Comprendre la réponse immunitaire à deux vaccins différents contre la méningite

ÉPIDÉMIOLOGIE

Neisseria meningitidis est une cause mondialement importante de méningite et de septicémie. La capsule de polysaccharide est un facteur de virulence important dans l'apparition de maladies invasives. Le sérogroupe d'une souche de méningocoque est déterminé par la composition biochimique de la capsule polysaccharidique. Il existe 13 capsules polysaccharidiques différentes, mais seules A, B, C, W et Y provoquent généralement des infections invasives. En particulier, les sérogroupes A, C, W et Y représentent plus de 70 % des maladies à méningocoque en Amérique du Nord, les sérogroupes B et C sont responsables de la grande majorité des maladies en Europe et le sérogroupe A provoque des épidémies cycliques de méningite dans la ceinture africaine de la méningite, y compris la récente épidémie de 2009/2010.

Compte tenu de la progression rapide et des séquelles graves de la méningococcie, la prévention primaire est vitale et est le plus efficacement réalisée par la vaccination. En l'absence de vaccin contre le sérogroupe B, les vaccins quadrivalents contre les sérogroupes ACW et Y représentent le mécanisme de contrôle le plus large de la méningococcie dans le monde. La protection induite par ces vaccins repose sur des anticorps anti-polysaccharides capsulaires.

VACCINS CONTRE LE MÉNINGOCOQUE POLYSACCHARIDE ET CONJUGUÉ

Les vaccins polysaccharidiques ACWY sont constitués de polysaccharides capsulaires purs de chacun des quatre sérogroupes et sont largement utilisés depuis la fin des années 1970. Cependant, comme les vaccins polysaccharidiques dirigés contre d'autres bactéries encapsulées, les vaccins méningococciques polysaccharidiques sont peu immunogènes chez les jeunes enfants, ne provoquent pas de réponses immunitaires durables[5] et peuvent ne pas réduire le portage nasopharyngé. Les nouveaux vaccins conjugués sont constitués d'oligosaccharides capsulaires liés chimiquement à une protéine porteuse. La conjugaison d'un polysaccharide à une protéine porteuse permet le recrutement de l'aide des cellules T apparentées avec une exposition ultérieure à l'antigène provoquant une réponse anticorps potentialisée et une mémoire immunologique.

Cette étude vise à étudier de nouveaux aspects des réponses immunitaires des lymphocytes B aux vaccins méningococciques polyosidiques et conjugués. Pour ce faire, nous administrerons un vaccin polyosidique quadrivalent ACWY (MenACWY-PS) et un vaccin conjugué quadrivalent ACWY (MenACWY-CRM) contenant des oligosaccharides capsulaires des sérogroupes A, C, W-135 et Y conjugués à une anatoxine diphtérique mutante CRM197. transporteur aux bénévoles adultes. Chacun de ces vaccins contient des quantités différentes d'antigène capsulaire (voir tableau 1). Le vaccin polysaccharidique contient 50 µg de polysaccharide de chacun des 4 sérogroupes, tandis que le conjugué contient 10 µg de A et 5 µg de chacun des C, W et Y.

Un essai récent utilisant MenACWY-PS et MenACWY-CRM mené par l'Oxford Vaccine Group (Understanding the Immune Response to Meningitis Vaccines, OXREC 09/H0606/20, Eudract 2007-001349-17) a montré des preuves préliminaires d'une différence dans les réponses des lymphocytes B aux vaccins méningococciques polyosidiques et conjugués. Cependant, un facteur confondant dans l'interprétation des données de cet essai a été la différence dans la quantité d'antigène capsulaire contenue dans chacun des deux types de vaccins utilisés dans l'étude.

Le vaccin polyosidique MenACWY-PS à dose complète contient 50 µg de chacun des antigènes capsulaires MenA, MenC, MenW et MenY. Le vaccin conjugué MenACWY-CRM contient 10 µg d'antigène capsulaire MenA et 5 µg de MenC, MenW et MenY.

L'étude actuelle est conçue pour comparer à la fois la dose complète de MenACWY-PS et une dose de 1/5 de MenACWY-PS (qui contient 10 µg de chaque sérogroupe) à une dose complète de MenACWY-CRM. Cela différenciera une réponse polysaccharidique dépendante de la dose et un vrai vaccin polysaccharidique par rapport à une réponse vaccinale conjuguée. En particulier, nous visons à étudier la nature dépendante ou indépendante du thymus de la réponse immunitaire aux vaccins polyosidiques et conjugués contre le méningocoque, respectivement.

RÉPONSES IMMUNITAIRES INDÉPENDANTES ET DÉPENDANTES DU THYMUS

Les antigènes indépendants du thymus (TI) sont définis par leur capacité à induire des réponses immunitaires chez des souris déficientes en lymphocytes T ou athymiques. En commun avec d'autres molécules de poids moléculaire élevé avec des structures répétitives, les antigènes vaccinaux polysaccharidiques sont en outre classés comme antigènes TI de type 2. Les épitopes polysaccharidiques répétitifs réticulent le BCR des cellules B spécifiques de l'antigène, déclenchant des signaux d'activation et stimulant la prolifération et la différenciation en plasmocytes sécrétant des anticorps. L'absence d'aide des cellules T empêche la génération de cellules B mémoire.

On pense que les réponses TI sont largement médiées par les cellules B de la zone marginale (MZB), qui mûrissent dans la zone marginale de la rate. Ce compartiment est peu développé chez les enfants de moins de deux ans, ce qui entraîne une réponse immunitaire anti-polysaccharidique inefficace dans cette tranche d'âge. Des études murines ont révélé un rôle important pour un autre sous-ensemble de cellules B matures, les cellules B1b, dans l'immunité adaptative . Contrairement au développement de la mémoire conventionnelle des cellules B, qui nécessite la formation de centres germinatifs et de cellules T, le développement de réponses anticorps de longue durée médiées par les cellules B1b se produit indépendamment de l'aide des cellules T.

En revanche, les vaccins conjugués agissent comme des antigènes dépendants du thymus (TD). La liaison de la fraction polysaccharidique aux récepteurs des lymphocytes B spécifiques de l'antigène permet l'absorption du conjugué protéique polysaccharidique et le traitement via la voie classique du CMH de classe II. Les peptides dérivés de la protéine porteuse sont présentés aux cellules auxiliaires T CD4 + apparentées, qui fournissent des signaux pour une différenciation supplémentaire des cellules B.

Les réponses TD sont médiées par les cellules B folliculaires (FOB), avec génération de cellules plasmatiques sécrétant des anticorps et de cellules B mémoire, capables de répondre à une autre provocation antigénique spécifique [10]. Des travaux récents menés à l'Oxford Vaccine Group suggèrent que les vaccins antipneumococciques polyosidiques et conjugués induisent respectivement les cellules B1b et FOB. Cette étude examinera si cela est également vrai pour les vaccins méningococciques conjugués et polyosidiques. Cela se fera en analysant les différentes populations de cellules B produites en réponse au vaccin polysaccharidique à dose complète, au vaccin polysaccharidique au 1/5 et au vaccin conjugué à l'aide de nouvelles techniques immunologiques développées dans nos laboratoires.

HYPORESPONSABILITE

L'hyporéactivité induite par le vaccin est l'incapacité à produire une réponse de rappel d'au moins la même ampleur que celle produite à la dose d'amorçage. Il a été démontré qu'une vaccination antérieure avec un vaccin méningococcique polysaccharidique altère les réponses anticorps aux vaccins méningococciques polysaccharidiques ou conjugués ultérieurs. La conception de cette étude permettra d'étudier le phénomène d'hyporéactivité induite par les polysaccharides dans les vaccins méningococciques quadrivalents au niveau des réponses des lymphocytes B mémoire et des plasmocytes.

SEROGROUPE A

Contrairement aux capsules de polysaccharides à base d'acide sialique des sérogroupes B, C, W-135 et Y, les capsules méningococciques du sérogroupe A sont composées de phosphate de N-acétyl mannosamine. Les vaccins polysaccharidiques simples du sérogroupe A présentent une immunogénicité inattendue chez les jeunes nourrissons. Ces résultats suggèrent que peut-être en raison de sa structure chimique, le polysaccharide du groupe A peut ne pas être traité par le système immunitaire comme un antigène TI classique. Cette étude testera l'hypothèse selon laquelle les cellules B folliculaires sont produites en réponse au composant du sérogroupe A de MenACWY-PS, et en revanche, les cellules de la zone marginale ou B1b sont produites en réponse au composant du sérogroupe C du même vaccin. Cette étude testera également l'hypothèse selon laquelle les cellules B folliculaires sont produites en réponse aux composants des sérogroupes A et C de MenACWY-CRM.

RÉPERTOIRE D'ANTICORPS

La réponse humorale humaine est anticipatoire ; un anticorps spécifique potentiel existe avant de rencontrer la vaste collection d'antigènes rencontrés au cours de la vie d'un individu. La base de ce répertoire diversifié est constituée par les multiples segments de gènes comprenant la région variable de la molécule d'anticorps. Le potentiel de combinaison aléatoire de chaque segment V D & J introduit une diversité combinatoire dans le répertoire. Pendant le réarrangement, d'autres nucléotides peuvent être ajoutés ou retirés de la jonction des segments de gène, appelée diversité jonctionnelle. De plus, lors de la maturation de la réponse anticorps, une hypermutation somatique de la région variable se produit lors de la prolifération des lymphocytes B dans les centres germinatifs. Cela sous-tend l'augmentation de l'affinité des anticorps dans les réponses secondaires à l'antigène. Ces mécanismes aident à créer un répertoire potentiel de jusqu'à 1016 molécules d'anticorps.

Des études antérieures ont montré que la réponse humorale humaine à des antigènes spécifiques est limitée dans la diversité au sein de l'individu et entre les populations avec un nombre limité d'anticorps codant pour des gènes de région variable utilisés. Ces études se sont appuyées sur le clonage de vecteurs traditionnels et le séquençage de Sanger de locus de chaînes lourdes réarrangées de cellules individuelles, et sont limitées dans la portée de leur analyse du répertoire potentiel.

Le séquençage parallèle massif et la PCR en émulsion sont de nouveaux outils puissants permettant le séquençage d'ADN à grande échelle avec le potentiel de séquencer simultanément jusqu'à un million de lectures par cycle. Ces techniques ont été appliquées pour examiner le répertoire potentiel d'anticorps chez le poisson zèbre, le répertoire d'anticorps humains dans des sous-ensembles spécifiques de cellules B [20] et pour évaluer la clonalité des cellules leucémoides. Cette étude vise à comparer le répertoire VDJ dans les populations de lymphocytes B mémoire avant et après la vaccination polyosidique et conjuguée ACWY.

ANALYSE DES INFLUENCES GÉNÉTIQUES SUR LA RÉPONSE IMMUNITAIRE

Un autre aspect à évaluer dans cette étude est l'impact des facteurs génétiques sur la réponse à la vaccination. Des études jumelles sur plusieurs vaccins, dont la rougeole, les oreillons et la rubéole, ont montré une forte héritabilité des réponses anticorps vaccinales. Certaines associations génétiques ont déjà été identifiées entre les gènes de la réponse immunitaire adaptative et innée et certains vaccins, par exemple les allèles de l'antigène leucocytaire humain (HLA) et les réponses des anticorps antirougeoleux et les polymorphismes IL-1β et les réponses vaccinales contre l'hépatite B. Ces études ont été à petite échelle et basées sur des gènes candidats uniques et la mesure dans laquelle la variation génétique contribue aux réponses vaccinales reste mal comprise. La connaissance des variantes génétiques qui affectent les réponses à des vaccins spécifiques aidera à identifier les voies immunitaires critiques menant à la protection après la vaccination et conduira à la production de vaccins plus efficaces. De plus, l'identification de gènes susceptibles de jouer un rôle important dans l'infection de type sauvage permettra une meilleure compréhension de la pathogenèse de la maladie, ce qui pourrait à son tour conduire au développement de nouvelles thérapies.

Les échantillons de sang obtenus dans cette étude fournissent une source d'ADN pouvant ensuite contribuer à une banque d'ADN regroupant des échantillons provenant de plusieurs études différentes d'Oxford Vaccine Group. Ces échantillons d'ADN peuvent ensuite être utilisés pour une analyse à l'échelle du génome des facteurs génétiques influençant la réponse de l'hôte aux vaccins reçus dans les études pertinentes. Cette extraction et ce stockage d'ADN n'auront lieu qu'avec le consentement spécifique des participants, et l'ADN ne sera analysé qu'à des fins d'évaluation des facteurs influençant la réponse immunitaire aux vaccins. Le sérum restant de la séparation du bouchon cellulaire pour l'extraction d'ADN sera également stocké et d'autres tests immunologiques tels que la quantification de l'anticorps fonctionnel par l'activité bactéricide du sérum peuvent également être effectués sur eux.

RÉSUMÉ

Cette étude vise à étudier en détail les aspects de la réponse des lymphocytes B aux vaccins conjugués et polyosidiques quadrivalents contre le méningocoque chez des adultes en bonne santé à l'aide d'une variété de nouvelles méthodes de laboratoire.