komplement C4-brist och HLA-homozygositet hos patienter med frekventa Intraoral Herpes simplexvirus typ 1-infektioner

Abstrakt

tre på varandra följande patienter utan uppenbar immunbrist som hade frekventa intraoral herpes simplex typ 1-återfall, en sällsynt komplikation av herpes simplexvirusinfektion, befanns ha en total brist på antingen A-eller B-isotypen av Komplementkomponenten C4 och att vara homozygot för de studerade HLA-antigenerna. En kombination av HLA-homozygositet, som kan leda till nedsatt t-celligenkänning av virala peptider, och brist i den klassiska komplementvägen, som kan äventyra virusneutralisering, kan predisponera för allvarliga och frekventa herpes simplexvirusinfektioner.

sjuklighet från herpes simplexvirus typ 1 (HSV-1) infektion härrör huvudsakligen från HSV-1s förmåga att periodiskt återaktivera. Återkommande herpes labialis förekommer hos 15% -40% av seropositiva personer . Immunkompetenta personer har sällan intraorala skador. Av dem som gör det upplever 52% återkommande episoder, vanligtvis feldiagnostiserade som aphthous stomatit eller erythema multiforme . Lesioner förekommer främst på den hårda gommen och tandköttet och kan effektivt behandlas med långvarig antiviral profylax.

effektiviteten i det tidiga immunsvaret för att rensa HSV-1 varierar mycket . Skillnader i IFN-Macau och specifik antikroppsproduktion och avvikelser i makrofag-eller NK-cellfunktion tros redogöra för skillnaderna i återfall och invasivitet. HSV – 1 har en komplementflyktsmolekyl som nästan helt blockerar den alternativa komplementvägen och terminalkomplexaktiveringen lokalt . Virusneutralisering av värden beror förmodligen på antikroppsinducerad aktivering av den klassiska vägen. Ändå har rollen som komplementbrister i HSV-infektioner fått liten uppmärksamhet .

inom 1 år hänvisades 3 orelaterade patienter från nonconsanguineous äktenskap till oss på grund av exceptionellt aktiv intraoral herpes utan uppenbar immunbrist. Vi studerade komplementfunktioner och komplementfaktor C4-och HLA-gener i denna lilla kaukasiska patientgrupp. Resultaten pekar på immunologiska egenskaper som kan predisponera för aktiv intraoral HSV-1-infektion.

metoder. Dessa 3 kvinnliga patienter hade intraoral HSV-1-infektion med >10 återfall årligen, med återkommande herpetiska blåsor främst i den hårda gommen och tandköttet. Återfallsfrekvensen hade förblivit konstant eller ökat över tiden (tabell 1).

blod drogs in i rör innehållande heparin, EDTA (10 mM) eller inget antikoagulant. Proverna togs medan patienterna var asymptomatiska.

serumantikroppar mot HSV-1 och HSV-2 mättes med kommersiella MKB (HSV-1 ELISA IgG och HSV-2 ELISA IGG; MRL-diagnostik). Proverna för HSV PCR, antigendetektion och isolering togs från baserna av nyligen punkterade intraorala vesiklar. HSV-isolering och typspecifika PCR-analyser gjordes . Proverna för HSV-antigendetektion framställdes från Svabbarna genom cytocentrifugering . Slides färgades med polyklonal HSV anti-kanin IGG följt av fluoresceinisotiocyanatmärkt anti—kanin IgG (Jackson ImmunoResearch Laboratories). Paraffininbäddade vävnadsprover färgades på liknande sätt. Nivåerna av IgG, IgA och IgM och koncentrationerna av IgG-underklasser kvantifierades genom nephelometri med polyklonala antikroppar från Behringwerke.

DNA-prover genotypades för HLA-A,- B,- C och-DR med hjälp av de kommersiella satserna Pel-Freez (PF-ABC-SSP), en Lambda (ssp ABDR) eller INNO-Lipa (LiPA HLA-DRB1) med låga till mellanliggande allelupplösningar. Komplement C4 allotyper bestämdes elektroforetiskt . Frånvaron av en isotyp bekräftades genom isotypspecifik PCR-amplifiering av C4A-och C4B-generna .

Serum C3-och C4-nivåer kvantifierades med nephelometri med användning av polyklonala antikroppar och referensprover från Behringwerke. Den klassiska och alternativa vägen hemolytiska komplementaktiviteter bestämdes genom standardiserade hemolys-i-gel-analyser från bindningsstället.

aktiviteter av perifera mononukleära blodceller (PBMC) mättes genom inkorporering av tymidin efter stimulering av PBMC med fytohemagglutinin, concanavalin A och pokeweed mitogen och befanns vara normala (data visas inte) .

resultat. Alla patienter hade > 10 årliga HSV-1-återfall (tabell 1) som varade i 5-10 dagar men undertrycktes fullständigt med långvarig oral valacyklovirbehandling. Den symtomatiska lindringen började i <24 timmar. patienterna hade flera små (1-3 mm diameter) vesiklar på platser som är typiska för intraoral HSV-infektion (tabell 1) men atypisk för intraoral erytem multiforme eller aphthous stomatit. Patienter 1 och 3 manifesterade ofta samtidiga typiska herpes labialis (tabell 1). HSV-1-infektion hade blivit vanligare under graviditeten hos patient 1 och vid puberteten hos patient 3. Båda hade också tecken på meningeal irritation med nackstyvhet och myalgi, fotofobi och oförmåga huvudvärk samtidigt som herpetiska lesioner. Ingen ökad proteinnivå eller pleocytos i CSF detekterades, och PCR-testet för HSV i CSF var negativt för patient 1. Patienter 1 och 3 hade frekventa övre luftvägsinfektioner och patient 1 hade återkommande bihåleinflammation.

patienterna hade inga cytopenier eller antikroppar mot HIV-eller hepatit B-eller hepatit C-virus. Resultaten av virologiska och immunologiska undersökningar visas i tabellerna 1 och 2. Alla patienter var seropositiva för HSV-1. Histologisk diagnos för patient 2 baserades på typisk HSV-blistermorfologi och bekräftades av HSV-specifik immunfärgning. Alla hade pågående intraorala HSV-1-infektioner (tabell 1) och minskade hemolytiska aktiviteter i klassisk komplementväg och nivåer av serum C4 (tabell 1). C4-fenotypning visade en fullständig brist på C4A (1 patient) eller C4B (2 patienter) – proteinet. Patienterna var homozygota för HLA klass i och II alleler (tabell 2). Patient 2,som var homozygot för A1,B8, DR3, hade en låg serum-iga-nivå (0,47 g/L).

diskussion. I vår utvalda grupp av 3 patienter hade alla exceptionellt aktiva intraorala HSV-1-infektioner, var homozygota för deras stora histokompatibilitetskomplex (MHC) haplotyper och hade en total brist på antingen C4A-eller C4B-proteinet i den klassiska komplementvägen (tabell 2) . Patienterna har således en kombination av subtila störningar i sina MHC-proteiner som kan äventyra immunförsvaret mot förvärringar av HSV-1 i orofarynxen.

klass i—begränsade CD8+ T-celler tros vara ansvariga för clearing av HSV. De variabla hastigheterna för shedding och återfall och variationen i effektiviteten hos det tidiga immunsvaret är nettoresultatet av ett komplext samspel mellan immunflyktsmolekylerna i HSV och patientens immunsvar . Det är troligt att förutom T-celler bidrar snabbverkande armar av immunsvaret till detta tidiga försvar.

NK -, mononukleära och CD4+ T-celler, immunoglobuliner, komplementfaktorer och övervägande Th1-typ cytokiner finns i tidiga HSV-lesioner. De första lymfocyterna som migrerar till HSV-lesioner är CD4+ T-celler och NK-celler, som är ansvariga för den lokalt ökade cytokinproduktionen. Produkter av MHC klass i HLA-A och-B loci presentera peptider till cytotoxiska T – och NK-T-celler och de av klass II loci till CD4+ T-celler. HSV-1 kan störa antigenpresentationen av klass I och II MHC-molekyler och påverka CD8+ och CD4+ T-celligenkänning . Som föreslagits i andra virusinfektioner kan uttrycket av virala peptider till cytotoxiska CD8 + T-celler tidigt under en återfall hämmas av HLA-homozygositet , eventuellt genom minskad variation i patienternas HLA-antigenrepertoar, till exempel på mukosala epitelceller. Så småningom kommer effekter av cytokinproduktion att övervinna inhiberingen av HLA-klass i-uttryck av HSV, vilket gör det möjligt för CD8+ T-cellerna att rensa de virusinfekterade cellerna . MHC-homozygositet har kopplats till en accelererad sjukdomsprogression vid virusinfektioner . Detta är, så vitt vi vet, den första studien som rapporterar en koppling mellan HLA-homozygositet och symptomatiska HSV-återfall.

både B8, DR3-och B35,Cw4-innehållande MHC-haplotyper har varit inblandade i rekrudescent HSV-sjukdom och föreslog att leda till en aggressiv sjukdom orsakad av höljeförsedda virus . Haplotyperna som inkluderar antigenerna A3, B35, A1, B8 och B15 förekommer i homozygotform i den finska befolkningen vid frekvenser 0,8%, 0,3% respektive 2%. Vanliga för patienternas haplotyper är C4-deletioner.

C4-protein har 2 isotyper, C4A och C4B, vars gener kodas i MHC-klass III-regionen. Efter störning av deras interna tiolesterbindningar binder C4A-och C4B-proteinerna kovalent till amino-eller hydroxylgrupper på målmolekyler och fungerar som subenheter i den klassiska vägen C3-konvertas, C4b2a. C4 har en komplex strukturell polymorfism med >40 proteinallotyper erkända. C4-brist orsakas av segmentala deletioner, duplikationer, genomvandlingar eller punktmutationer som resulterar i ”null” (Q0) alleler. Dessa förekommer med hög frekvens. Cirka 35% av personerna i alla raser saknar 1 av de 4 C4A-eller C4B-allelerna . Totala C4A-och C4B-brister, det vill säga 2 nollalleler i respektive C4A-eller C4B-genloki, förekommer hos 3% respektive 8% av den finska befolkningen .

förekomsten av intraoral herpes är okänd. Vi uppskattar konservativt att det är < 0.5%. I den finska befolkningen är förekomsten av HLA-homozygositet för de 9 vanligaste haplotyperna 3% och för total C4A-eller C4B-brist 11%. Förekomsten av alla dessa kombinerade skulle således vara 1.65 per 100 000 personer, men HLA-haplotyper och C4-brister är inte oberoende medan de är kopplade. Sannolikheten att 3 på varandra följande patienter med intraoral herpes skulle ha dessa kombinerade är minimal. Som ett exempel, bland 10 000 på varandra följande sjukhuspatienter, skulle sannolikheten att hitta 3 konkordanta patienter, enligt Poissons distribution, vara 0,00064.

specifika antikroppar och komplement verkar i samförstånd för att direkt neutralisera och opsonisera HSV och för att öka antikroppsberoende cellulär cytotoxicitet. För att undvika dessa snabbt verkande immunitetsarmar kodar HSV-1 specifika proteiner. Först hämmar IgFc-bindande proteiner IGG-aktivitet och gör det möjligt för viruset och infekterade celler att undkomma antikroppsattack . För det andra skyddar HSV-1-transmembranglykoproteinet gC-1 virionen och de HSV-infekterade cellerna mot komplementneutralisering, vilket underlättar lokal spridning . Även om viruset verkar kunna hantera den alternativa komplementvägen, verkar värdmotståndet bero på den klassiska vägen. Brister i det, eller i antikroppar som aktiverar det, kan ha ett djupt inflytande på den lokala spridningen och frekvensen av återfall av HSV-1.

Sammanfattningsvis föreslår vår studie att en brist på något av 2 C4-proteinerna kan vara viktigt för att definiera mottaglighet för kroniskt aktiv HSV-1-sjukdom. Dessutom verkar HLA-homozygositet också vara en känslighetsfaktor. Känslighet för en exceptionellt allvarlig virusinfektion kan således dikteras av en kombination av subtila defekter i flera armar i immunsystemet.