Chimeric hepatitis B virus/hepatitis C virus envelope proteins elicit broadly neutralizing antibodies and constitute a potential bivalent prophylactic vaccine.

International audienceThe development of a prophylactic vaccine against hepatitis C virus (HCV) has become an important medical priority, because 3-4 million new HCV infections are thought to occur each year worldwide. Hepatitis B virus (HBV) is another major human pathogen, but infections with this virus can be prevented with a safe, efficient vaccine, based on the remarkable ability of the envelope protein (S) of this virus to self-assemble into highly immunogenic subviral particles. Chimeric HBV-HCV envelope proteins in which the N-terminal transmembrane domain of S was replaced with the transmembrane domain of the HCV envelope proteins (E1 or E2) were efficiently coassembled with the wild-type HBV S protein into subviral particles. These chimeric particles presented the full-length E1 and E2 proteins from a genotype 1a virus in an appropriate conformation for formation of the E1-E2 heterodimer. Produced in stably transduced Chinese hamster ovary cells and used to immunize New Zealand rabbits, these particles induced a strong specific antibody (Ab) response against the HCV and HBV envelope proteins in immunized animals. Sera containing anti-E1 or anti-E2 Abs elicited by these particles neutralized infections with HCV pseudoparticles and cell-cultured viruses derived from different heterologous 1a, 1b, 2a, and 3 strains. Moreover, the anti-hepatitis B surface response induced by these chimeric particles was equivalent to the response induced by a commercial HBV vaccine. Conclusions: Our results provide support for approaches based on the development of bivalent HBV-HCV prophylactic vaccine candidates potentially able to prevent initial infection with either of these two hepatotropic viruses. (HEPATOLOGY 2013)

Core protein cleavage by signal peptide peptidase is required for hepatitis C virus-like particle assembly.: HCV core protein cleavage by SPP and viral assembly

International audienceHepatitis C virus (HCV) core protein, expressed with a Semliki Forest virus replicon, self-assembles into HCV-like particles (HCV-LP) at the endoplasmic reticulum (ER) membrane, providing an opportunity to study HCV assembly and morphogenesis by electron microscopy. This model was used to investigate whether the processing of the HCV core protein by the signal peptide peptidase (SPP) is required for the HCV-LP assembly. Several mutants were designed as there are conflicting reports concerning the cleavage of mutant proteins by SPP. Production of the only core mutant protein that escaped SPP processing led to the formation of multiple layers of electron-dense ER membrane, with no evidence of HCV-LP assembly. These data shed light on the HCV core residues involved in SPP cleavage and suggest that this cleavage is essential for HCV assembly

The genotype 3-specific hepatitis C virus core protein residue phenylalanine 164 increases steatosis in an in vitro cellular model.: HCV genotype 3-specific steatosis

International audienceBackground and aims: The prevalence and severity of liver steatosis are higher in patients infected with genotype 3 hepatitis C virus (HCV) than in patients infected with other genotypes. HCV core protein is known to affect lipid metabolism, inducing lipid droplet accumulation both in vitro and in vivo. We used an in vitro cellular model to investigate whether an HCV core protein with residues specific to genotype 3 increased this phenomenon. Methods: Sequence comparisons for HCV core protein domain II, which is known to interact with lipid droplets, identified the phenylalanine (F) residue at position 164 as the only residue specific to genotype 3. We compared the area covered by lipid droplets in sections of cells producing a wild-type genotype 1a HCV core protein with that in cells producing a Y164F mutant protein. Results: Cumulative lipid droplet area was significantly greater in sections of cells producing the Y164F mutant HCV core protein than in cells producing the wild-type protein (p<0.001). The frequency of cell sections containing more than 3 μm2 of lipid droplets, in particular, was higher for the mutant than for the wild-type protein. Conclusion: Our data provide a molecular explanation for HCV genotype 3-specific lipid accumulation. This difference between genotypes may be due to phenylalanine having a higher affinity for lipids than tyrosine (Y). These observations provide useful information for further studies of the mechanisms involved in HCV-induced steatosis

Obtention de particules sous-virales d'enveloppe du virus de l'hépatite C

En 1989, près de quinze ans après la mise en évidence d’une forme d’hépatite virale « non A-non B », le virus de l’hépatite C (VHC) a pu être isolé et son génome séquencé. En presque vingt ans, de nombreuses avancées techniques majeures ont permis de mieux comprendre le cycle de réplication de ce virus. Cependant, l’infection par ce virus représente actuellement la première indication de transplantation hépatique dans les pays industrialisés. On estime que 3% de la population mondiale est constituée de porteurs chroniques du VHC ; faisant de cette maladie un problème majeur de santé publique. De plus, même si des thérapies anti-virales sont disponibles pour enrayer la réplication du VHC, ces traitements ne sont vraiment efficaces que pour la moitié des patients traités. Malgré une recherche intensive, il n’existe toujours pas de vaccin préventif contre le VHC ayant fait la preuve définitive de son efficacité. La plupart des candidats vaccins en développement reposent sur l’utilisation de formes tronquées des protéines d’enveloppe du virus, constituant des immunogènes probablement moins pertinents que les formes complètes retrouvées sur l’enveloppe virale. L’objectif de ce travail de thèse a donc été de développer et de produire des particules dites sous-virales d’enveloppe constituées uniquement de l’enveloppe lipoprotéique du virus comme candidat vaccin potentiel contre le VHC, en exploitant les stratégies utilisées pour la production du vaccin contre le virus de l’hépatite B (VHB). En effet, le vaccin contre l’hépatite B repose sur la capacité de la petite protéine d’enveloppe S du VHB à générer spontanément des particules d’enveloppe vides sécrétées et non infectieuses. L’utilisation de ces particules comme vaccin a fait ses preuves depuis maintenant plus de vingt ans. Au cours de ce travail, nous avons dans un premier temps développé un modèle d’étude de la morphogenèse de ces particules sous-virales du VHB, basé sur la production de la protéine S du virus à l’aide d’un vecteur dérivé du génome du virus de la Forêt de Semliki (SFV). Ce modèle s’est avéré déterminant pour apporter des informations originales sur la morphogenèse et le trafic intracellulaire des particules sous-virales d’enveloppe du VHB. Nous avons pu montré que le bourgeonnement de ces particules au sein du réticulum endoplasmique (RE) se fait initialement sous forme de structures filamenteuses ; contrairement à ce qui était présumé dans le modèle couramment admis. Empaquetés et transportés vers un compartiment intermédiaire entre le RE et l’appareil de Golgi (ERGIC), ces filaments sont ensuite convertis en particules sphériques qui seront sécrétées. Dans un second temps, ce modèle nous a permis d’étudier les capacités d’assemblage en particules sous-virales d’enveloppe de différentes protéines chimères d’enveloppe VHC-VHB. Nous avons démontré que ces protéines de fusion, contenant la totalité de la protéine d’enveloppe E1 ou E2 du VHC, étaient capables de s’assembler puis d’être sécrétées sous forme particulaire lorsqu’elles étaient co-produites avec la protéine S sauvage du VHB. De telles particules, morphologiquement similaires à celles du vaccin contre l’hépatite B, pourraient donc constituer la base d’un vaccin prototype. Le système d’expression transitoire utilisé pour ces expériences ne permettant pas de produire ces particules en grande quantité, des clones cellulaires de la lignée CHO produisant de manière stable les particules d’enveloppe chimèriques ont été développés. Si comme nous l’espérons ce vaccin prototype donnait des résultats encourageants, sa production pourrait s’appuyer à terme sur les procédures industrielles existantes pour la production du vaccin contre le VHB, dans le but d’obtenir à grande échelle un vaccin protégeant à la fois contre l’hépatite B et l’hépatite C.N/

Obtention de particules sous-virales d'enveloppe du virus de l'hépatite C

TOURS-BU Médecine (372612103) / SudocSudocFranceF

Chimeric hepatitis B and C viruses envelope proteins can form subviral particles: implications for the design of new vaccine strategies.

International audienceThe hepatitis B virus (HBV) envelope protein (S) self-assembles into subviral particles used as commercial vaccines against hepatitis B. These particles are excellent carriers for foreign epitopes, which can be inserted into the external hydrophilic loop or at the N- or C-terminal end of the HBV S protein. We show here that the N-terminal transmembrane domain (TMD) of HBV S can be replaced by the TMDs of the hepatitis C virus (HCV) envelope proteins E1 and E2, to generate fusion proteins containing the entire HCV E1 or E2 sequence that are efficiently coassembled with the HBV S into particles. This demonstrates the remarkable tolerance of the HBV S protein to sequence substitutions conserving its subviral particle assembly properties. These findings may have implications for the design of new vaccine strategies based on the use of HBV subviral particles as carriers for various transmembrane proteins and produced using the same industrial procedures that are established for the HBV vaccine

: HBV morphogenesis

International audienceAfter cell hijacking and intracellular amplification, non-lytic enveloped viruses are usually released from the infected cell by budding across internal membranes or through the plasma membrane. The enveloped human hepatitis B virus (HBV) is an example of virus using an intracellular compartment to form new virions. Four decades after its discovery, HBV is still the primary cause of death by cancer due to a viral infection worldwide. Despite numerous studies on HBV genome replication little is known about its morphogenesis process. In addition to viral neogenesis, the HBV envelope proteins have the capability without any other viral component to form empty subviral envelope particles (SVPs), which are secreted into the blood of infected patients. A better knowledge of this process may be critical for future antiviral strategies. Previous studies have speculated that the morphogenesis of HBV and its SVPs occur through the same mechanisms. However, recent data clearly suggest that two different processes, including constitutive Golgi pathway or cellular machinery that generates internal vesicles of multivesicular bodies (MVB), independently form these two viral entities

Chimeric HBV-HCV envelope proteins elicit broadly neutralizing antibodies and constitute a potential bivalent prophylactic vaccine

International audienc