Le genre Orthoflavivirus au sein de la famille Flaviviridés comprend d’importants agents pathogènes humains comme le virus de la dengue (DENV), le virus Zika (ZIKV) et le virus de l’encéphalite à tiques (TBEV) [1,2]. Le TBEV est l’agent causal de l’encéphalite à tiques (TBE), la maladie transmise par les tiques la plus importante en Europe et dans certaines régions d’Asie, avec jusqu’à 15 000 cas cliniques signalés chaque année dans le monde. [3]. Le tableau clinique des patients atteints de TBE varie et les cas graves peuvent souffrir de symptômes neurologiques affectant les systèmes nerveux central et autonome. [4,5]. Il n’existe aucun traitement contre la TBE autre que symptomatique et les médicaments antiviraux n’ont pas encore été approuvés en Europe. [6]. Bien que l’utilisation de vaccins inactivés contre la TBE ait réduit le nombre de cas cliniques de TBE [7,8]des infections liées aux avancées vaccinales sont régulièrement signalées [9,10,11,12]. De plus, le nombre de cas humains de TBE augmente en Europe [13] et de nouveaux foyers de cas de TBEV ont été signalés ces dernières années [14,15,16,17].

L’ARN génomique (simple brin, sens positif) du TBEV code pour une polyprotéine, qui est clivée co- et post-traductionnellement en protéines uniques par les protéases de l’hôte et le TBEV lui-même (protéines structurelles : capside (C), pré-membrane (prM), enveloppe (E); protéines non structurales (NS) : NS1, NS2A, NS2B, NS3, NS4A, NS4B, NS5). Alors que les protéines structurelles sont des composants du virion, les protéines NS jouent un rôle dans la réplication des orthoflavivirus et l’évasion immunitaire. [18]. Parmi les protéines NS, NS3 présente un intérêt particulier en raison de son rôle central dans le cycle de réplication des orthoflavivirus. La protéine NS3 joue un rôle dans le traitement des polyprotéines et la réplication du virus en raison de ses activités enzymatiques et possède d’autres propriétés immunomodulatrices. L’extrémité N de NS3 comprend la sérine protéase qui, avec NS2B comme cofacteur, clive des sites spécifiques au sein de la polyprotéine orthoflavivirale. [19,20]. On pense qu’une mutation au sein de NS3 à proximité de la région catalytique de la protéase modifierait le caractère neuroinvasif d’une souche de TBEV. [21]. Dans la région C-terminale se trouve l’hélicase/NTPase, qui est impliquée dans le déroulement de l’ARNdb et est importante pour la réplication des orthoflavivirus. [19,20]. L’extrémité C du TBEV NS3 contient également une 5′-ARN triphosphatase [22]. De plus, l’orthoflavaviviral NS3 est l’une des cibles majeures pour l’induction de réponses des lymphocytes T spécifiques du virus. [23,24]. Chez les patients hospitalisés TBE, CD8⁺ Les lymphocytes T dirigés vers NS3 ont été détectés tôt après le début clinique et étaient des phénotypes effecteurs et mémoire. [25,26].

Nous avons émis l’hypothèse que l’utilisation de NS3 comme antigène vaccinal candidat pourrait entraîner l’induction de réponses spécifiques des lymphocytes T qui pourraient offrir un certain degré de protection contre l’infection par provocation par le TBEV. Les études antérieures réalisées avec des vaccins candidats à l’orthoflavivirus à base de NS3 n’ont pas été concluantes jusqu’à présent. La vaccination de souris avec un ADN plasmidique codant pour TBEV NS3 n’a pas réussi à protéger contre l’infection par provocation par TBEV [27]. En revanche, la vaccination basée sur l’ADN avec le DENV NS3 complet ou son domaine hélicase a protégé les souris contre une infection mortelle par provocation par le DENV, mais pas contre le développement de signes cliniques. [28]. L’analyse des réponses immunitaires induites par le vaccin NS3 a indiqué que l’immunité à médiation cellulaire spécifique à NS3 est le principal corrélat de la protection partielle contre l’infection par le DENV. [28,29].

Par conséquent, dans la présente étude, nous avons étudié l’immunité contre le TBEV NS3 en mettant l’accent sur l’induction de réponses des lymphocytes T spécifiques de NS3 et avons évalué son efficacité protectrice. À cette fin, nous avons cloné le gène TBEV NS3 dans le virus de la vaccinia modifié par vecteur poxviral déficient en réplication Ankara (MVA) pour générer un MVA recombinant qui pilote l’expression du gène NS3 (MVA-NS3). Il a été démontré que le MVA est sûr et capable d’induire de fortes réponses d’anticorps et de lymphocytes T à la protéine d’intérêt exprimée. [30]. Des vaccins candidats basés sur l’AMV contre plusieurs virus, comme le virus de la grippe, les coronavirus et le virus de l’immunodéficience humaine, ont déjà été testés dans le cadre d’essais cliniques. [31,32,33,34]. Récemment, nous avons construit et testé des vaccins candidats MVA recombinants exprimant respectivement les protéines prM-E et NS1 TBEV. Grâce à ces MVA recombinants, nous avons pu induire des réponses d’anticorps et de lymphocytes T spécifiques de E et NS1 qui offraient respectivement une protection complète ou partielle contre une infection par provocation mortelle chez la souris. [35,36].

Des études antérieures ont indiqué que l’inclusion de protéines NS comme NS1 ou NS3 dans les formulations vaccinales contribue à améliorer les résultats de la vaccination. [40,41,42,43] et que l’immunité aux protéines NS est même un corrélat indépendant de protection [28,36,44,45]. Par conséquent, dans la présente étude, nous avions pour objectif d’étudier l’immunité contre le TBEV NS3 et son efficacité protectrice contre l’infection par le TBEV. Pour l’administration du TBEV NS3, nous avons utilisé le vecteur poxviral MVA, connu pour sa capacité à induire des réponses immunitaires humorales et cellulaires et son excellent profil d’innocuité. [30]. En effet, avec MVA-NS3, des lymphocytes T spécifiques de NS3 ont été induits, comme démontré par le test IFN-γ ELISpot et la cytométrie en flux. Nous avons émis l’hypothèse que l’immunité à médiation cellulaire spécifique de NS3 pourrait offrir une protection en limitant la réplication du virus, comme cela a été démontré pour les infections par le DENV. [29]. Cependant, l’infection par provocation de souris immunisées contre MVA-NS3 a indiqué que les lymphocytes T spécifiques de NS3 étaient insuffisants en tant que corrélat indépendant de protection.

La vaccination Prime-Boost avec MVA-NS3 a induit de faibles réponses en anticorps spécifiques de NS3, comme démontré avec le test NS3-DIII LIPS. Seules deux souris sur seize présentaient des réponses en anticorps détectables. Il convient de mentionner que seule la présence d’anticorps spécifiques de NS3-DIII a été testée dans le test LIPS, ce qui a pu rendre ce test relativement insensible, et il ne peut être exclu que davantage de souris se soient séroconverties et aient développé des anticorps dirigés contre d’autres domaines de la protéine. . Cependant, les protéines NS3 du TBEV et d’autres orthoflavivirus transmis par les moustiques semblent peu immunogènes par rapport aux autres protéines orthoflavivirales. [27,28,39]. Comme prévu, l’immunisation avec MVA-NS3 n’a pas induit d’anticorps VN, contrairement à la vaccination avec le vaccin homologué FSME-IMMUN.^®, qui est basé sur des particules virales inactivées par le formaldéhyde et a été inclus dans la présente étude en tant que contrôle positif. Contrairement aux faibles réponses anticorps, l’immunisation avec MVA-NS3 a induit des réponses cellulaires robustes. Dans le test IFN-γ ELISpot, la réponse la plus élevée détectée était celle du TBEV NS3 NS3_205-419 et NS3_409-621 pools de peptides, couvrant principalement la région hélicase C terminale de NS3 (basés sur UniProtKB : P14336). D’intérêt, également chez l’homme, l’hélicase est la cible privilégiée des réponses des lymphocytes T spécifiques de NS3 après une infection par d’autres orthoflavivirus comme le ZIKV et le DENV. [46]. La cytométrie en flux a largement confirmé les données obtenues dans le test IFN-γ ELISpot et a également indiqué que la plupart des cellules productrices d’IFN-γ étaient des CD4.⁺ Cellules T. Certains d’entre eux ont également produit du granzyme B, ce qui indique qu’ils peuvent également exercer une activité lytique contre les cellules infectées par le virus. Il a été démontré que NS3 du TBEV contient des épitopes reconnus par le CD8 humain⁺ Cellules T et que ces épitopes sont largement conservés parmi les différents sous-types de TBEV [25,26]. Par conséquent, NS3 est considéré comme une cible pour les cellules T à réaction croisée, comme décrit pour d’autres orthoflavivirus comme le ZIKV et le DENV. [24,46]. Cependant, le CD8 spécifique à NS3⁺ La réponse des lymphocytes T induite par la vaccination avec MVA-NS3 chez les souris C57BL/6 était modeste, voire détectable, dans la présente étude.

Bien que l’immunisation avec MVA-NS3 ait provoqué des réponses immunitaires cellulaires spécifiques au virus, les souris immunisées n’étaient pas protégées contre la réplication du virus dans la rate et le cerveau. Outre une souris, des charges virales élevées ont également été détectées dans la moelle épinière et dans le tractus gastro-intestinal des souris, qui ont développé une maladie grave et ont succombé à l’infection par la souche Neudoerfl du TBEV. Les changements pathologiques dans le tractus gastro-intestinal peuvent être l’un des facteurs critiques responsables de l’apparition manifeste de signes cliniques et d’une perte de poids corporel, un phénomène observé précédemment. [36,47]. Il est intéressant de noter que nos résultats concordent avec une autre étude montrant que l’immunisation avec l’ADN plasmidique codant pour NS3 de la souche Sofjin du TBEV n’a pas réussi à protéger les souris BALB/c contre une infection homologue par le TBEV. [27]. En revanche, les vaccins basés sur NS3 dérivés d’autres orthoflavivirus comme le DENV et le ZIKV offraient au moins aux souris un certain degré de protection contre l’infection par les virus respectifs. [28,44]. Bien que l’immunité spécifique à NS3 confère un certain degré de protection contre certains orthoflavivirus, elle ne constitue pas un corrélat indépendant de protection contre l’infection par le TBEV, contrairement à l’immunité contre le prME et le NS1, comme nous l’avons démontré récemment. [35,36]. Bien que nous ne puissions pas exclure que les lymphocytes T spécifiques de NS3 puissent contribuer à l’immunité protectrice contre le TBEV, leur rôle semble redondant contrairement à la présence d’une immunité humorale et cellulaire contre le prME et le NS1. [35,36].