Mutationen innerhalb des strukturellen E2- und des nicht strukturellen NS5A-Proteins des Hepatitis-C-Virus und Korrelation mit dem Ansprechen auf eine antivirale Therapie bei Patienten mit einer Hepatitis-C-Genotyp-3a-Infektion

Mutations within the E2 and NS5A protein in patients infected with Hepatitis C virus type 3a and correlation with treatment response

  • Das Hepatitis C-Virus verfügt vermutlich ähnlich wie andere Viren über die Fähigkeit die Interferon-basierte Immunantwort des Wirtes zu antagonisieren. In diesem Zusammenhang wurde in vitro die Hemmung der Interferon-induzierten doppel-strang-RNA-aktivierten Proteinkinase (PKR) durch spezifische Interaktion mit einer die Interferon-Sensitivität determinierenden Region (ISDR) umfassenden PKR-bindenden Domäne des HCV-NS5A-Proteins und einer Phosphorylierungs-Homologiedomäne (PePHD) des HCV-E2-Proteins beschrieben. Während die klinische Bedeutung von Mutationen im Bereich der ISDR/PKR-bindenden Domäne des HCV-NS5A-Proteins bei Patienten mit einer HCV-Genotyp-1-Infektion gut untersucht war, fehlten klinische Daten zu Patienten mit einer HCV-Genotyp-3a-Infektion, sowohl für das HCV-NS5A- als auch für das HCV-E2-Protein. Daher wurden in der vorliegenden Arbeit 33 Patienten, die mit dem HCV-Genotyp 3a infiziert waren und eine Therapie mit Interferon-alfa mit und ohne Ribavirin über insgesamt 48 Wochen erhielten, untersucht. Es erfolgte eine Sequenzierung der HCV-Isolate der 33 Patienten aus Serumproben vor Beginn der antiviralen Therapie im karboxyterminalen Bereich des E2- und NS5A-Gens, der jeweils die vermuteten PKR-Interaktionsstellen umfasst. Die Analyse der Sequenzen zeigte weder eine Korrelation von einzelnen Mutationen noch der Anzahl der Mutationen im Bereich der PePHD des E2-Proteins, der gesamten sequenzierten Region des E2-Proteins, der ISDR bzw. der PKR-bindenden Domäne des NS5A-Proteins und der gesamten sequenzierten Region des NS5A-Proteins mit dem virologischen Ansprechen auf die Interferon-alfa-basierte Therapie. Auch in phylogenetischen und konformationellen Analysen der HCV-Sequenzen des E2- und NS5A-Proteins der 33 Patienten konnte kein Zusammenhang von Sequenzmustern bzw. Mustern der Sekundärstruktur mit dem virologischen Therapieansprechen nachgewiesen werden. Eine Korrelation einer vermehrten Anzahl von Mutationen in den genannten Bereichen des E2- bzw. NS5A-Proteins mit einer niedrigeren HCV RNA-Konzentration vor Therapiebeginn erreichte keine statistische Signifikanz. Aufgrund der hohen virologischen Ansprechraten von über 80 % unter der gegenwärtigen Standardtherapie mit PEG-Interferon-alfa und Ribavirin erscheint das Vorhandensein von genomischen Mutationen der HCV-Proteine in Korrelation mit dem Therapieansprechen bei Patienten mit einer HCV-Genotyp-3a-Infektion insgesamt unwahrscheinlich zu sein. Darüber hinaus sind vermutlich neben den teilweise in der vorliegenden Arbeit untersuchten virologischen Parametern auch wirtsspezifische Mechanismen für die Sensitivität gegenüber der Interferon-basierten Therapie von Bedeutung.
  • The hepatitis C virus probably has similar to other viruses the capability to antagonize the interferon-based immune response of the host. In vitro the inhibition of interferon alfa-inducible double-stranded RNA-activated protein kinase (PKR) was described through specific interactions with the PKR-binding domain (including the interferon sensitivity determining region, ISDR) of the HCV NS5A protein and with a PKR-eIF2alpha phosphorylation homology domain (PePHD) of the HCV E2 protein. Whereas the clinical impact of mutations localized in the ISDR/PKR-binding do-main of the HCV NS5A protein in patients with a HCV genotype 1 infection is thoroughly investigated, data of patients with a HCV genotype 3a infection concerning mutations in the HCV NS5A and HCV E2 proteins were lacking. Therefore we investigated in the present study 33 patients infected with HCV subtype 3a. All patients received an interferon-alfa therapy with or without ribavirin for 48 weeks. The carboxyterminal parts of HCV E2 and NS5A genes, which contain the presumed PKR-interaction areas, of the HCV isolates of the 33 patients were sequenced from pretreatment serum samples. The sequence analyses showed that neither specific mutations nor the number of mutations within the PePHD of the E2 protein, the entire sequenced E2 gene, the ISDR and the PKR-binding domain of the NS5A protein or the entire sequenced region of the NS5A gene correlated with the virologic response to interferon alfa-based therapy. Furthermore, phylogenetic and conformational analyses of the HCV sequences of E2 and NS5A proteins in the 33 patients could not prove an association of specific sequences or specific secondary structures with virologic response. A correlation of an increased number of mutations within the E2 and NS5A proteins with a lower HCV RNA concentration at baseline before initiation of antiviral therapy did not reach statistical significance. Due to a high virologic response rate of more than 80 % with the current standard therapy based on PEG-interferon-alfa and ribavirin a correlation between the presence of genomic mutations of the HCV proteins and response to antiviral therapy of patients with HCV genotype 3a infection overall seems unlikely. Furthermore, in addition to the virological parameters investigated in the present study most likely host specific mechanisms exist which influence the sensitivity/resistance to interferon-based therapy.

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Metadaten
Author:Ilka Kornetzky
URN:urn:nbn:de:hebis:30-31104
Referee:Christoph SarrazinGND, Hans Wilhelm DoerrGND
Advisor:Christoph Sarrazin
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Year of Completion:2005
Year of first Publication:2005
Publishing Institution:Universitätsbibliothek Johann Christian Senckenberg
Granting Institution:Johann Wolfgang Goethe-Universität
Date of final exam:2006/04/26
Release Date:2006/10/05
GND Keyword:Hepatitis; Hepatitis C; Hepatitis-C-Virus
Page Number:83
HeBIS-PPN:181520362
Institutes:Medizin / Medizin
Dewey Decimal Classification:6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 61 Medizin und Gesundheit / 610 Medizin und Gesundheit
Licence (German):License LogoDeutsches Urheberrecht