基因型3队列中检测到的表位重叠。同样,在HCV基因型1感染中CD4+细胞经常靶向的20个HCV区域中,仅在2例HCV基因型3感染中检测到重叠的T细胞反应。总的来说,在已解决感染的HCV基因型患者中,T细胞特异性显著不同(图6C)。
讨论
迄今为止,HCV中T细胞免疫的评估主要集中在HCV基因型1感染上,因为这种感染在富裕国家占主导地位,而且在历史上更难治疗。然而,全球有超过5300万人感染了基因型3,在DAA治疗时代,基因型3更难治疗。45,46这意味着,评估基因型3中的T细胞免疫,以期开发能够针对多种基因型的疫苗越来越重要。在这项研究中,我们着手对HCV基因型3型感染急性、缓解和慢性HCV感染患者的T细胞特异性进行全面评估。此外,我们还评估了T细胞与常见基因3型和基因1型病毒变异的交叉反应性,特别是在已解决感染的人群中,T细胞诱导已被证明在病毒控制中发挥关键作用。总的来说,我们表明只有少数T细胞靶点被两种基因型所识别,并且常见的循环基因型1和基因型3病毒序列变体之间的交叉反应性是有限的。
与已发表的HCV基因型1的数据相似,我们表明,在已解决的感染中,使用基因型3特异性多肽可以很容易地检测到T细胞反应,它针对多个HCV抗原区域,与慢性疾病患者相比,T细胞反应的强度更高,在慢性疾病患者中,大约50%的人无法检测到T细胞反应35,47-49我们还观察到,总体而言,基因型3感染者优先靶向HCV非结构蛋白。总之,这些数据表明,无论病毒基因型如何,T细胞,特别是非结构区域的T细胞在病毒清除中发挥重要作用,并且早期维持这种反应在病毒控制中很重要。
T细胞特异性的详细评估显示HCV基因型1和3之间存在显著差异,交叉反应有限;为了评估T细胞特异性,我们使用来自横跨整个HCV基因组的基因型3序列的重叠肽库。此外,我们使用基于序列的筛选方法,通过对HCV基因型3型感染患者的大型队列中与宿主HLA相关的多态HCV基因组位点的预先评估,确定假定的HLA- i类表位。16后一种方法的优点是,与HLA相关T细胞逃逸相关的最佳表位长度、HLA限制和功能相关的“逃逸”肽变体是预定义的。然而,这种方法依赖于生物信息学分析,识别受HLA/肽结合的信息可能缺乏的罕见HLA等位基因限制的表位的能力降低,并且必须只能识别由于T细胞压力导致病毒变异的表位。相比之下,重叠肽允许在整个基因组中病毒逃逸没有或不能发生的区域检测T细胞表位,但无论如何,这可能在病毒控制中发挥重要作用。这两种方法是互补的,共同鉴定了HCV基因型3中41个不同的CD4+和CD8+ T细胞靶点。
在自然感染或接种疫苗后,T细胞在已知靶点上的交叉反应以防止异体感染的需求取决于循环病毒种群中该靶点的病毒变异程度。在种群水平上,大多数T细胞靶点在基因型3内或基因型1和基因型3之间不保守。对我们队列中靶向表位的病毒多样性的分析显示,与CD4+靶标相比,CD8+的变异性更大,这与已发表的纵向数据一致,这些数据表明病毒逃逸到CD4+表位相对不常见。43
我们首先使用基因型特异性重叠肽评估了已治愈感染患者的T细胞交叉反应性,结果显示交叉反应性极小。然而,我们也发现,当使用常见的循环基因型-1肽变体在肽水平上进行评估时,T细胞的交叉反应性不存在或降低。同样,当我们在整个队列中评估显性基因型3反应时,很少有T细胞交叉反应的证据。这与先前发表的HCV显性基因型-1表位的交叉反应性数据一致。21我们不能排除我们队列中的一些患者感染了多种HCV基因型的可能性。目前正在开发的新一代测序技术可能会提高检测混合基因型感染的分辨率。然而,预计这不会影响我们体外T细胞交叉反应性的测量。
最后,我们发现HCV基因1型和3型之间的T细胞特异性在整个HCV基因组中是不同的,包括基因1型和基因3型感染的人,这与先前的结果一致,报告了病毒对hla限制性免疫压力适应模式的显著差异16以及HCV基因型1和3之间T细胞对NS3区域的反应差异。17相比之下,最近一项分析HCV基因型1和基因型4感染反应的研究表明,这些基因型中有相似的HCV靶点,但反应没有映射到表位水平。50
HCV序列多样性被认为是开发有效疫苗的主要障碍之一。目前HCV T细胞疫苗已完成i期评估,目前正在进行iib期疗效试验。15,51在这些研究中,我们发现基于编码HCV基因型1b株的猴腺病毒载体的HCV疫苗对非基因型1型HCV表现出一定的交叉反应性(约30%)。同时,针对不同病毒基因型的HCV包膜诱导交叉保护中和抗体的B细胞疫苗的开发也在进行中。52迄今为止,在设计用于预防疫苗的HCV免疫原时,很少考虑到HCV序列多样性;一项专门旨在诱导交叉反应性T细胞反应的研究评估了HCV基因型1祖先序列和共识序列启动T细胞免疫反应的能力,53我们最近发表了一个体内启动模型,该模型旨在识别最大限度地交叉反应的T细胞变体,以纳入HCV免疫原。54
未来针对多种基因型的HCV免疫原可能需要关注针对多种HCV基因型的新方法,以生产适用于混合基因型在人群中流行的环境的疫苗。这可能是可能的使用病毒载体策略,可以编码大的免疫原。15目前正在开发的免疫缺陷病毒疫苗的一些方法可能也很容易适用于丙型肝炎病毒。这可能包括编码基因型之间保守的病毒区域的疫苗,29排除自然感染中显性的可变表位,希望诱导T细胞形成亚显性表位。可供选择的方法包括使用多价嵌合免疫原,该免疫原编码来自多种基因型的抗原。55
总之,我们表明HCV T细胞特异性在两种高度流行的全球基因型之间是不同的,在显性表位上常见病毒变异之间的T细胞交叉反应性有限。由于这也适用于已治愈感染的人,我们的数据表明,在自然HCV感染中经常靶向的区域可能不会成为旨在预防多种HCV基因型的疫苗的有吸引力的靶点。
致谢
作者感谢研究参与者和牛津大学约翰拉德克里夫医院肝病科的工作人员。特别感谢简·科利尔、伊丽莎白·斯塔福德、马克·安斯沃斯和丹尼斯·奥唐纳帮助招募病人。作者感谢BEI资源公司提供HCV基因型1多肽。
参考文献
补充材料
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补充数据
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- 数据补充1-在线补充
脚注
贡献者AvD、ISH、AB、KP、ML、SG、ALC、GML、PK、EB分别对数据进行了分析和解释,并通过了最终稿件。AvD和EB撰写了手稿。
资金AvD, ISH, EB由英国MRC资助。EB是MRC高级临床研究员,由牛津NIHR BRC、詹纳研究所、MRC(英国)STOP-HCV和牛津马丁学院资助。PK由威康信托基金会(WT091663MA)、NIHR生物医学研究中心(牛津)、牛津马丁学院和MRC(英国)STOP-HCV资助。ALC由NIH拨款U19 AI088791资助。研究组由澳大利亚血友病基金会、McCusker研究基金会和Raine医学研究基金会资助。
相互竞争的利益没有宣布。
伦理批准牛津研究伦理委员会(OxRec A)。
出处和同行评审不是委托;外部同行评审。
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