Pr François SIMON Service de Microbiologie CHU Saint Louis – Paris Physiopathologie de l’infection par le virus de l’Hépatite B: Aspects virologiques Pr François SIMON Service de Microbiologie CHU Saint Louis – Paris

Le Génome du VHB Circulaire, partiellement double-brin DNA du brin négatif = 3.2kb Brin + plus court et variable de (1.8 - 2.7kb) compact avec 4 ORFs sous forme cellulaire intra nucléaire de cccDNA “Covalently Closed Circular DNA”

Le VHB , exemple de la diversité et de la variabilité virale Origine : co-évolution/transmission entre primates avec variabilité inter-espèces Variabilité intra-espèces : différents génotypes avec de possibles différences cliniques et biologiques par la variabilité des souches en fonction de la géographie Existence de mutations ponctuelles chez le patient avec des conséquences : Mutants Précore : disparition de l’ag HBe et modification de l’histoire naturelle de la maladie Mutants d’enveloppe avec des difficultés de reconnaissance par les test de diagnostic sérologique Mutants d’échappement aux vaccins avec des conséquences pour la prévention Fréquence élevée des mutations de résistance lors des traitement antiviraux chez les patients

transmissions inter-espèces passées Origine des VHB : transmissions inter-espèces passées 65 Cpz NES (CIRMF) 46 Cpz MAK (CIRMF) Cpz MIC (Congo) 66 CHIMP2 DJA GR21(wild G. gorilla – Gabon) 65 HBV(P. t. troglodytes) 89 Cpz LU (Congo) 90 82 Cpz JEA (Congo) Cpz BAT (Congo) 54 Cpz DAV (Congo) 51 GOR97 (G. gorilla) CH256 CH258 CHKSB 99 HBV(P. t. verus) 52 Cpz ED (CIRMF) et à venir ? CHIMP4 60 CH195 HBV-E KOU 100 BAS 100 3222 HBV-A ADVA 81 HBV21 HBV-D D HBVG HBV-G Gibbons 100 B5HBVKO1 HBV-C HBVASAEX4 71 63 GIB151 (Hylobates sp.) GIB153 (Hylobates sp.) 100 P4 HBV-B A3HBVMS2 71 ADW4 HBV-F WM (L. lagotricha) Singe laineux lagothrix 0.1

HBV cpz est hautement réplicatif et les chimpanzés adultes présentent un profil d’immuno tolérance HBs Ag Hbe Ag ADN copies/ml ASAT ALAT Makata + 11 9 Mangousta 1 X 106 17 55 Edgar 2 X 105 12 32 Congo 1 60 X 106 20 31 2 29 X 106 23 27 3 74 X 106 25 4 6 X 106 36 64 5 35

LES GENOTYPES VHB

HBV Population Générale Rurale Central Gabon, 2004 5 villages dans des régions reculées HBV prévalence d’un marqueurs au moins = 86% N HBS + HBs - , anti HBc+ HBe + HBE - HBe + HBe - 312 6 21 13 226 Importance des co infections : HDV = 30 % HCV (génotype 4 & 2) = 25 %

en Afrique de l’Ouest : grande diversité et dynamique de l’épidémie Phylogénie et géographie du VHB Sous génotype A1 : Afrique du Sud Sous génotype A1 : Brésil Sous génotype A3 : Afrique Centrale Sous génotype A2 : Europe, USA Le génotype E est absent des Amériques . Installation, probablement récente en Afrique de l’Ouest : grande diversité et dynamique de l’épidémie

Conséquences de la variabilité du VHB - HHC plus fréquent lors des infections par génotype C versus le génotype B particulièrement si sous génotype Ce (odd ratio 2.75) - Résistance au 3TC : 26 HBV génotype A et 15 HBV génotype D résistants la LAM 204V = 81% chez A vs 33% chez D (204 I dans 67%) 180 M = 81% chez A vs 40% chez D - Les génotypes A (47 %) et B (44 %) réponderaient mieux (SVR) au peginterferon alfa-2b que les génotypes C (28 %) et D (25 %). - QQ données in vitro devant être confirmées AASLD Boston 2007 Zöllner et al 2004 Hepatology Ramos et al 2007 JAIDS Janssens 2005 Lancet

Perte de l’ag HBs chez les Patients sous ETV ou LAM 709 patients - 120 semaines 28 perte de l’ Ag HBs (ETV: n = 18; LAM: n = 10) Perte de l’ag HBs oui (n = 28) Non (n = 681) P < .05 79 P < .05 80 Patients (%) 59 54 100 60 P < .05 38 40 26 29 25 21 20 14 12 11 4 White Asian Genotype A Genotype B Genotype C Genotype D Gish R, et al. AASLD 2006. Abstract 992.

Charge virale VHB et génotypes DDS 10 9 10 8 10 7 10 6 10 5 10 4 10 3 10 2 10 1 Limite de détection Ghana E Guinée E Tunisie D Turquie D Pologne A2/D If Barnes, Daniel Candotti, Diane Doucet and Jean-Pierre Allain

Physiopathologie de l’infection par le VHB

Hépatites chroniques B Le virus de l’hépatite B n’est pas cytopathogène. La physiopathogénie de l’hépatite B est immunomédiée Les lésions dues au VHB sont à médiation immune cellulaire Le traitement doit tenir compte : Cycle de réplication virale. Histoire naturelle.

Phases de l’infection et charges virales Phase de tolérance HBV DNA > 105 ALT normale Phase Elimination HBV DNA < 103 ALT élevées Phase de Contrôle HBV DNA < 105 ALT normales Phase échappement HBV DNA > 105 ALT élevées

réaction inflammatoire du parenchyme Signification de la Réplication VHB dans la maladie CD8+ HBV Replication HBV HBV DNA réaction inflammatoire du parenchyme Elevation des ALT Progression Insuff. Hep histologie ++ Necroinflammation Fibrose - Cirrhoses Insuff. Hep ou HCC

REVEAL: Charge virale & HCC Incidence HBV DNA à l’entrée dans l’étude & Incidence HCC : (N = 3653) 50 40 30 Cumulative Incidence of HCC at Year 13 Follow-up (%) 20 14.89 12.17 10 3.57 1.30 1.37 < 300 300- 999 1000- 9999 10,000- 99,999 ≥ 100,000 HBV DNA at Baseline (copies/mL) Chen CJ, et al. JAMA. 2006;295:65-73.

REVEAL: charge virale & risque HCC 16 12 10.1 Adjusted Hazard Ratio* for HCC (95% CI) 8 7.3 3.8 4 n = 146 120 537 DNA at entry: DNA at follow-up: High ≥ 105 High ≥ 105 High ≥ 105 Low < 104 Mid 104 - 105 High ≥ 105 HBV DNA (copies/mL) *Cox proportional hazards models. Risk is relative to < 104 copies/mL at entry/not tested at follow-up. Data adjusted for sex, age, cigarette smoking, and alcohol consumption. Chen CJ, et al. JAMA. 2006;295:65-73.

REVEAL: Charge virale & cirrhoses Incidence HBV DNA à l’entrée dans l’étude & Incidence HCC : (N = 3653) 50 40 36.2 30 Cumulative Incidence of Cirrhosis at Year 13 Follow-up (%) 23.5 20 9.8 10 5.9 4.5 < 300 300- 9999 10,000- 99,999 100,000- 999,999 ≥ 1,000,000 HBV DNA at Baseline (copies/mL) Iloeje UH, et al. Gastroenterology. 2006;130:678-686.

REVEAL: Conclusions le niveau HBV DNA (> 104 copies/mL [~ 2000 IU/mL]) est un marqueur important d’évolution vers l’HCC et la cirrhose Cette relation est indépendante du status Ag HBe et du niveau des ALT Chen CJ, et al. JAMA. 2006;295:65-73. Iloeje UH, et al. Gastroenterology. 2006;130:678-686.

VHB & HHC Plus de 55% des HHC sont liés au VHB - le génome viral agit directement sur la cancérogénèse et intégration dans 80% des HHC. Les gènes S et X sont souvent retrouvés -par cis-activation ou répression des séquences des hépatocytes par trans activation sur le contrôle cellulaire

Les mutant précore du VHB Les mutation précore et du promoteur surviennent au cours de l’évolution de l’hépatite B chronique La mutation va entrainer une production de préotéine tronquée par l’arrêt de la synthèse de l’ag HBe

ADN VHB 1762/64 mutations ADN VHB G1896A mutation Guinée, VHB génotypes E Mann Whitney test P value <0.0001 Mann Whitney test P value 0.0069 If Barnes, Daniel Candotti, Diane Doucet and Jean-Pierre Allain University of Cambridge, UK

HEPADAK ; charge virale et ALT L’expérience Sénégalaise CV < 3.2 UI/ml [3.2-4.2[ 4.2 UI/ml ALAT >1N 23/398 (6%) 8/165 ( 5%) 40/85 (47%) ASAT >1N 25/398 (6%) 12/165 ( 7%) 35/85 (41%) Relation entre CV (UI /mL) et transaminases

HEPADAK ; charge virale et ALT L’expérience Sénégalaise -2 Variables Analyse multivariée ASAT ou ALAT > 1N ASAT et ALAT > 1N 13.5 [5.8-31.5] 16.2 [7.2-36.4 ] <0.001 Plaquettes < 200/ 200 3.0 [1.6-5.8] 0.001 Régression logistique pour des charge virale 4.2 / < 4.2 UI (N=489) : ALAT et/ou d’ASAT > 1N et des valeurs de plaquettes < 200 Giga/l sont corrélés positivement à une charge virale ≥ 4.2 log UI

HEPADAK : Fluctuations de la charge virale VHB sur 3 prélèvements réalisés à 2 mois d’intervalle chez des patients avec ALAT normales 88 patients avec ALAT normales ont été prélevés 3 fois à 2 mois d’intervalle pour quantification de l’ADN VHB par PCR Temps Réel Ampliprep-Taqman Roche Les variations > 1Log lors du suivi ont été recontrôlées par PCR Temps Réel Abbott RealTime Génotypage par puce ADN sur plate forme Affymétrix

Evaluation PCR temps réel ADN VHB Comparaison Abbott & Roche Sénégal – génotypes A et E

La CV moyenne des 1er, 2ème et 3ème prélèvements est de Fluctuations de la charge virale VHB sur 3 prélèvements réalisés à 2 mois d’intervalle chez des patients avec ALAT normales La CV moyenne des 1er, 2ème et 3ème prélèvements est de 2.84 ± 1.1, 2.82 ± 1.1 et 2.74 ± 1.1 log UI Variation maximale observée entre deux prélèvements (log UI) N (%) <0.5 23 (26) [0.5-1[ 39 (44) [1-1.5[ 11 (13) ≥1.5 15 (17) Pour 30% des sujets, une variation de la CV de plus d’ 1 log UI entre deux prélèvements est observée, avec des différences allant jusqu’à 2.8 log UI Résultats ont été reconfirmés quelle que soit la méthode, Roche ou Abbott

Etude des facteurs associés aux génotypes HBV 48 patients avec ALT normales sur 6 mois de suivi 75 % de génotype E dont 73% mutés en précore C28 25 % de génotype A (non « mutables en précore », BCP en cours) n (%) - Génotype Génotype p E (n=33) A (n=15) Age ≥ 31 ans 15 (45) 10 (67) 0.17 Charge virale (log UI)* 3.5 (3.2-3.9) 3.7 (3.4-4) 0.23 Charge virale en classes < 3.2 [3.2 – 4.2[ ≥ 4.2 6 (18) 23 (70) 4 (12) 1 (7) 12 (80) 2 (13) 0.70 Plaquettes (Giga/l)* 183 (153-222) 182 (178-271) 0.66 ALAT* 33 (26-41) 36 (26-39) 0.96 Muté précore C28 24 (73) 0 (0) * Médiane (Q1-Q3)

populations virales mixtes mutée/sauvages Etude des facteurs associés à une variation de la charge virale d’au moins 1 log UI Patients avec ALT normales sur 6 mois de suivi n (%) - Génotype Sujets ayant eu une variation de la charge virale entre deux prélèvements p < 1 log/UI (n=27) ≥ 1 log/UI (n=13) Génotype A 9 (33) 3 (23) 0.72 Précore C28 ou C29 14 (78) 4 (57) 0.36 Précore C28 12 (44) 9 (69) 0.14 Type de précore C28 sauvage muté Mixte 15 (79%) 4 8 (53%) 4 (21%) 2 7 (47%) 0.29 Les sujets ayant une variation de la CV > 1 log semblent avoir plus de populations virales mixtes mutée/sauvages

HEPADAK 2008 Définition du FibroDak : un algorithme décisionnel avec Biochimie Virologie quantitative Elastométrie pour une prise en charge adaptée sans PBH

Conclusions Aspects virologique et physiopathologie VHB Importance de la charge virale - Pour le pronostic - Pour la surveillance des traitements Limites des ALT dans les arbres décisionnels Des nouveaux outils virologiques : puces ADN ADN intégrés, expression HBx… Surveillance des trousses de diagnostic