Regulation of Interferon Regulation of Interferon Regulatory Factor-3 by the Regulatory Factor-3 by the Hepatitis C Virus Serine Hepatitis C Virus Serine

ProteaseProtease

Eileeen Foy, Kui Li, Chunfu Wang, Rhea Eileeen Foy, Kui Li, Chunfu Wang, Rhea Sumpter Jr., Masanori Ikeda, Stanley Sumpter Jr., Masanori Ikeda, Stanley

M. Lemon, Michael Gale Jr.M. Lemon, Michael Gale Jr.

SCIENCE, mai 2003SCIENCE, mai 2003

HCV: épidémiologieHCV: épidémiologie170 millions de personnes infectées dans le monde

problème de Santé Publique

Traitement par Ribavirine+PEG Interféron

nombreuses résistances

Nombreuses mutations adaptatives

quasi-espèces

Perturbation du système immunitaire de l’hôte

HCV: génomeHCV: génome

Précurseur polyprotéique clivé en protéines structurales et

non-structurales

NS3/4A complexeNS3/4A complexe ATPase RNA helicase Serine protéase

Formation protéines NS à partir du précurseur

Possible cible thérapeutique

Contrôle cellulaire de Contrôle cellulaire de l’infection à HCVl’infection à HCV

Affecte toutes les étapes du cycle viral

Rôle des Interferon Regulatory Factors (IRFs)

IRF-3

IRF-3-P

HCVréplication

VAK

+

+Promoteurs transcription

Le virus stimule les réponses antivirales

voie de l’IRF-3 importante dans la persistance virale

IFNβ, ISG56, ISG15, RANTES

+

Objectif de l’étudeObjectif de l’étudeÉtudier la voie de l’IRF-3 dans des lignées cellulaires Étudier la voie de l’IRF-3 dans des lignées cellulaires

infectées par le HCVinfectées par le HCV

StratégieStratégieVirus : 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 Effet de SenV et de HCV sur IRF-3 (1)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 HCV1aL’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 Effet de SenV et de HCV sur IRF-3 (2)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 Quelle protéine de HCV est impliquée dans le blocage de la impliquée dans le blocage de la

voie de l’IRF-3 ?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 Quel est le mode d’action de NS3/4A ?NS3/4A ?

• blocage de l’accumulation de IFR-3-P

• blocage de la translocation nucléaire de IRF-3

Pinactive

Quelle est la fonction de NS3/4A Quelle est la fonction de NS3/4A mise en jeu ?mise en jeu ?

Mutagenèse dirigéeMutagenèse 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 ?implication de l’activité sérine protéase ?

Inhibition spécifique de l’activité NS3/4A sérine protéase: Inhibition spécifique de l’activité NS3/4A sérine protéase: SCH6SCH6

• 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 Relation entre réplication de HCV et IFR-3et IFR-3

ARN génomique de la souche HCVwt Con1 accumulation de mutations dans NS

réplicon HPréplicon 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 A7réplicon 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

DiscussionDiscussion HCV capable de contourner le système immunitaire de l’hôteHCV capable de contourner le système immunitaire de l’hôte

IRF-3 activé inhibe la réplication viraleIRF-3 activé inhibe la réplication virale Blocage de IFR-3 augmente la réplication viraleBlocage de IFR-3 augmente la réplication virale

importance de l’activation de IFR-3importance de l’activation de IFR-3

Identification de VAK ?Identification de VAK ?

IRF-3 induit l’expression des plusieurs gènes cellulaires dont IRF-3 induit l’expression des plusieurs gènes cellulaires dont IFN type IIFN type I

induction de centaines de gènes (ISG)induction de centaines de gènes (ISG)

l’inhibition de l’activation de l’IRF-3 permet la persistance l’inhibition de l’activation de l’IRF-3 permet la persistance viralevirale, , mais mais diminue aussi l’efficacité des traitements (IFN)diminue aussi l’efficacité des traitements (IFN)

Protéase virale = cible thérapeutique à envisagerProtéase 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