Vaccination thérapeutique de l'infection par le VIH

ARTICLE

Le concept d'une immunisation à visée thérapeutique a été suggéré très tôt dans l'histoire de l'infection par le VIH [1, 2]. La mise en évidence d'une réponse immunitaire antivirale efficace, contrôlant la réplication virale dès la primo-infection, a renforcé ce concept. Plus récemment, l'observation d'une perte progressive de l'immunité spécifique du VIH chez les patients traités par des combinaisons d'antirétroviraux actifs a amené certains à proposer des interruptions séquentielles des antirétroviraux dans le but d'une « auto-vaccination » (voir article de B. Hirschel dans ce numéro). L'utilisation d'immunogènes du VIH est une alternative aux interruptions thérapeutiques permettant d'éviter la réexposition de l'organisme à un rebond viral.

La nécessité de développer ce type d'approche thérapeutique est justifiée, comme cela a été largement exposé dans ce numéro spécial, par la complexité et la toxicité à court et à long terme des traitements antirétroviraux actuels, rendant illusoire le maintien d'un traitement actif pendant plusieurs dizaines d'années. L'apparition de variants viraux résistants à ces traitements et l'absence d'espoir réel d'éradication du virus rendent également nécessaire le développement de stratégies d'immunothérapies comme l'utilisation de cytokines, d'immunomodulateurs ou de vaccins thérapeutiques. Enfin, dans une perspective plus globale, le fait que près de 90 % des sujets infectés par le VIH n'aient pas accès aux traitements antirétroviraux souligne la nécessité de poursuivre la recherche d'immunogènes efficaces dans un but prophylactique, mais également thérapeutique, afin de permettre de réduire la durée ou la complexité des traitements antirétroviraux.

Les objectifs théoriques de l'utilisation de vaccins thérapeutiques seraient une diminution de la transmission du virus, une réduction de la fréquence des échecs du traitement antiviral, la persistance d'un contrôle de la réplication virale en l'absence de traitement antiviral ou lors de traitements intermittents ou allégés, un retard ou une stabilisation de l'évolution du déficit immunitaire vers le sida (encadré 1). Dans l'idéal, l'utilisation de vaccins thérapeutiques pourrait permettre de diminuer de façon globale la charge virale au sein de la population des sujets infectés et d'avoir un impact sur le taux de transmission inter-individuelle ou materno-fœtale.

Cependant, la faisabilité et le bénéfice clinique d'une vaccination, lors d'une infection chroniquement établie comme l'infection par le VIH, restent à démontrer et représentent un défi sur le plan conceptuel, méthodologique et industriel. Des obstacles majeurs au développement de ces vaccins doivent êtres soulignés d'emblée : 1) Nous ne connaissons pas les paramètres immunologiques corrélés à un contrôle virologique suffisant et à un équilibre hôte-virus favorable. En effet, l'observation in vitro, dans le meilleur des cas, d'une réponse T CD4 ou CD8 spécifique après vaccination ne permet pas de prédire une efficacité clinique ; 2) Celle-ci ne peut être évaluée que dans des essais à long terme, impliquant de nombreux sujets infectés, rendant indispensable l'utilisation de marqueurs de substitution comme, par exemple, l'absence de rebond virologique après arrêt des antiviraux ou l'amélioration de paramètres immunologiques ; 3) Quels immunogènes choisir et ceux actuellement disponibles sont-ils suffisamment efficaces ? Ce point est fondamental puisqu'il conditionne de toute manière la réponse aux deux questions précédentes.

ENCADRÉ 1

Objectifs d'une vaccination thérapeutique

1. Stimulation de la réponse immunitaire spécifique.

2. Contrôle de la réplication virale en dehors de traitements antirétroviraux, ou lors de traitements intermittents ou allégés.

3. Ralentissement et/ou stabilisation de l'évolution de la maladie virale.

4. Diminution de la transmission virale.

Les arguments en faveur d'un contrôle de la réplication virale par le système immunitaire

Les études réalisées chez les sujets exposés au VIH et non-infectés, les patients dits « asymptomatiques à long terme » (ALT), ou au décours de la primo-infection ont montré le rôle crucial de la réponse immunitaire cellulaire T CD4 et CD8 dans le contrôle de l'infection. Chez les sujets exposés au VIH et non infectés, comme les prostituées africaines ou des enfants nés de mères infectées, la présence de lymphocytes T cytotoxiques (LTC) est le seul témoin d'une exposition au virus [3, 4]. Le suivi de la cohorte de prostituées de Nairobi montre une augmentation de la fréquence des séroconversions à long terme, surtout chez celles ayant réduit leur activité. Ceci suggère que la stimulation répétée du système immunitaire peut être nécessaire pour la persistance d'une réponse protectrice [5].

Lors de la primo-infection, le pic de virémie est rapidement suivi de l'apparition d'une forte réponse cytotoxique dont l'intensité est corrélée à la diminution spontanée de la virémie et au maintien de l'intégrité du système immunitaire [6]. L'administration d'anticorps monoclonaux anti-CD8 chez le macaque infecté de manière aiguë ou chronique par le SIV entraîne une augmentation significative de la virémie [7, 8] suggérant que ces cellules exercent in vivo un contrôle de la réplication virale. Plus récemment, une corrélation inverse entre la fréquence de LTC anti-VIH et la charge virale a été montrée, quel que soit le stade de l'infection, suggérant l'importance de la réponse LTC dans le contrôle de la réplication virale [9]. La fréquence des lymphocytes T CD8 spécifiques, évaluée par l'utilisation de tétramères HLA classe I, est élevée et proche de 1 % (pour un épitope) au cours de la phase chronique de l'infection [10]. D'autre part, les sujets ALT, chez lesquels la charge virale reste indétectable ou basse et le taux de CD4 stable sur de nombreuses années (> 15 ans), conservent une immunité spécifique du VIH (CD4 et CD8) [11, 12]. Une corrélation entre la présence de LTC spécifiques et un retard à la progression vers le sida a été rapportée [13]. Chez les patients ALT, l'intensité de la réponse LTC est supérieure à celle des patients qui progressent vers le déficit immunitaire [14] et l'augmentation de la charge virale est précédée de la disparition des réponses LTC anti-gag [15].

Une différence fondamentale entre les patients ALT et ceux qui progressent vers le sida est la persistance, chez les premiers, de T CD4 spécifiques dont la présence est inversement corrélée à la charge virale [12]. Cette réponse CD4 spécifique, présente dès la primo-infection, semble persister chez les patients qui reçoivent un traitement antirétroviral efficace au décours de la primo-infection. Bien que ceci ait été montré chez un faible nombre de patients [12], ceci semble confirmé par d'autres études [16]. Chez les patients en phase chronique de l'infection, traités ou non par antirétroviraux actifs, les réponses lymphocytaires T CD4 spécifiques restent indétectables, contrairement à la restauration des réponses vis-à-vis des antigènes dits de rappel [17]. Ainsi, la persistance chez les sujets ALT d'une réponse T CD4 spécifique significative pourrait expliquer le maintien de réponses LTC permettant le contrôle de la réplication virale et éviter la détérioration du système immunitaire. Dans ce contexte, l'immunisation thérapeutique pourrait permettre la restauration de réponses T CD4 spécifiques utiles pour le maintien d'une immunité protectrice.

Le rôle de la réponse immunitaire induite par la vaccination dans le contrôle de la réplication du SIV a été montré récemment. L'administration d'un vaccin ADN codant pour un virus chimère SIV/VIH (exprimant des gènes du virus simien SIV et l'enveloppe du VIH) chez le macaque, suivie d'une injection de rappel utilisant un virus de la vaccine recombinant atténué (rMVA) six mois plus tard, a permis d'induire une forte réponse lymphocytaire T CD4 et CD8 (jusqu'à près de 20 % des cellules circulantes) [18]. Si la vaccination n'a pas empêché l'infection de l'ensemble des macaques après administration intrarectale d'une souche virulente SIV/VIH, l'observation à long terme des animaux vaccinés montre la persistance d'un taux de lymphocytes T CD4 normal, l'absence de développement du sida, et une charge virale après infection beaucoup plus basse (d'environ 3 logs) comparée aux macaques qui ont reçu un vaccin contrôle. Ainsi, la persistance d'une réponse lymphocytaire T CD4 et CD8 chez les animaux vaccinés est associée au contrôle de la réplication virale après l'infection.

Des résultats similaires ont été rapportés dans un modèle utilisant un vaccin ADN exprimant SIVmac239 Gag et VIH-189.6P associé à l'administration d'IL2 (protéine de fusion IL2/IgFc ou plasmide IL2) chez le singe rhésus [19]. La réponse CTL à la vaccination est significativement plus forte et plus prolongée chez les singes ayant reçu l'association ADN/IL2, comparés aux singes vaccinés par le vecteur ADN seul. Après infection par SHIV, tous les animaux développent une infection. Cependant, les singes vaccinés par ADN/IL2 ont une évolution spectaculairement différente des receveurs du vecteur ADN seul ou des singes contrôles. La réponse immunitaire (CD4 et CTL) des singes du groupe contrôle (vaccin placebo sans cytokine) est faible et l'évolution est rapidement fatale dans ce groupe, avec une baisse rapide des T CD4, une forte charge virale, tandis que les singes vaccinés maintiennent leur taux de T CD4, ont une faible charge virale et n'évoluent pas cliniquement. Ces animaux maintiennent également sur le long terme une forte réponse T CD4 spécifique. Le groupe de G. Franchini a montré l'efficacité d'un vaccin thérapeutique au décours de la primo-infection par SIV [20]. Un vaccin Nyvac-SIV (virus atténué de la vaccine exprimant gag-pol-env) a été administré, quinze jours après l'infection par SIV, soit seul soit associé à une multithérapie antivirale. Les macaques n'ayant reçu que le vaccin thérapeutique ont développé une très faible réponse immunitaire qui n'a pas empêché l'évolution vers la maladie. En revanche, les singes vaccinés et traités ont développé une forte réponse T CD4 et LTC contre gag. L'arrêt des antiviraux s'est accompagné d'un rebond virologique dans tous les cas. Ce rebond a été transitoire chez les singes vaccinés (6/8 singes), mais également chez les animaux traités par antiviraux seuls ayant maintenu une réponse immunitaire au décours de la primo-infection, permettant d'établir une corrélation entre le maintien de la réponse immunitaire et le contrôle de la réplication virale.

Résultats des principaux essais cliniques de vaccination thérapeutique de l'infection par le VIH

Peu d'immunogènes ont été évalués dans le cadre d'essais contrôlés. Les immunogènes les plus fréquemment testés sont : le vaccin inactivé déplété de gp120 (Remune, Immune Response Corp) ; les protéines recombinantes d'enveloppe gp160 (vaxSyn, Microgenesis) et gp120 de la souche MN (MN-rgp120, Genentech) ; une combinaison de protéines p24 et p17 de gag produites chez la levure (p24-VLP, British Biotech) et plus récemment le virus de la variole du canari recombinant exprimant les gènes du VIH (ALVAC VIH, Aventis Pasteur) (encadré 2).

ENCADRÉ 2

Arguments en faveur du développement d'une approche vaccinale chez les patients infectés par le VIH

1. Limite des traitements antirétroviraux : toxicité, résistance virologique, échappement, coût.

2. Persistance du réservoir viral et rebond virologique après interruption des traitements.

3. Disparition des réponses spécifiques T CD4 et CD8 sous traitement antirétroviral.

4. Arguments expérimentaux (modèles macaques) en faveur du contrôle de la réplication virale par le système immunitaire après interruption séquentielle des antiviraux ou vaccination.

5. Consensus sur l'utilisation de paramètres de substitution pour évaluer le bénéfice clinique (arrêt, allègement du traitement antiviral ; diminution de la charge virale ; maintien du taux des lymphocytes T CD4).

Protéines recombinantes

Globalement, les résultats des premiers essais vaccinaux ont été décevants en raison de l'absence à cette époque de traitements antiviraux efficaces. En effet, l'état du système immunitaire et le niveau de réplication virale semblent jouer un rôle important dans la réponse à la vaccination. Dans les essais ACTG 209 et 214, les sujets infectés (50-500 T CD4/mul, non traités ou recevant une mono- ou bithérapie d'inhibiteurs nucléosidiques à l'entrée de l'étude) ont reçu l'un des 4 vaccins protéiques d'enveloppe suivants gp120-MN, ou IIIB (Genentech) ou rgp120 SF-2 ou Env2-3 (Chiron). Moins de 30 % des sujets vaccinés ont développé une réponse proliférative [21]. Aucun patient n'a développé de réponse CTL. Tous les patients répondeurs avaient plus de 350 T CD4/mul et une charge virale plus basse que les non-répondeurs, soit spontanément, soit sous traitement antiviral.

Plusieurs essais de phase I utilisant des protéines d'enveloppe recombinante (gp120 ou gp160) ont montré l'immunogénicité de ces vaccins et leur bonne tolérance [22-24]. Deux immunogènes (rgp120-MN, Genetech, et rgp160 Microgenesys) ont ensuite été testés dans trois essais de phase II [25-27]. L'étude conduite par Sandstrom et al. [27] chez 835 patients avec un taux de CD4 > 200/mul a permis de comparer l'administration de gp160 (4 injections mensuelles, puis tous les trois mois sur trois ans) et d'un placebo. Le taux moyen des lymphocytes T CD4 à l'entrée était identique dans les 2 groupes (environ 400/mul). Près de 50 % des patients de l'essai recevaient un traitement antirétroviral, ne comprenant pas d'inhibiteurs de la protéase avant le début de l'essai. Environ 10 injections de vaccins ou de placebo ont été administrées. Tous les patients ayant reçu le vaccin ont développé une réponse proliférative in vitro. Le délai et la fréquence des événements cliniques étaient identiques dans les 2 groupes (63/416 patients vaccinés et 61/419 patients du groupe placebo). Aucune incidence du traitement antirétroviral n'a été notée sur la survenue de ces événements cliniques. Aucune différence en termes d'introduction de la prophylaxie des infections opportunistes, ou liée au traitement antirétroviral, n'a été notée entre les groupes. Cette étude confirme les résultats des essais antérieurs [25, 26], montrant, même chez des patients ayant un taux de lymphocytes T CD4 > 500/mul, l'absence d'efficacité du vaccin rgp160 sur la prévention des événements cliniques, sur les paramètres immunologiques, virologiques, ou sur le délai d'introduction des traitements antirétroviraux.

L'essai conduit à la même époque par Lendersson et al. [28] apporte des résultats sensiblement différents. La rgp160 VaxSyn a été administrée à 0, 1, 4, 8, 17 et 26 semaines chez des patients ayant un taux de CD4 supérieur à 400/µl et naïfs de traitement antirétroviral. Les patients ont été également randomisés pour recevoir un traitement par AZT ou placebo dans les deux semaines suivant chaque injection. Au 15^e mois, les patients ont été à nouveau randomisés pour recevoir une injection de rappel tous les deux ou six mois. À partir du 39^e mois, tous les patients ont reçu une injection tous les deux mois jusqu'à la 5^e année de suivi. La charge virale moyenne à l'entrée était aux alentours de 3,7 log10 copies/ml. Tous les patients vaccinés ont développé une réponse proliférative in vitro spécifique de la gp160, dont l'intensité n'était pas augmentée par la prise d'AZT. Aucune différence en terme de charge virale n'a été observée à la fin de l'étude. L'analyse multivariée a montré une corrélation entre le groupe des patients vaccinés ayant une réponse proliférative forte et l'absence de progression clinique et biologique (lymphocytes T CD4 stables), indépendamment de la prise d'AZT.

Plus récemment, dans l'étude de Goebel et al. [29], 208 sujets ayant un taux de lymphocyte T CD4 > à 200/mul ont été randomisés pour recevoir un placebo ou six injections mensuelles de rgp160, puis une injection de rappel à 15, 18 et 21 mois. Quatre-vingt-seize patients avec un taux de CD4 > 500/mul étaient naïfs de traitement antiviral avant l'étude, tandis que 51 patients avec 200-500 T CD4/mul étaient traités par un ou deux inhibiteurs nucléosidiques. Les résultats ont montré que, malgré l'induction d'une réponse spécifique proliférative in vitro ou d'hypersensibilité retardée cutanée à la gp160, aucun bénéfice clinique (19 et 18 patients ont évolué vers le sida, respectivement dans le groupe des patients vaccinés ou ayant reçu un placebo) ou biologique (augmentation du taux de CD4 ou diminution de la charge virale) n'a été noté. L'étude conduite par Birx et al. [30] chez 608 patients asymptomatiques avec un taux de CD4 > 400/mul a permis d'étudier l'évolution à long terme (5 ans) chez les sujets ayant reçu 6 injections de gp160 ou de placebo, sur six mois, suivies d'une injection de rappel tous les deux mois. La réponse immunologique était définie par l'acquisition d'une réponse humorale et cellulaire. Ce critère a été atteint par 70 % des patients vaccinés contre moins de 5 % des sujets ayant reçu un placebo. Cependant, aucune différence entre les deux bras concernant la baisse des CD4 ou la survenue d'événements cliniques (39 et 34 événements définissant le sida, respectivement dans le groupe des patients vaccinés ou ayant reçu le placebo) n'a été observée. L'introduction d'un traitement antirétroviral (dans la majorité des cas, une monothérapie par inhibiteurs non nucléosidiques) a été équivalente dans les deux bras.

Le vaccin rgp120-MN a été évalué dans un essai randomisé contre placebo chez 573 sujets infectés ayant un taux de CD4 > 600/mul. À la fin de l'essai (15 mois de suivi), aucune différence n'a été notée entre les groupes en terme d'événement clinique [31].

Remune

Le vaccin Remune est constitué d'un virus VIH d'un inter-sous-type A/G recombinant isolé d'Afrique, inactivé et déplété en GP 120. La souche africaine ayant servi à produire le vaccin Remune a été isolée à partir du sérum d'un patient zaïrois en 1976. L'immunogène est obtenu par concentration et purification à partir du surnageant de cellules infectées par l'isolat viral (HZ 321). Pendant la préparation, la protéine d'enveloppe est déplétée. La souche est ensuite inactivée de manière chimique et par irradiation.

Globalement, les études montrent que l'administration de Remune est associée in vitro à une augmentation des réponses prolifératives spécifiques vis-à-vis des antigènes homologues de l'immunogène mais également d'autres antigènes dérivés d'autres sous-types B et C. Les résultats de ces différents essais montrent une corrélation entre la réponse proliférative et l'induction de synthèse d'interféron gamma et de TNFalpha par les lymphocytes T CD4 mémoire spécifiques [32-40].

Le premier essai de phase I associait Remune et l'adjuvant incomplet de Freund (AIF) [32]. Le vaccin a été administré à la dose de 50, 100 ou 400 mug par voie intramusculaire ; une réponse immunitaire (prolifération en présence de p24 ou réaction d'hypersensibilité cutanée à l'immunogène) a été observée pour toutes les doses au-dessus de 50 mug.

L'administration de Remune tous les trois mois chez 15 patients ayant un taux de CD4 moyen de 586/mul et une charge virale < 1 000 copies/ml et traités en majorité par trithérapie antirétrovirale a montré une augmentation de la réponse proliférative in vitro à l'immunogène et à la p24 native recombinante chez la majorité des patients. Cette réponse s'est maintenue quatre semaines après chacune des injections (3 injections). Une augmentation de la synthèse de MIP 1beta a également été notée. Dans cette étude une participation des lymphocytes NK et CD8 à la réponse proliférative a été notée, qui pourrait être liée au relargage de cytokines par la réponse proliférative T CD4 [41]. Cependant, aucun contrôle de la prolifération des cellules en présence de l'adjuvant seul (AIF) n'a été réalisé dans ce travail.

Une étude récente de phase III, multicentrique et randomisée, a été conduite chez plus de 2 500 patients infectés ayant entre 300 et 549 lymphocytes T CD4/mul [40]. Le nombre de patients ayant développé un événement clinique (apparition des infections opportunistes, tumeur ou décès) est équivalent dans les deux groupes (53 patients).

Ainsi, malgré la capacité évidente de cet immunogène à induire une immunisation évaluée in vitro par l'apparition de réponses prolifératives spécifiques ou la synthèse de chémokines (MIP 1beta, MIP 1alpha, RANTES) ou de cytokines, aucune différence en terme de charge virale ou d'événement clinique n'a été notée dans les essais randomisés. Actuellement, Remune est évalué seul ou en association avec un vaccin Canarypox recombinant du VIH (vCP 1452, Aventis Pasteur) à une large échelle dans l'essai international Quest chez des patients traités par une combinaison d'antirétroviraux au décours de la primo-infection. Le critère d'évaluation de cette étude est la comparaison du pourcentage de patients ayant un contrôle virologique après arrêt du traitement antirétroviral entre les groupes de sujets vaccinés et traités par antirétroviraux seuls.

Les pseudovirions

Les études de phase II évaluant des combinaisons de p24 et p17 de gag produites chez la levure (p24 VLP) [42-44] ont montré que cet immunogène pouvait induire des réponses CTL de manière intéressante. Dans l'étude la plus récente, des sujets infectés ayant un taux de CD4 supérieur à 400/mul, traités ou non par AZT, ont été suivis un an après la vaccination. Une augmentation significative des réponses CTL par rapport à l'entrée de l'étude a été notée chez 9 patients ayant reçu la p24 VLP associée à de l'AZT, comparée aux patients ayant reçu de l'AZT ou la vaccination seule. Cependant, dans cette étude, aucune diminution de la charge virale ou de modification du taux des CD4 n'a été notée.

Les vecteurs canarypox

Le concept de vaccin à base de vecteur canarypox recombinant a été éprouvé depuis plusieurs années dans d'autres modèles que le VIH (cytomégalovirus, encéphalite japonaise, rougeole et rage). Ces vecteurs ont montré une bonne tolérance (ils infectent les cellules humaines, mais ne peuvent se répliquer activement), ils sont plus sûrs d'utilisation que des vecteurs viraux comme la vaccine recombinante qui peut présenter un danger chez des sujets immunodéprimés et être moins immunogène chez des sujets vaccinés contre la variole. Ces vecteurs ont la propriété d'induire une immunité cellulaire et, à moindre niveau, humorale. Plusieurs générations de canarypox ont été utilisées dans l'infection par le VIH (encadré 3). Même si l'expérience clinique avec les vCP 1433 et 1452 est limitée, ces vecteurs sont bien tolérés et induisent essentiellement des réactions locales.

Chez les sujets non infectés par le VIH, les études de phase I/II ont globalement montré que ces vecteurs étaient de bons immunogènes et induisaient une réponse humorale à type d'anticorps neutralisants chez presque 100 % des sujets, et une réponse de type cellulaire contre les antigènes du VIH assez variable d'un essai à l'autre selon le schéma de l'essai, la dose et la méthodologie d'exploration employée. Globalement, une lymphoprolifération est retrouvée chez 50 à 90 % des sujets. Une réponse cytotoxique CD8 restreinte (dirigée contre un ou plusieurs épitopes) est notée chez près de 70 % des vaccinés (analyse cumulative : pourcentage cumulé des sujets ayant au moins une réponse CTL à une évaluation). Dans certains cas, cette réponse CTL persiste 1 à 2 ans après l'immunisation. Les réponses anticorps sont également présentes mais généralement amplifiées par une stratégie de rappel utilisant des protéines recombinantes [45]. La capacité de neutralisation de ces anticorps in vitro est faible [46].

Chez les patients infectés par le VIH, l'expérience de ces vecteurs est pour l'instant limitée. In vitro, les vecteurs vCP205 et 300, en présence de cytokines, sont capables d'induire l'expansion de lymphocytes T CD8 spécifiques de sujets infectés [47]. Chez des sujets infectés à des phases précoces de l'infection (CD4 > 400/mul), la vaccination par l'ALVAC-HIV (vCP125) exprimant gp160 a été bien tolérée [48]. Cependant, en l'absence de traitements antirétroviraux puissants, indisponibles à l'époque, aucune modification significative de la réponse spécifique vis-à-vis du VIH n'a été notée.

Plusieurs essais en cours devraient permettre d'obtenir des données sur la tolérance et l'immunogénicité des ces vaccins (tableau 1). En France, trois essais d'évaluation du vCP1433 administré seul (essai 094) ou associé à des lipopeptides du VIH et de l'IL2 adjuvante chez les patients chroniquement infectés (essai ANRS 093, Vaccil-2) ou traités par antirétroviraux précocement après la primo-infection (essai ANRS 095, Primovac) sont en cours d'évaluation par l'ANRS. Dans ces essais, l'efficacité immunologique de la stratégie vaccinale et son impact éventuel sur le contrôle virologique après arrêt des antiviraux sont évalués.

Le vCP 1452 est en cours d'évaluation dans plusieurs essais (tableau 1). La vaccination par vCP1452 (4 injections à 0, M1, M3, M6) associée à des injections de rappel par rgp160 a été évaluée chez 14 sujets, traités rapidement par antirétroviraux après la primo-infection (90 jours). Cet essai a montré une bonne tolérance du vaccin et l'induction d'une réponse immunitaire chez un nombre significatif de patients, notamment une augmentation du titre des anticorps anti-gp120 et anti-p24, l'apparition d'une réponse T CD8 chez 8/14 patients et de réponses prolifératives T CD4 spécifiques, mais transitoires, chez 6/14 [49]. L'arrêt du traitement chez 15 patients traités précocement après la primo-infection (dont 10 vaccinés dans l'étude précédente) s'est accompagné d'un rebond virologique dans 12/15 cas [50]. Le délai moyen du rebond est de 26 jours, avec une amplitude du pic de replication virale à 4,3 ± 0,8 logs correspondant à un doublement de la charge virale de 2,3 ± 0,3 jours. Celle-ci s'est accompagnée d'une baisse moyenne des CD4 de 297/mm³. Trois patients sur quinze ont une charge virale relativement contrôlée < 1 000 copies/ml. Dans tous les cas, une diminution spontanée de la charge virale plasmatique, associée à une augmentation des réponses cellulaires spécifiques du virus, a été observée avec un taux moyen de la charge virale entre 2,9 et 4,3 logs, après un suivi médian sans traitement de 258 jours. Deux de ces patients étaient porteurs d'une délétion hétérozygote delta32 sur le gène CCR5. Aucune différence n'a été notée en termes de contrôle de la réplication virale entre les sujets vaccinés et non vaccinés. Cependant, les deux patients pour lesquels le rebond virologique était retardé avaient une réponse CTL polyépitopique contre plusieurs épitopes de la combinaison vCP1452/rgp160.

ENCADRÉ 3

Immunogènes potentiels pour une vaccination thérapeutique dans l'infection VIH

1. Protéines d'enveloppe recombinante.

2. Virions VIH inactivés par déplétion de la gp120 (Remune).

3. Virus canarypox recombinant.

4. Lipopeptides du VIH seul ou associés à un antigène T (toxine tétanique)

5. Vaccin ADN.

6. Combinaisons de différents immunogènes : stratégie prime boost.

7. Cellules dendritiques chargées d'antigènes.

Le vaccin ADN

L'utilisation de vaccin ADN du VIH (HIV env-rev et HIV gag-pol) chez des sujets volontaires non infectés a montré la bonne tolérance de cette approche, l'induction de réponses prolifératives in vitro mais l'absence de réponses CTL (Weiner, Genève, 1998 ; Goepfert, Genève, 1998). Les résultats récents obtenus dans les modèles macaques avec une stratégie prime-boost comportant une injection de vaccin ADN suivie de rappels avec d'autres vecteurs recombinants (rMVA ou canarypox) a montré l'efficacité de cette approche pour l'induction d'une réponse forte CD4 et CD8 permettant le contrôle de la réplication virale à long terme [18].

Calarota et al. [51, 52] ont évalué l'efficacité immunologique de 3 injections (J0, J60, J180) de vaccins ADN nef, rev ou tat (3 sujets par groupe) chez 9 sujets ayant un taux de T CD4 entre 275 et 1 150/ml et une charge virale détectable. La majorité des vaccinés étaient naïfs d'antiviraux à l'entrée dans l'étude. Une réponse CTL a été détectée chez 8 patients. Ces réponses sont généralement de faible intensité, surtout chez les vaccinés par ADN tat. Une réponse proliférative était détectable mais de façon transitoire dans tous les cas, même plusieurs mois après la vaccination [52]. Pour l'avenir, l'ensemble de ces données suggère que les vaccins ADN pourraient être utiles dans une association vaccinale (prime boost) afin d'amplifier l'efficacité (intensité et persistance) de la vaccination chez les sujets infectés.

Conclusion

Les essais cliniques de vaccins thérapeutiques ont montré l'innocuité et l'excellente tolérance des immunogènes actuellement disponibles. Malgré la capacité de ces vecteurs à induire in vivo des réponses cellulaires et anticorps significatives, celles-ci ne se traduisent pas par un effet clinique bénéfique dans le faible nombre d'essais de phase III réalisés. Ceci souligne la nécessité d'évaluer d'autres immunogènes mais surtout d'autres stratégies d'utilisation de ces vecteurs, soit seuls, soit combinés (stratégie prime boost), soit associés à des cytokines comme l'IL2, l'IL12 ou le GM-CSF. Dans le contexte de l'infection aiguë ou chronique, l'efficacité des antiviraux actuels sur la prévention des événements du sida justifie d'évaluer d'autres paramètres associés au bénéfice clinique, comme le maintien d'un équilibre immunovirologique après allègement ou arrêt des traitements antiviraux. En dehors du bénéfice potentiel pour les patients, ces essais pourraient permettre d'avancer enfin dans la définition des objectifs immunologiques à atteindre, dans l'espoir de contrôler l'évolution de la maladie virale.

ENCADRÉ 4

Les différentes générations de canarypox recombinant du VIH

Il s'agit de vecteurs canarypox recombinants exprimant seulement la gp160 (vCP125), soit plus complexes exprimant la gp120, la partie transmembranaire de la gp41, gag et protéase (vCP205), soit les mêmes antigènes que précédemment associés à des épitopes CTL de Nef et Pol (vCP300). Les gènes exprimés par ALVAC-HIV (vCP1433) codent pour gp120 MN et la portion transmembranaire (région d'ancrage) de gp41 LAI, pour gag LAI et pour cinq domaines CTL supplémentaires : deux domaines nef (aa. 66-147 et aa. 182-206, BRU) et trois domaines pol (aa. 172-219, aa. 325-383, aa. 461-519, LAI). Ce vecteur a été administré dans des essais de vaccination prophylactique chez des sujets non infectés par le VIH et également en France dans des essais de vaccination thérapeutique chez les patients infectés par le VIH (essais ANRS 093, 094 et 095).

Le vecteur canarypox recombinant vCP1452 (ALVAC (2)120 (B, MN)GNP) est une préparation modifiée du recombinant 1433, exprimant les gènes d'env et gag du VIH et d'un polypeptide synthétique pour des épitopes CTL de nef et pol. Ce recombinant diffère du vCP1433 par l'introduction des gènes E3L et K3L de la vaccine permettant une stabilisation des ARN codant pour les protéines du VIH. Ce vaccin est en cours d'utilisation en France chez les sujets volontaires non infectés par le VIH (essai LIP01 VAC10) et chez les patients infectés par le VIH de l'essai QUEST et dans plusieurs essais aux USA de vaccination prophylactique ou thérapeutique (tableau 1).

Références

1. Salk J. 1987. Prospects for the control of AIDS by immunizing seropositive individuals. Nature 327 : 473-476.

2. Zagury B., et al. Immunization against AIDS in humans. Nature 326 : 249-250.

3. Rowland-Jones S., et al. 1995. HIV-specific cytotoxic T-cells in HIV-exposed but uninfected Gambian women. Nature Med 1 : 59-64.

4. Rowland-Jones S., et al. 1993. HIV-specific cytotoxic T-cell activity in an HIV-exposed but uninfected infant. Lancet 341 : 860-861.

5. Kaul R., et al. 2001. Late seroconversion in HIV-resistant Nairobi prostitutes despite pre-existing HIV-specific CD8⁺ responses. J Clin Invest 107 : 341-349.

6. Musey L., Hughes J., Schacker T., Shea T., Corey L., McElrath M.J. 1997. Cytotoxic-T-cell responses, viral load, and disease progression in early human immunodeficiency virus type 1 infection. N Engl J Med 337 : 1267-1274.

7. Schmitz J.E., et al. 1999. Control of viremia in simian immunodeficiency virus infection by CD8⁺ lymphocytes. Science 283 : 857-860.

8. Jin X., et al. 1999. Dramatic rise in plasma viremia after CD8⁺ T cell depletion in simian immunodeficiency virus-infected macaques. J Exp Med 189 : 991-998.

9. Ogg G.S., et al. 1998. Quantification of HIV-1-specific cytotoxic T lymphocytes and plasma load of viral RNA. Science 279 : 2103-2106.

10. Altman J.D., et al. 1996. Phenotypic analysis of antigen-specific T lymphocytes. Science 274 : 94-96.

11. Harrer T., et al. 1996. Cytotoxic T lymphocytes in asymptomatic long-term nonprogressing HIV-1 infection. Breadth and specificity of the response and relation to in vivo viral quasi-species in a person with prolonged infection and low viral load. J Immunol 156 : 2616-2623.

12. Rosenberg E.S., et al. 1997. Vigorous HIV-1-specific CD4⁺ T cell responses associated with control of viremia. Science 278 : 1447-1450.

12. Riviere Y., et al. 1995. Cytotoxic responses to HIV-1 are associated with a decreased risk of progression to ARC or AIDS. AIDS Res Hum Retroviruses 8 : 903-907.

14. Cao Y., Qin L., Zhang L., Safrit J., Ho D.D. 1995. Virologic and immunologic characterization of long-term survivors of human immunodeficiency virus type 1 infection. N Engl J Med 332 : 201-208.

15. Klein M.R., et al. 1995. Kinetics of Gag-specific cytotoxic T lymphocyte responses during the clinical course of HIV-1 infection : a longitudinal analysis of rapid progressors and long term asymptomatics. J Exp Med 181 : 1365-1372.

16. Oxenius A., et al. 2000. Early highly active antiretroviral therapy for acute HIV-1 infection preserves immune function of CD8⁺ and CD4⁺ T lymphocytes. Proc Natl Acad Sci USA 97 : 3382-3387.

17. Autran B., et al. 1997. Positive effects of combined antiretroviral therapy on CD4⁺ T cell homeostasis and function in advanced HIV disease. Science 277 : 112-116.

18. Amara R.R., et al. 2001. Control of a mucosal challenge and prevention of AIDS by a multiprotein DNA/MVA vaccine. Science 292 : 69-74.

19. Barouch D.H., et al. 2000. Control of viremia and prevention of clinical AIDS in rhesus monkeys by cytokine-augmented DNA vaccination. Science 290 : 486-492.

20. Hel Z., et al. 2000. Viremia control following antiretroviral treatment and therapeutic immunization during primary SIV251 infection of macaques. Nature Medicine 6 : 1140-1146.

21. Schooley R.T., et al. 2000. Double-blinded, randomized, comparative trials of 4 human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1) envelope vaccines in HIV-1 infected individuals across a spectrum of disease severity : AIDS clinical trials groups 209 and 214. J Infect Dis 182 : 1357-1364.

22. Redfield R.R., et al. 1991. A phase I evaluation of the safety and immunogenicity of vaccination with recombinant gp160 in patients with early human immunodeficiency virus infection. Military medical consortium for applied retroviral research. N Engl J Med 324 : 1677-1684.

23. Belshe R.B., et al. 1993. Neutralizing antibodies to HIV-1 in seronegative volunteers immunized with recombinant gp120 from the MN strain of HIV-1. NIAID AIDS vaccine clinical trials network. JAMA 272 : 475-480.

24. Schwartz D.H., et al. 1993. Induction of HIV-1 neutralising and syncytium-inhibiting antibodies in uninfected recipients of HIV-IIIB rgp120 subunit vaccine. Lancet 342 : 69-73.

25. Tsoukas C.M., et al. 1998. Active immunisation of patients with HIV infection : a study of the effect of VaxSyn, a recombinant HIV envelope subunit vaccine, on progression of immunodeficiency. AIDS Res Hum Retroviruses 14 : 483-490.

26. Pontiselli O., et al. 1998. Phase II controlled trial of post exposure immunisation with recombinant gp160 versus antiretroviral therapy in asymptomatic HIV-1 infected adults. AIDS 12 : 473-480.

27. Sandstrom E., Wahren B. 1999. Therapeutic immunisation with recombinant gp160 in HIV-1 infection : a randomised double-blind placebo-controlled trial. Nordic VAC-04 study group. Lancet 353 : 1735-1742.

28. Leandersson A.C., et al. 1998. Induction of specific T cell responses in HIV infection. AIDS 12 : 157-166.

29. Goebel F.D., et al. 1999. Recombinant gp160 as a therapeutic vaccine for HIV infection : results of a large randomized, controlled trial. European multinational IMMUNO AIDS vaccine study group. AIDS 13 : 1461-1468.

30. Birx D.L., et al. 2000. Efficacy testing of recombinant human immunodeficiency virus (HIV) gp160 as a therapeutic vaccine in early-stage HIV-1-infected volunteers. Rgp160 Phase II vaccine investigators. J Infect Dis 181 : 881-889.

31. Eron J.J. Jr., et al. 1996. Randomised trial of MNrgp120 HIV-1 vaccine in symptomless HIV-1 infection. Lancet 348 : 1547-1551.

32. Turner J.L., Trauger R.J., Daigle A.E., Carlo D.J. 1994. HIV-1 immunogen induction of HIV-1 specific delayed type hypersensitivity : results of a double-blind, adjuvant-controlled, dose ranging trial. AIDS 8 : 1429-1435.

33. Levine A.M., et al. 1996. Initial studies on active immunisation of HIV infected subjects using a gp120 depleted HIV-1 immunogen : long-term follow up. J Acquir Immune Defic Syndr Hum Retrovirol 11 : 351-346.

34. Moss R.B., et al. 1997. Effect of immunisation with an inactivated gp120 depleted HIV-1 immunogen on beta-chemokine and cytokine production in subjects with HIV-1 infection. J Acquir Immune Defic Syndr Hum Retrovirol 14 : 343-350.

35. Churdboonchart V., et al. 1998. Effect of HIV-specific immune-based therapy in subjects infected with HIV-1 subtype E in Thailand. AIDS 12 : 1521-1527.

36. Valentine F., Paolino A.M., Saito A., Holzman R. 1998. Lymphocyte-proliferative responses to HIV antigens as a potential measure of immunological reconstitution in HIV disease. AIDS Res Hum Retroviruses 14 : S161-S166.

37. Moss R.B., et al. 1998. In vitro p24 antigen-stimulated lymphocyte proliferation and beta-chemokine production in human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1)-seropositive subjects after immunization with an inactivated gp120-depleted HIV-1 immunogen (remune). Clin Diagn Lab Immunol 5 : 308-312.

38. Maino V.C., Suni M.A., Wormsley S.B., Carlo D.J., Wallace M.R., Moss R.B. 2000. Enhancement of HIV type 1 antigen-specific CD4⁺ T cell memory in subjects with chronic HIV type 1 infection receiving an HIV type 1 immunogen. AIDS Res Hum Retroviruses 16 : 539-547.

39. Moss R.B., et al. 2000. HIV-1-specific CD4 helper function in persons with chronic HIV-1 infection on antiviral drug therapy as measured by ELISPOT after treatment with an inactivated, gp120-depleted HIV-1 in incomplete Freunds adjuvant. J Acquir Immune Defic Syndr 24 : 264-269.

40. Kahn J.O., Cherng D.W., Mayer K., Murray H., Lagakos S. 2000. Evaluation of HIV-1 immunogen, an immunologic modifier, administred to patients infected with HIV having 300 to 549 x 10⁶/L CD4 cell counts : a randomized controlled trial. JAMA 284 : 2193-2202.

41. Moss R.B., et al. 1999. Phenotypic analysis of human immunodeficiency virus (HIV) type 1 cell-mediated immune responses after treatment with an HIV-1 immunogen. J Infect Dis 180 : 641-648.

42. Klein M.R., et al. 1997. Gag-specific immune responses after immunisation with P17/P24 : Ty virus-like particles in HIV type-1 seropositive individuals. AIDS Res Hum Retroviruses 13 : 393-399.

43. Kelleher A.D., et al. 1998. Safety and immunogenicity of a candidate therapeutic vaccine, P24 virus-like particle, combined with zidovudine, in asymptomatic subjects. AIDS 12 : 175-182.

44. Benson E.M., et al. 1999. Therapeutic vaccination with p24-VLP and zidovudine augments HIV-specific cytotoxic T lymphocyte activity in asymptomatic HIV-infected individuals. AIDS Res Hum Retroviruses 15 : 105-113.

45. Mullingan M.J., Weber J. 1999. Human trials of HIV-1 vaccines. AIDS 13 (suppl. A) : S105-S112.

46. Team TAVEGP. 2001. Cellular and humoral immune responses to a canarypox vaccine containing human immunodeficiency virus type 1 Env, Gag, and Pol in combination with RGP120. J Infect Dis 183 : 563-570.

47. Ferrari G., et al. 1997. Replication-defective canarypox (ALVAC) vectors effectively activate anti-human immunodeficiency virus-1 cytotoxic T lymphocytes present in infected patients : implications for antigen-specific immunotherapy. Blood 90 : 2406-2416.

48. Tubiana R., et al. 1997. Vaccine therapy in early HIV-1 infection using a recombinant canarypox virus expressing gp160 MN (ALVAC-HIV) : a double-blind controlled randomized study of safety and immunogenicity. AIDS 11 : 819-820.

49. Jin X., et al. 2001. Safety and immunogenicity study of vCP1452/rgp160 therapeutic vaccines in patients treated with HAART for over two years. Abstract n° 21, 8^e CROI, Chicago, February 4-8, 2001.

50. Markowitz M., et al. 2001. Prolonged HAART initiated within 120 days of primary HIV-1 infection does not result in sustained control of HIV-1 after cessation of therapy. Abstract n° 288, 8^e CROI, Chicago, February 4-8, 2001.

51. Calarota S., et al. 1998. Cellular cytotoxic response induced by DNA vaccination in HIV-1-infected patients. Lancet 351 : 1320-1325.

52. Calarota S., et al. 1999. Immune responses in asymptomatic HIV-1-infected patients after HIV-DNA immunization followed by highly active antiretroviral treatment. J Immunol 162 : 2330-2338.