komplement C4-mangel og HLA-Homosygositet hos patienter med hyppige intraorale Herpes-virus Type 1-infektioner

abstrakt

tre på hinanden følgende patienter uden tilsyneladende immundefekt, der havde hyppige intraorale herpes-type 1-gentagelser, en sjælden komplikation af herpes-virusinfektion, viste sig at have en total mangel på enten A-eller B-Isotype af KOMPLEMENTKOMPONENTEN C4 og at være homosygøs for de undersøgte HLA-antigener. En kombination af HLA-homosygositet, som kan føre til nedsat t-cellegenkendelse af virale peptider, og mangel i den klassiske komplementvej, som kan kompromittere virusneutralisering, kan disponere for alvorlige og hyppige herpesvirusinfektioner.

morbiditet fra herpes virus type 1 (HSV-1) infektion stammer hovedsageligt fra HSV-1 ‘ s evne til periodisk at genaktivere. Tilbagevendende herpes labialis forekommer hos 15% -40% af seropositive personer . Immunkompetente personer har sjældent intraorale læsioner. Af dem, der gør det, oplever 52% tilbagevendende episoder, ofte fejlagtigt diagnosticeret som aphthous stomatitis eller erythema multiforme . Læsioner forekommer overvejende på den hårde gane og tandkød og kan effektivt behandles med langvarig antiviral profylakse.

effektiviteten af det tidlige immunrespons på klar HSV-1 varierer meget . Forskelle i IFN-kur og specifik antistofproduktion og abnormiteter i makrofag-eller NK-cellefunktion menes at tage højde for forskellene i gentagelseshastigheder og invasivitet. HSV-1 har et komplementunddragelsesmolekyle, der næsten fuldstændigt blokerer den alternative komplementvej og terminal kompleks aktivering lokalt . Virusneutralisering af værten afhænger sandsynligvis af antistofinduceret aktivering af den klassiske vej. Stadig, rollen som komplementmangler i HSV-infektioner har fået lidt opmærksomhed .

inden for 1 år blev 3 ikke-relaterede patienter fra ikke-konsanguineøse ægteskaber henvist til os på grund af usædvanligt aktiv intraoral herpes uden tilsyneladende immundefekt. Vi studerede komplementfunktioner og komplementfaktor C4-og HLA-gener i denne lille kaukasiske patientgruppe. Resultaterne påpeger immunologiske træk, der kan disponere for aktiv intraoral HSV-1-infektion.

metoder. Disse 3 kvindelige patienter havde intraoral HSV-1-infektion med >10 gentagelser årligt med tilbagevendende herpetiske blemmer overvejende i den hårde gane og tandkød. Tilbagefaldshastigheden var forblevet konstant eller steget over tid (tabel 1).

blod blev trukket ind i rør indeholdende heparin, EDTA (10 mM) eller ingen antikoagulant. Prøverne blev taget, mens patienterne var asymptomatiske.

serumantistoffer mod HSV-1 og HSV-2 blev målt ved kommercielle VVM (HSV-1 ELISA IgG og HSV-2 ELISA IgG; MRL diagnostik). Prøverne til HSV PCR, antigendetektion og isolering blev taget fra baserne af nyligt punkterede intraorale vesikler. HSV-Isolations-og typespecifikke PCR-analyser blev udført . Prøverne til HSV-antigendetektion blev fremstillet ud fra vatpindene ved cytocentrifugering . Slides blev farvet med polyklonal HSV anti-kanin IgG efterfulgt af fluoresceinisothiocyanatmærket anti—kanin IgG (Jackson ImmunoResearch Laboratories). Paraffinindlejrede vævsprøver blev farvet på samme måde. Indholdet af IgG, IgA og IgM og koncentrationerne af IgG-underklasser blev kvantificeret ved hjælp af nefelometri med polyklonale antistoffer.

DNA-prøver blev genotypet for HLA-A,- B,- C og-DR ved hjælp af de kommercielle sæt af Pel-frysere (PF-ABC-SSP), en Lambda (ssp ABDR) eller INNO-Lipa (LiPA HLA-DRB1) med lave til mellemliggende allelopløsninger. Komplement C4-allotyper blev bestemt elektroforetisk . Fraværet af en isotype blev bekræftet ved isotype-specifik PCR-amplifikation af C4A-og C4B-generne .

Serum C3-og C4-niveauer blev kvantificeret ved hjælp af nefelometri ved anvendelse af polyklonale antistoffer og referenceprøver. Den klassiske og alternative vej hæmolytiske komplementaktiviteter blev bestemt ved standardiserede hæmolyse-i-gel-analyser fra bindingssted.

aktiviteter af mononukleære perifere blodceller (PBMC) blev målt ved inkorporering af thymidin efter stimulering af PBMC med phytohemagglutinin, concanavalin A og poke-mitogen og viste sig at være normale (data ikke vist) .

resultater. Alle patienter havde >10 årlige HSV-1-gentagelser (tabel 1), der varede 5-10 dage, men blev fuldstændigt undertrykt med langvarig oral valacyclovirbehandling. Den symptomatiske lindring startede i < 24 timer. patienterne havde flere små (1-3 mm diameter) vesikler på steder, der er typiske for intraoral HSV-infektion (tabel 1), men atypiske for intraoral erythema multiforme eller aphthous stomatitis. Patienter 1 og 3 manifesterede ofte samtidig typisk herpes labialis (tabel 1). HSV-1-infektion var blevet hyppigere under graviditet hos patient 1 og i puberteten hos patient 3. Begge havde også tegn på meningeal irritation med nakkestivhed og myalgi, fotofobi og uarbejdsdygtig hovedpine på samme tid som herpetic læsioner. Der blev ikke påvist noget forhøjet proteinniveau eller pleocytose i CSF, og PCR-testen for HSV i CSF var negativ for patient 1. Patienter 1 og 3 havde hyppige øvre luftvejsinfektioner, og patient 1 havde tilbagevendende sinusitis.

patienterne havde ingen cytopenier eller antistoffer mod HIV-eller hepatitis B-eller hepatitis C-vira. Resultaterne af virologiske og immunologiske undersøgelser er vist i tabel 1 og 2. Alle patienter var seropositive for HSV-1. Histologisk diagnose for patient 2 var baseret på typisk HSV-blistermorfologi og bekræftet af HSV-specifik immunfarvning. Alle havde igangværende intraorale HSV-1-infektioner (tabel 1) og reducerede klassiske komplementveje hæmolytiske aktiviteter og niveauer af serum C4 (tabel 1). C4-fænotypebestemmelse viste en fuldstændig mangel på C4A (1 patient) eller C4B (2 patienter) protein. Patienterne var homogene for HLA klasse I og II alleler (tabel 2). Patient 2,som var homosygøs for A1,B8, DR3, havde et lavt serum IgA niveau (0,47 g / L).

Diskussion. I vores udvalgte gruppe på 3 patienter havde alle usædvanligt aktive intraorale HSV-1-infektioner, var homosygøse for deres store histokompatibilitetskompleks (MHC) haplotyper og havde en total mangel på enten C4A-eller C4B-proteinet i den klassiske komplementvej (tabel 2) . Patienterne har således en kombination af subtile forstyrrelser i deres MHC-proteiner, der kan kompromittere immunforsvaret mod forværringer af HSV-1 i oropharynken.

klasse i—begrænsede CD8+ T-celler menes at være ansvarlige for clearing af HSV. De variable satser for udgydelse og gentagelse og variationen i effektiviteten af det tidlige immunrespons er nettoresultatet af et komplekst samspil mellem immununddragelsesmolekylerne af HSV og patientens immunrespons . Det er sandsynligt, at ud over T-celler bidrager hurtigt virkende arme af immunresponset til dette tidlige stadium af forsvaret.

NK -, mononukleære og CD4+ T-celler, immunoglobuliner, komplementfaktorer og overvejende Th1-type cytokiner findes i tidlige HSV-læsioner. De første lymfocytter, der migrerer til HSV-læsioner, er CD4+ T-celler og NK-celler, der er ansvarlige for den lokalt øgede cytokinproduktion. Produkter fra MHC klasse i HLA-A og-B loci præsenterer peptider til cytotoksiske T-og NK-T-celler og dem fra klasse II loci til CD4+ T-celler. HSV – 1 kan interferere med antigenpræsentation ved klasse I og II MHC molekyler og påvirke CD8+ og CD4+ T cellegenkendelse . Som foreslået i andre virusinfektioner kan ekspressionen af virale peptider til cytotoksiske CD8+ T-celler tidligt under en gentagelse hæmmes af HLA-homosygositet , muligvis gennem reduceret variabilitet i patienternes HLA-antigenrepertoire, for eksempel på slimhindepitelceller. Til sidst vil effekter af cytokinproduktion overvinde inhiberingen af HLA klasse i-ekspression af HSV, hvilket gør det muligt for CD8+ T-cellerne at rydde de virusinficerede celler . MHC homosygositet har været forbundet med en accelereret sygdomsprogression i virusinfektioner . Dette er, så vidt vi ved, den første undersøgelse, der rapporterede en sammenhæng mellem HLA-homosygositet og symptomatiske HSV-gentagelser.

både B8 -, DR3-og B35-holdige MHC-haplotyper er blevet impliceret i recrudescent HSV-sygdom og foreslået at føre til en aggressiv sygdom forårsaget af omsluttede vira . Haplotyperne, som omfatter antigenerne A3,B35, A1,B8 og B15, forekommer i homosygotform i den finske population med henholdsvis 0,8%, 0,3% og 2%. Fælles for patienternes haplotyper er C4-sletninger.

C4-protein har 2 isotyper, C4A og C4B, hvis gener er kodet i MHC klasse III-regionen. Efter afbrydelse af deres interne thiolesterbindinger binder C4A-og C4B-proteinerne kovalent til amino-eller hydroksylgrupper på målmolekyler og fungerer som underenheder i den klassiske vej C3-konvertase, C4b2a. C4 har en kompleks strukturel polymorfisme med >40 proteinallotyper genkendt. C4-mangel er forårsaget af segmentelle sletninger, duplikationer, genkonverteringer eller punktmutationer, der resulterer i “null” (K0) alleler. Disse forekommer med høj frekvens. Cirka 35% af personer af alle racer mangler 1 af de 4 C4A-eller C4B-alleler . Samlede C4A-og C4B-mangler, det vil sige 2 nulalleler i det respektive C4A-eller C4B-gen loci, forekommer hos henholdsvis 3% og 8% af den finske befolkning .

prævalensen af intraoral herpes er ukendt. Vi vurderer konservativt, at det er < 0,5%. I den finske befolkning er forekomsten af HLA-homosygositet for de 9 mest almindelige haplotyper 3% og for total C4A-eller C4B-mangel 11%. Forekomsten af alle disse kombinerede ville således være 1.65 pr.100.000 personer, men HLA-haplotyper og C4-mangler er ikke uafhængige, mens de er forbundet. Sandsynligheden for, at 3 på hinanden følgende patienter med intraoral herpes ville have disse kombineret, er minimal. Som et eksempel blandt 10.000 på hinanden følgende indlagte patienter ville sandsynligheden for at finde 3 konkordante patienter ifølge Poissons fordeling være 0,00064.

specifikke antistoffer og komplement virker sammen for direkte at neutralisere og opsonisere HSV og forøge antistofafhængig cellulær cytotoksicitet. For at undgå disse hurtigt virkende immunitetsarme koder HSV-1 specifikke proteiner. For det første hæmmer IgFc-bindende proteiner IgG-aktivitet og gør det muligt for virus og inficerede celler at undslippe antistofangreb . For det andet beskytter HSV-1 transmembran glycoprotein gC-1 virionen og de HSV-inficerede celler mod komplementneutralisering og derved letter lokal spredning . Selvom virussen ser ud til at være i stand til at klare den alternative komplementvej, synes værtsmodstand at afhænge af den klassiske vej. Mangler i det eller i antistoffer, der aktiverer det, kan have en dybtgående indflydelse på den lokale spredning og hyppigheden af gentagelse af HSV-1.

afslutningsvis antyder vores undersøgelse, at en mangel på et af de 2 C4-proteiner kunne være vigtig for at definere modtagelighed for kronisk aktiv HSV-1-sygdom. Derudover synes HLA-homosygositet også at være en følsomhedsfaktor. Modtagelighed for en usædvanlig alvorlig virusinfektion kan således dikteres af en kombination af subtile defekter i flere arme i immunsystemet.