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Les oreillons sont une infection virale aiguë, systémique et transmissible caractérisée par un gonflement d’une ou des deux glandes parotides, souvent accompagné de complications plus graves, telles que la méningite, la pancréatite ou l’orchite. Le virus des oreillons (MuV), un virus à ARN à brin négatif non segmenté de la famille des Paramyxoviridae, code pour neuf protéines à partir de sept unités de transcription. L’ordre des gènes est 3′-N-V/P/I-M-F-SH-HN-L-5′, représentant les gènes nucléo-(N), V/phospho-/I (V/P/I), matrice (M), fusion (F), petits gènes hydrophobes (SH), hémagglutinine-neuraminidase (HN) et grandes protéines (L), respectivement (28, 29). Les fonctions des protéines virales ont été bien décrites dans la littérature (9, 37). En bref, les protéines N, P et L sont situées dans le virion et sont responsables de la transcription et de la réplication du génome. La protéine M, également située en interne, est impliquée dans l’assemblage et le bourgeonnement des virions et peut également réguler la transcription et la réplication du génome. Les glycoprotéines F et HN, présentes sur la surface externe de l’enveloppe virale, sont responsables de la fixation du virus à la cellule et de la fusion du virus à la cellule et de la cellule à la cellule. Les protéines SH et V sont des protéines accessoires non structurales impliquées dans l’évasion de la réponse antivirale de l’hôte. Le rôle de la protéine I dans le cycle de vie du virus n’est pas connu.

Avant la mise en œuvre des programmes d’immunisation contre les oreillons, plus de 90 % de la plupart des populations présentaient des signes sérologiques d’exposition au MuV à l’âge de 15 ans (11, 44). Moins d’une décennie après la mise en œuvre de la vaccination contre les oreillons en 1967 aux États-Unis, l’incidence de la maladie est passée de plus de 100 cas déclarés pour 100 000 habitants à moins de 10 cas pour 100 000 (12). En 2001, la maladie était presque éliminée, avec moins de 0,1 cas pour 100 000 (43). Des succès similaires dans la lutte contre les oreillons ont été obtenus dans d’autres pays (32, 50, 58); cependant, au cours des 6 dernières années, les oreillons ont fait une résurgence à l’échelle mondiale, y compris aux États-Unis, qui ont récemment connu sa plus grande épidémie depuis 1987 (5, 7, 13, 14, 19, 42, 49, 52, 53, 62). Alors que les oreillons étaient historiquement une maladie de l’enfance, ces éclosions concernaient principalement de jeunes adultes, dont presque tous avaient des antécédents de vaccination pendant l’enfance, la plupart avec le calendrier recommandé de deux doses. Bien que ces données suggèrent une diminution de l’immunité, il a également été postulé que les différences antigéniques entre les souches vaccinales et les souches épidémiques pourraient permettre la fuite du vaccin (20, 45). En effet, les virus isolés de foyers récents se regroupent en groupes de génotypes distincts de ceux des souches vaccinales utilisées. À quelques exceptions près, des souches de génotype G ont été isolées de cas dans l’hémisphère occidental (27), de génotype J et F de la région Asie-Pacifique (5, 16) et de génotype H du Moyen-Orient (3, 33), alors que les vaccins contre les oreillons utilisés dans ces pays contiennent principalement des vaccins à base de Jeryl Lynn (JL) de génotype A et, dans une moindre mesure, le vaccin Urabe-AM9 de génotype B et le vaccin Leningrad-Zagreb de génotype encore à attribuer.

Pour étudier de manière exhaustive la possibilité que certaines souches du virus des oreillons soient insensibles aux anticorps induits par le vaccin, nous avons d’abord cherché à identifier des cibles protéiques virales d’anticorps neutralisants, puis à construire des arbres phylogénétiques basés sur les séquences d’acides aminés de ces protéines. Un membre viral représentatif de chaque groupe serait ensuite utilisé dans des tests de neutralisation de la réduction de la plaque (PRN) avec des sérums (gracieusement fournis par Merck and Co.) provenant de 96 enfants âgés de 4 à 6 ans 6 semaines après la réception d’une deuxième dose du vaccin contre la rougeole, les oreillons et la rubéole (ROR) contenant la souche du virus des oreillons JL (51).

Bien qu’il soit clair que la protéine MuV HN est une cible d’anticorps neutralisants (21, 35, 40, 48, 59), la capacité de neutralisation du virus des anticorps dirigés contre d’autres protéines MuV n’a pas été suffisamment étudiée. Ici, des techniques de génétique inverse ont été utilisées pour construire des plasmides d’ADNc de pleine longueur codant différentes combinaisons de protéines virales N, V/P/I, L, F et HN dérivées de deux souches MUV génétiquement disparates, le virus vaccinal de génotype A JL et le virus de type sauvage de génotype H 88-1961 (appelé ici 88) (4). Les anticorps dirigés contre la protéine SH non essentielle n’ont pas été détectés dans les sérums humains; il est donc peu probable que de tels anticorps, s’ils existent, jouent un rôle important dans la neutralisation du virus médiée par les anticorps. La protéine SH a donc été exclue de cette analyse. Le rôle de la protéine M n’a pas été évalué. La constitution génétique des huit virus recombinants utilisés pour l’analyse est illustrée à la Fig. 1.

Un sous-ensemble des 96 échantillons de sérum (n= 10, présélectionnés pour la gamme de titres) ont été testés pour leur capacité de neutralisation relative contre ces huit virus recombinants dans des dosages PRN effectués comme décrit précédemment (54). Les résultats sont présentés à la Fig. 2. Toutes les comparaisons ont été effectuées à l’aide de données transformées en log et du test t de Student (α = 0,05). Comme prévu, le remplacement du gène JL HN par celui de 88 ou vice versa a donné des titres de moyenne géométrique (GMT) significativement différents de ceux des virus parentaux (toutes les valeurs de P étaient <0.001), confirmant la protéine HN comme cible majeure d’anticorps neutralisants. En revanche, le remplacement du gène JL F par celui de 88, ou inversement, a donné des GMT non statistiquement différents de ceux mesurés contre les virus parentaux (valeur P de 0,06 ou 0,385, respectivement), suggérant que le gène MuV F ne joue pas un rôle significatif dans la réponse anticorps neutralisante. Ceci est cohérent avec les résultats d’autres personnes qui n’ont pas réussi à neutraliser le virus avec des anticorps anti-protéine F MuV (47, 60, 63), bien qu’un groupe ait rapporté que le sérum de hamsters infectés par le virus de la vaccine exprimant la protéine F MuV était capable de neutraliser le virus in vitro (34). Aucun effet sur la neutralisation n’a été observé avec le remplacement des gènes N, V / P / I et L, une découverte qui n’était peut-être pas surprenante compte tenu de l’inaccessibilité probable de ces protéines exprimées en interne aux anticorps. Néanmoins, une neutralisation par des anticorps spécifiques des protéines exprimées en interne a été rapportée pour d’autres virus (22, 39, 41). Bien que l’analyse par Western blot ait révélé des différences dans la teneur en protéines virales entre les différents virus, les niveaux d’expression des protéines n’étaient pas corrélés avec la sensibilité à la neutralisation (données non présentées).

Sur la base de la démonstration de la protéine HN en tant qu’acteur majeur de la susceptibilité du virus à la neutralisation par anticorps, toutes les souches uniques du virus des oreillons pour lesquelles la séquence complète d’acides aminés HN était disponible dans les bases de données NCBI (http://www.ncbi.nlm.nih.gov) ont été utilisées pour construire un arbre phylogénétique à l’aide du programme gratuit MEGA v3.1 (36) en utilisant la méthode paire-groupe non pondérée avec des moyennes arithmétiques (UPGMA) (26). L’arbre résultant a montré sept grappes distinctes, étiquetées arbitrairement comme des groupes 1 à 7 (Fig. 3). Un regroupement similaire de virus a été obtenu lorsque l’analyse a été répétée à l’aide de la séquence nucléotidique du gène SH (données non présentées). Un virus a été sélectionné dans chaque groupe HN, à l’exception du groupe 1, pour lequel deux virus ont été choisis pour permettre le dosage de la souche vaccinale homologue (JL) et d’un virus différent du groupe 1. Aucun virus représentant le groupe 3 n’était disponible. Ainsi, un total de sept MUV ont été testés.

Les MGT des 96 échantillons de sérum testés contre les 7 souches de MuV sont présentés à la Fig. 4. Tous les sérums ont neutralisé tous les virus. Sans surprise, les titres les plus élevés ont été mesurés par rapport à JL (l’agent immunisant). Aucune différence statistiquement significative n’a été observée entre les GMT anti-JL et anti-Enders/USA45 (233 contre 195, P = 0,166, test de somme de rang de Mann-Whitney), compatible avec les deux virus appartenant au même groupe phylogénétique HN. En revanche, les titres anti-JL étaient significativement différents de ceux mesurés contre les cinq autres virus (tous avaient des valeurs P de < 0,001, test de somme de rang de Mann-Whitney). Ainsi, bien que nous ayons trouvé des preuves claires de différences antigéniques entre les souches du virus des oreillons, le fait que tous les sérums ont neutralisé tous les virus soutient l’idée que le virus des oreillons est monotypique sérologiquement et plaide contre l’évolution de souches exotiques capables d’échapper à l’immunité induite par le vaccin JL. Cependant, les sérums testés ici ont été obtenus auprès d’individus 6 semaines après la vaccination, une période où les titres sont relativement élevés (8), alors que de nombreuses études ont montré que les niveaux d’anticorps spécifiques du MuV diminuaient de manière significative avec le temps après la vaccination (24, 25, 38, 54). Cela a été associé à une diminution de l’efficacité du vaccin (17, 31, 57) et à une augmentation des chances de contracter la maladie (10, 19, 61). Ainsi, il est possible qu’au moment de l’adolescence (lorsque les taux d’anticorps ont diminué), de telles différences antigéniques puissent être significatives.

Il est à noter que l’immunité des lymphocytes T n’a pas été évaluée dans cette étude; nous ne pouvons donc pas exclure la possibilité que certaines souches de MuV puissent échapper aux réponses des lymphocytes T induites par le vaccin. Compte tenu de nos preuves d’une immunité efficace des lymphocytes B peu après la vaccination, la capacité d’échapper aux réponses des lymphocytes T induites par le vaccin pourrait ne pas avoir d’importance à court terme, mais pourrait aggraver considérablement les problèmes causés par la diminution de l’immunité des lymphocytes B à mesure que l’intervalle entre la vaccination et l’exposition ultérieure augmente. De plus, il faut reconnaître que les mesures d’anticorps neutralisants de virus in vitro peuvent ne pas être entièrement prédictives de l’activité immunologique in vivo étant donné que de nombreux processus qui se produisent chez l’hôte ne sont pas reflétés dans les tests utilisés pour mesurer la viabilité du virus in vitro.

Il est important de souligner que l’apparition d’épidémies dans les populations vaccinées n’est pas un problème propre à la souche vaccinale JL, étant donné que des épidémies se sont également produites dans des populations ayant des antécédents de vaccination avec les souches Urabe AM9 et Leningrad-Zagreb (3, 15, 18, 33, 46). Ainsi, le développement de nouvelles souches de vaccins contre les oreillons, comme certains l’ont suggéré, n’est pas une solution probable au problème. Au contraire, la revaccination à l’adolescence pour lutter contre la diminution de l’immunité pourrait être la mesure la plus efficace, comme le suggère l’expérience des recrues militaires qui n’ont pas été impliquées dans la résurgence des oreillons aux États-Unis en 2006, bien qu’appartenant au même groupe d’âge et résidant dans des environnements de contact étroit à haute densité, des conditions qui ne sont pas différentes de celles des campus universitaires où la majeure partie des épidémies s’est produite en 2006. La raison probable en est qu’en 1991, les militaires avaient commencé à administrer systématiquement le vaccin ROR aux recrues sans tenir compte du statut vaccinal antérieur. Cette politique a été modifiée en 1995, puis de nouveau en 2006, mais l’effet final a été qu’une proportion importante des recrues a probablement reçu une dose de vaccin contenant les oreillons à leur entrée dans l’armée (6).