Analyse der CD4 T-Zell Immunantwort gegen HCV-Proteine bei Patienten mit chronischer Hepatitis C Virusinfektion

Abstract

Über 80% der akuten Infektionen mit dem Hepatitis C Virus zeigen einen chronischen Verlauf. Die Standardtherapie der chronischen Hepatitis C Virusinfektion mit Peg-Interferon-α und Ribavirin führt je nach HCV-Genotyp in ca. 50-80% der Patienten zur dauerhaften Viruselimination. Die genauen Gründe für Erfolg bzw. Versagen der Therapie sind nicht vollständig bekannt. Die CD4 T-Zellfunktion scheint hierbei für die dauerhafte Viruselimination entscheidend zu sein. Diesbezügliche Untersuchungen weisen jedoch bisher generell schwache Immunreaktionen der T-Zellen mit teilweise uneinheitlichen Ergebnissen auf. In der hier durchgeführten Studie wurde die CD4 T-Zellfunktion von Patienten mit chronischer HCV im Therapieverlauf in zwei Kohorten untersucht. In Kohorte eins wurden 28 Patienten zu Beginn sowie 8-13 Wochen nach Therapiebeginn, in Kohorte zwei 51 Patienten nach beendeter Therapie sowie 29 therapienaive Patienten untersucht. Die T-Zellfunktion wurde dabei nach Antigenstimulation mit den HCV-Proteinen Core, NS3, NS4, NS5-4 und NS5-12 sowie mit SEB anhand der Aktivierungsmarker- und einer evtl. gleichzeitig vorhandenen TH1 Zytokinexpression durchflusszytometrisch untersucht. Hierbei wurde neben CD69 als bewährter Aktivierungsmarker erstmalig die CD154-Expression durch CD4 T-Zellen im Therapieverlauf der chronischen Hepatitis C untersucht. Die Daten wurden mit dem Therapieansprechen korreliert. Bei der Auswertung der zytokinexprimierenden CD4 T-Zellen zeigte sich nach HCV-Antigenstimulation vor und während der Therapie kein signifikanter Unterschied im Spektrum der erkannten HCV-Proteine zwischen SR und RL/NR. Insgesamt konnte unter der Therapie seltener eine Zytokinexpression der CD4 T-Zellen induziert werden. Die niedrige Zytokinexpressionsrate nach HCV-Antigeninkubation hielt auch nach beendeter Therapie unabhängig vom Therapieergebnis an. Demgegenüber reagierten spätere SR während der Therapie auf mehr HCV-Proteine mit einer Aktivierungsmarkerexpression als vor der Therapie, während spätere NR/RL auf weniger HCV-Proteine reagierten. Diese gegensätzliche Veränderung war mit p=0.044 statistisch signifikant. Nach Therapieende verloren sich die Unterschiede wieder. Insgesamt reagierten CD4 T-Zellen von therapieerfahrenen Patienten auf weniger HCV-Proteine mit einer Zytokinproduktion als CD4 T-Zellen von therapienaiven Patienten (p=0.051). Bei der unspezifischen T-Zellstimulation mit SEB zeigte vor Therapiebeginn ein signifikant höherer Anteil an CD4 T-Zellen von SR eine gleichzeitige Aktivierungsmarker- und Zytokinexpression als bei NR/RL (p=0.046). Während der Therapie zeigte sich kein Unterschied, wogegen nach beendeter antiviraler Therapie erneut CD4 T-Zellen von NR/RL signifikant weniger Zytokin nach SEB-Stimulation exprimierten als SR (p=0.028). Bezüglich der reinen Aktivierungsmarkerexpression ergab sich nach SEB-Stimulation zu keinem Therapiezeitpunkt ein signifikanter Zusammenhang mit dem Therapieergebnis. Unsere Versuche haben gezeigt, dass sich CD154 als Aktivierungsmarker zur Messung der CD4 T-Zellimmunantwort bei Patienten mit chronischer Hepatitis C eignet und die Verwendung gegenüber CD69 für zukünftige Studien von Vorteil sein könnte. Durch die detaillierte Auswertung der verschiedenen T-Zellphänotypen deuten unsere Ergebnisse nach HCV-Antigenstimulation insbesondere auf ein Problem der Zytokinproduktion von CD4 T-Zellen chronisch HCV-infizierter Patienten hin. Ein Erklärungsansatz bietet die im Rahmen der chronischen Hepatitis C schon mehrfach diskutierte T-Zellerschöpfung bzw. Anergie, möglicherweise durch eine dauerhafte Aktivierung antigenspezifischer CD4 T-Zellen ausgelöst. Auch eine CD4 T-Zellmigration z.B. in die Leber im Rahmen der antiviralen Therapie ist insbesondere in Zusammenschau mit bereits veröffentlichten Studien zu diskutieren. Eine unter der Therapie steigende Anzahl mittels Aktivierungsmarkerexpression erkannter HCV-Antigene ist im Gegensatz zu einer sinkenden Anzahl erkannter HCV-Antigene ein Hinweis auf ein positives Therapieergebnis. Die Unterschiede in der Zytokinexpression zwischen SR und NR/RL nach unspezifischer T-Zellstimulation mit SEB könnten durch genetische Unterschiede bzw. auf eine HCV-induzierte Vβ-Kettenselektion bedingt sein. Der Zusammenhang mit dem späteren Therapieergebnis sollte in weiteren Studien untersucht werden. Für einen allgemein hemmenden Einfluss viraler RNA auf das Immunsystem liegen keine eindeutigen Hinweise vor.

Background/Aims: CD4 T-cell function is crucial for the eradication of HCV and insufficient function is found in chronic carriers. The monitoring of T-cell responses is complicated by the scarcity of antigen-specific T-cells and by the relative inefficiency of virus-specific T-cells to produce effector cytokines. Methods: We analyzed CD4 T-cell responses of patients with chronic or resolved HCV infection in the course of antiviral therapy with peg- interferon-a and ribavirin. T-cell responses were measured by detecting expression of CD154 or CD69 and Th1 cytokines after stimulation with recombinant HCV proteins and were correlated to pre-treatment status and outcome of therapy. Results: Stronger cytokine positive T-cell responses were observed in treatment naïve versus experienced patients while the outcome of a preceding therapy regimen did not influence T-cell responses. During antiviral therapy, an increase in CD154+cytokine- T-cell activity was associated with response to treatment while a decrease was observed in non-responders. Stronger antigen-independent activity of activationmarker+cytokine+ T-cells was also observed in responders than in non-responders before and after antiviral therapy. Conclusions: CD154 as a marker of antigen-specific activation of CD4 T-cells is a suitable tool for the analysis of T-cell responses in patients with HCV infection since cytokine producing cells are diminished during treatment. There is evidence for exhaustion concerning cytokine production in CD4 T-cells of chronically HCV-infected patients. In patients with negative therapy outcome activationmarker+ CD4 T-cells are less frequently generated after incubation with HCV-Proteins either because of an anergic type of T-cell status or because of antigenspecific T-cell reduction due to T-cellmigration or cell death.