Peripheral blood B-cells and CXCR3 expression in chronic hepatitis C virus infection

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Hepatitis C virus (HCV) infection remains a serious global healthcare challenge, often leading to chronic disease with complications such as liver cirrhosis, hepatocellular carcinoma, and extrahepatic manifestations. According to the World Health Organization (WHO), an estimated about 50 million people lived with chronic HCV infection in 2022, highlighting the ongoing need to understand the immune mechanisms driving disease progression. HCV may evade of immunosurveillance, so that disease progression is linked to specific immune response, whereas reactivation risk after antiviral therapy exists, which together account for a need to gain understanding of underlying immune mechanisms. HCV may infect lymphocytes primarily B-cells serving as a virus reservoir and result in diverse systemic complications. The current study focused on analyzing peripheral blood CXCR3+ B-cells at various differentiation stages in patients with chronic HCV infection to assess a potential link to clinical and laboratory markers of disease progression. Blood samples collected from 58 patients with chronic HCV infection and 27 healthy controls were examined. When analyzing flow cytometry data, we noted a significant B-cell redistribution in HCV infection compared to control samples presented as a shift towards activated mature, resting memory and ‘double negative’ B-cells characterized by increased expression of chemokine receptor CXCR3. Flow cytometry analysis revealed no significant difference in total B-cell (CD19+) but elevated memory B-cells (CD27+CD19+) (p = 0.037). CXCR3 expression peaked on memory B-cells and increased across all B-cell subsets in HCV patients (p < 0.001). Redistribution toward differentiated B-cell subsets — double-negative (CD38–CD27–), resting memory (CD38–CD27+), and activated mature (CD38+CD27+) B-cells was observed, with elevated CXCR3+ percentage in the latter two subsets (p = 0.017 and p = 0.001, respectively). HCV viral load correlated positively with CD38+ B-cells and CXCR3+ naïve/activated mature subset counts but inversely with CD38+ B1/B2/memory cell levels. Genotype 1 and advanced fibrosis (F3/cirrhosis) were associated with reduced B2 cells and increased CXCR3+ B1/B2 subset levels. These findings suggest that chronic HCV infection drives B-cell differentiation and CXCR3-mediated recruitment to the liver, implicating CXCR3 in disease progression.

About the authors

Natalia A. Arsentieva

St. Petersburg Pasteur Institute; Pavlov First State Medical University of St. Petersburg

Author for correspondence.
Email: arsentieva_n.a@bk.ru

PhD (Biology), Associate Professor of the Department of Immunology, Senior Researcher, Laboratory of Molecular Immunology

Russian Federation, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург

Dmitrii S. Elezov

St. Petersburg Pasteur Institute

Email: elezovds@yahoo.com

PhD (Medicine), Junior Researcher, Laboratory of Molecular Immunology

Russian Federation, St. Petersburg

Igor V. Kudryavtsev

Pavlov First State Medical University of St. Petersburg; Institute of Experimental Medicine

Email: igorek1981@yandex.ru

PhD (Biology), Associate Professor of the Department of Immunology, Head of the Cell Immunology Laboratory, Department of Immunology

Russian Federation, St. Petersburg; St. Petersburg

Zoya R. Korobova

St. Petersburg Pasteur Institute; Pavlov First State Medical University of St. Petersburg

Email: zoia-korobova@yandex.ru

Junior Researcher, Laboratory of Molecular Immunology, Assistant Professor, Department of Immunology

Russian Federation, St. Petersburg; St. Petersburg

Areg A. Totolian

St. Petersburg Pasteur Institute; Pavlov First State Medical University of St. Petersburg

Email: totolian@spbraaci.ru

RAS Full Member, DSc (Medicine), Professor, Director, Head of the Department of Immunology

Russian Federation, St. Petersburg; St. Petersburg

References

  1. Арсентьева Н.А., Кудрявцев И.В., Елезов Д.С., Семенов А.В., Басина В.В., Эсауленко Е.В., Тотолян Арег А. Экспрессия хемокинового рецептора СХСR3 на субпопуляциях В-лимфоцитов периферической крови больных хроническим вирусным гепатитом // Медицинская иммунология. 2013. Т. 15, № 5. С. 471–476. [Arsentyeva N.A., Kudryavtsev I.V., Elezov D.S., Semenov A.V., Basina V.V., Esaulenko E.V., Totolian A.A. Expression of chemokine receptor CXCR3 on subpopulations of peripheral blood B-lymphocytes in patients with chronic viral hepatitis. Meditsinskaya immunologiya = Medical Immunology (Russia), 2013, vol. 15, no. 5, pp. 471–476. (In Russ.)] doi: 10.15789/1563-0625-2013-5-471-476
  2. Хайдуков С.В., Байдун Л.А., Зурочка А.В., Тотолян Арег А. Стандартизованная технология «Исследование субпопуляционного состава лимфоцитов периферической крови с применением проточных цитофлюориметров-анализаторов» (Проект) // Медицинская иммунология. 2012. Т. 14, № 3. С. 255–268. [Khaydukov S.V., Baydun L.A., Zurochka A.V., Totolian Areg A. Standardized technology «Research of lymphocytes subpopulation composition in peripheral blood using flow cytometry analyzers» (Draft). Meditsinskaya immunologiya = Medical Immunology (Russia), 2012, vol. 14, no. 3, pp. 255–268. (In Russ.)] doi: 10.15789/1563-0625-2012-3-255-268
  3. Butera D., Marukian S., Iwamaye A.E., Hembrador E., Chambers T.J., Di Bisceglie A.M., Charles E.D., Talal A.H., Jacobson I.M., Rice C.M., Dustin L.B. Plasma chemokine levels correlate with the outcome of antiviral therapy in patients with hepatitis C. Blood, 2005, vol. 106, no. 4, pp. 1175–1182. doi: 10.1182/blood-2005-01-0126
  4. Curbishley S.M., Eksteen B., Gladue R.P., Lalor P., Adams D.H. CXCR3 activation promotes lymphocyte transendothelial migration across human hepatic endothelium under fluid flow. Am. J. Pathol., 2005, vol. 167, pp. 887–899. doi: 10.1016/S0002-9440(10)62060-3
  5. Fecteau J.F., Roy A., Néron S. Peripheral blood CD27+ IgG+ B-cells rapidly proliferate and differentiate into immunoglobulin-secreting cells after exposure to low CD154 interaction. Immunology, 2009, vol. 128, no. 1, pp. 353–365. doi: 10.1111/j.1365-2567.2008.02976.x
  6. Ferrari S.M., Fallahi P., Ruffilli I., Elia G., Ragusa F., Paparo S.R., Patrizio A., Mazzi V., Colaci M., Giuggioli D., Ferri C., Antonelli A. Immunomodulation of CXCL10 secretion by hepatitis C virus: could CXCL10 be a prognostic marker of chronic hepatitis C? J. Immunol. Res., 2019, vol. 2019: 5878960. doi: 10.1155/2019/5878960
  7. Ferri C., Antonelli A., Mascia M.T., Sebastiani M., Fallahi P., Ferrari D., Giunti M., Pileri S.A., Zignego A.L. B-cells and mixed cryoglobulinemia. Autoimmun. Rev., 2007, vol. 7, no. 2, pp. 114–120. doi: 10.1016/j.autrev.2007.02.019
  8. Hanley P., Sutter J.A., Goodman N.G., Du Y., Sekiguchi D.R., Meng W., Rickels M.R., Naji A., Prak E.T.L. Circulating B-cells in type 1 diabetics exhibit fewer maturation-associated phenotypes. Clin. Immunol., 2017, vol. 183, pp. 336–343. doi: 10.1016/j.clim.2017.09.021
  9. Ito M., Masumi A., Mochida K., Kukihara H., Moriishi K., Matsuura Y., Yamaguchi K., Mizuochi T. Peripheral B-cells may serve as a reservoir for persistent hepatitis C virus infection. J. Innate Immun., 2010, vol. 2, pp. 607–617. doi: 10.1159/000317690
  10. Kotb A., Ismail S., Kimito I., Mohamed W., Salman A., Mohammed A.A. Increased CD5+ B-cells are associated with autoimmune phenomena in lepromatous leprosy patients. J. Infect. Public Health, 2019, vol. 12, no. 5, pp. 656–659. doi: 10.1016/j.jiph.2019.03.001
  11. Kudryavtsev I.V., Arsentieva N.A., Batsunov O.K., Korobova Z.R., Khamitova I.V., Isakov D.V., Kuznetsova R.N., Rubinstein A.A., Stanevich O.V., Lebedeva A.A., Vorobyov E.A., Vorobyova S.V., Kulikov A.N., Sharapova M.A., Pevtcov D.E., Totolian A.A. Alterations in B cell and follicular T-helper cell subsets in patients with acute COVID-19 and COVID-19 convalescents. Curr. Issues Mol. Biol., 2021, vol. 44, no. 1, pp. 194–205. doi: 10.3390/cimb44010014
  12. Luning Prak E.T., Ross J., Sutter J., Sullivan K.E. Age-related trends in pediatric B-cell subsets. Pediatr. Dev. Pathol., 2011, vol. 14, no. 1, pp. 45–52. doi: 10.2350/10-01-0785-OA
  13. Mizuochi T., Ito M., Saito K., Kasai M., Kunimura T., Morohoshi T., Momose H., Hamaguchi I., Takai K., Iino S., Suzuki M., Mochida S., Ikebuchi K., Yamaguchi K. Possible recruitment of peripheral blood CXCR3+CD27+CD19+ B-cells to the liver of chronic hepatitis C patients. J. Interferon Cytokine Res., 2010, vol. 30, no. 4, pp. 243–252. doi: 10.1089/jir.2009.0047
  14. Mizuochi T., Ito M., Takai K., Yamaguchi K. Peripheral blood memory B-cells are resistant to apoptosis in chronic hepatitis C patients. Virus Res., 2011, vol. 155, no. 1, pp. 349–351. doi: 10.1016/j.virusres.2010.09.017
  15. Reyes-Avilés E., Kostadinova L., Rusterholtz A., Cruz-Lebrón A., Falck-Ytter Y., Anthony D.D. Presence of rheumatoid factor during chronic HCV infection is associated with expansion of mature activated memory B-cells that are hypo-responsive to B-cell receptor stimulation and persist during early stage of IFN-free therapy. PLoS One, 2015, vol. 10, no. 12: e0144629. doi: 10.1371/journal.pone.0144629
  16. Rosa D., Saletti G., De Gregorio E., Zorat F., Comar C., D’Oro U., Nuti S., Houghton M., Barnaba V., Pozzato G., Abrignani S. Activation of naive B lymphocytes via CD81, a pathogenetic mechanism for hepatitis C virus-associated B lymphocyte disorders. Proc. Natl Acad. Sci. USA, 2005, vol. 102, no. 51, pp. 18544–18549. doi: 10.1073/pnas.0509402102
  17. Rubinstein A., Kudryavtsev I., Arsentieva N., Korobova Z.R., Isakov D., Totolian A.A. CXCR3-expressing T cells in infections and autoimmunity. Front. Biosci. (Landmark Ed.), 2024, vol. 29, no. 8: 301. doi: 10.31083/j.fbl2908301
  18. Santer D.M., Hockman D., Landy A., Tyrrell D.L., Houghton M. Enhanced activation of memory, but not naïve, B-cells in chronic hepatitis C virus–infected patients with cryoglobulinemia and advanced liver fibrosis. PLoS One, 2013, vol. 8, no. 6: e68308. doi: 10.1371/journal.pone.0068308
  19. Shetty S., Bruns T., Weston C.J., Stamataki Z., Oo Y.H., Long H.M., Reynolds G.M., Pratt G., Moss P., Jalkanen S., Hubscher S.J., Lalor P.F., Adams D.H. Recruitment mechanisms of primary and malignant B-cells to the human liver. Hepatology, 2012, vol. 56, pp. 1521–1531. doi: 10.1002/hep.25790
  20. Tasleem S., Sood G.K. Hepatitis C–associated B-cell non-Hodgkin lymphoma: clinical features and the role of antiviral therapy. J. Clin. Transl. Hepatol., 2015, vol. 3, no. 2, pp. 134–139. doi: 10.14218/JCTH.2015.00011
  21. Visco C., Finotto S. Hepatitis C virus and diffuse large B-cell lymphoma: pathogenesis, behavior and treatment. World J. Gastroenterol., 2014, vol. 20, no. 32, pp. 11054–11061. doi: 10.3748/wjg.v20.i32.11054
  22. Weerakkody Y., Bell D., Rezaee A. METAVIR score. Reference article. Radiopaedia.org, 2025. doi: 10.53347/rID-51855
  23. World Health Organization. Global Hepatitis Report 2024. World Health Organization, Geneva, 2024, p. 19. doi: 10.9789240091672
  24. Zignego A.L., Giannini C., Ferri C. Hepatitis C virus-related lymphoproliferative disorders: an overview. World J. Gastroenterol., 2007, vol. 13, no. 17, pp. 2467–2478. doi: 10.3748/wjg.v13.i17.2467
  25. Zuckerman E. Expansion of CD5+ B-cells overexpressing CD81 in HCV infection: towards better understanding the link between HCV infection, B-cell activation and lymphoproliferation. J. Hepatol., 2003, vol. 38, no. 5, pp. 674–676. doi: 10.1016/S0168-8278(03)00122-3

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Figure 1. A distribution of the main B cell subsets by expression levels of CD27/CD5 (A) and CD38/CD27 (B)

Download (94KB)
Indexing metadata
3. Figure 2. B lymphocyte subsets in peripheral blood of chronic HCV patients and healthy donors [Me (Q25–Q75)]

Download (248KB)
Indexing metadata
4. Figure 3. The composition of lymphocyte subsets in peripheral blood of chronic HCV patients with various stages of fibrosis (F0–F1, F2, F3–F4) and healthy donors [Me (Q25–Q75)]

Download (140KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2025 Arsentieva N.A., Elezov D.S., Kudryavtsev I.V., Korobova Z.R., Totolian A.A.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».