Regulation of Interferon Regulatory Factor-3 by the Hepatitis C Virus Serine Protease Eileeen Foy, Kui Li, Chunfu Wang, Rhea Sumpter Jr., Masanori Ikeda, Stanley M. Lemon, Michael Gale Jr. SCIENCE, mai 2003

HCV: épidémiologie 170 millions de personnes infectées dans le monde  problème de Santé Publique Nombreuses mutations adaptatives quasi-espèces Perturbation du système immunitaire de l’hôte Traitement par Ribavirine+PEG Interféron  nombreuses résistances

Possible cible thérapeutique HCV: génome NS3/4A complexe ATPase RNA helicase Serine protéase Formation protéines NS à partir du précurseur Possible cible thérapeutique Précurseur polyprotéique clivé en protéines structurales et non-structurales

Contrôle cellulaire de l’infection à HCV Affecte toutes les étapes du cycle viral Rôle des Interferon Regulatory Factors (IRFs) HCV réplication + VAK IRF-3 IRF-3-P + Promoteurs transcription + IFNβ, ISG56, ISG15, RANTES Le virus stimule les réponses antivirales  voie de l’IRF-3 importante dans la persistance virale

Objectif de l’étude Stratégie Étudier la voie de l’IRF-3 dans des lignées cellulaires infectées par le HCV Stratégie Virus : HCV 1b (ARN) Cellules : HuH7-2-3 (hépatocarcinome) exprimant ARN complet de HCV1b UHCV11 (ostéosarcome) exprimant le précurseur polyprotéique de HCV1a Activateur de l’IRF-3 : virus Sendaï (SenV)

Effet de SenV et de HCV sur IRF-3 (1) SenV induit la translocation nucléaire de IRF-3 Ni la réplication de HCV1b, ni SenV n’induisent cette translocation dans les cellules HuH7-2-3 Arrêt de la réplication de HCV1b (+IFN) restaure l’action de SenV Translocation nucléaire de IRF-3 bloquée par expression polyprotéine HCV1a L’inhibition de l’activation de IRF-3 est spécifique de HCV (quel que soit le sous-type viral et la lignée cellulaire, indépendamment de la réplication)

Effet de SenV et de HCV sur IRF-3 (2) SenV induit la translocation nucléaire de IRF-3 dans HuH7 activation des promoteurs transcription Action inhibée par la réplication de HCV1b dans Hu7-2-3 restauration par traitement à l’IFN Le blocage par HCV de la voie de l’IRF-3 empêche l’expression des gènes activés par IRF-3

Quelle protéine de HCV est impliquée dans le blocage de la voie de l’IRF-3 ? Induction promoteur ISG56 fortement  par NS3/4A  NS3/4A perturberait IRF-3 ? NS3 et NS4A testées séparément  seul le complexe est actif

Quel est le mode d’action de NS3/4A ? blocage de l’accumulation de IFR-3-P blocage de la translocation nucléaire de IRF-3 P inactive

Quelle est la fonction de NS3/4A mise en jeu ? Mutagenèse dirigée W1528A supprime l’activité hélicase C1125A supprime l’activité sérine protéase souche C1125A ne peut bloquer l’induction de l’IFR-3 par SEnV  implication de l’activité sérine protéase ? Inhibition spécifique de l’activité NS3/4A sérine protéase: SCH6 bloque le clivage du précurseur protéique restaure phosphorylation et translocation nucléaire de IRF-3 par SenV Activité serine protéase de NS3/4A indispensable au blocage (réversible) de la voie de l’IRF-3

Relation entre réplication de HCV et IFR-3 ARN génomique de la souche HCVwt Con1  accumulation de mutations dans NS réplicon HP = forte réplication Blocage de la phosphorylation de IRF-3 basale et induite de la translocation (spécifique de IRF-3) de l’activation des promoteurs IRF-3 dépendants réplicon A7 = faible réplication (10x plus faible) Diminution mais maintien de la phosphorylation de IRF-3 de la translocation de l’activation des promoteurs HCV peut à la fois activer et bloquer la voie de l’IRF-3

Discussion HCV capable de contourner le système immunitaire de l’hôte IRF-3 activé inhibe la réplication virale Blocage de IFR-3 augmente la réplication virale  importance de l’activation de IFR-3 Identification de VAK ? IRF-3 induit l’expression des plusieurs gènes cellulaires dont IFN type I  induction de centaines de gènes (ISG)  l’inhibition de l’activation de l’IRF-3 permet la persistance virale, mais diminue aussi l’efficacité des traitements (IFN) Protéase virale = cible thérapeutique à envisager Blocage de le réplication HCV par inhibition du clivage du précurseur Restauration de la voie de l’IRF-3  amélioration de la réponse antivirale