Immunhistologie (SV40 T Antigen) - Abteilung für Bakteriologie der
Werbung
Polyoma-Virusinfektion nach Nierentransplantation Uwe Groß Institut für Medizinische Mikrobiologie der Universitätskliniken Göttingen Nationales Referenzzentrum für Systemische Mykosen Nationales Konsiliarlabor für Toxoplasmose Kreuzbergring 57, 37075 Göttingen www.bakteriologie.uni-goettingen.de Tel. 0551 - 39 5801 ; Fax: 0551 - 39 5861; [email protected] BK Virus - Bis 2000 -> BKV, JCV und SV40 gehörten zu Papovaviren (Papilloma-, Polyoma- und Simian Vacuolating Virus) Ab 2001 -> eigenständige Familie (Polyomaviridae) Genvariabilität (mindestens 4 Gentypen) Genom = 5.300 bp -> early (T), late (VP) and regulatory genes (agno) 70% bzw. 75% Homologie mit SV40 und JCV (-> PML) Pathogenitätsfaktor: Genetische Heterogenität der Transkriptions-Kontrollregion? Kein Tiermodell envelope naked Papillomaviridae ssDNA Classification of viruses Vergleich BKV versus CMV DNA Kapsidtyp Hülle Genom Gene Größe BKV zirkulär ds Ikosaeder o 5.300 bp 6 45 nm CMV linear ds Ikosaeder + 235 kbp >200 ca. 200 nm Genorganisation des BK Virus Early genes -> Tumor antigens -> for Transcription Regulatorisches Masterprotein Late genes -> Virion proteins -> for Capsid formation Lebenszyklus des BK-Virus Endozytose Keine eigene DNA-Polymerase! VP1-3 Lancet 1971 Erstbeschreibung des BK-Virus 39jähriger sudanesischer Patient nach Nieren-TPX Prävalenz von Antikörpern gegen BK-Virus und JC-Virus in den USA Fields et al., 1996 2.-5. Lebensjahr: Inzidenzrate am höchsten Serumprävalenz nimmt später wieder ab (Ursache ?): -> Erwachsene = 46-94% (Deutschland = 71%) BKV: Epidemiologie - - Weltweites Vorkommen Übertragung wahrscheinlich aerogen (oder fäkal-oral?) im Kindesalter (DD Erkältungskrankheit) Latenz in Urothelialzellen Signifikante Zunahme der PVN nach Einführung aggressiverer Immunsuppressiva (bes. Tacrolimus; FK und Mycophenolsäure; MMF) Von der Infektion zur Erkrankung Primärinfektion Hämatogene Disseminierung Latenz Kontrolle durch das Immunsystem Immunsuppression Reaktivierung nach BMT Wirtsfaktoren? Virale Faktoren? PVN/BKVN nach Nieren-TPX BKV-assoziierte Erkrankungen - Inkubationszeit = ? - Klinik beruht vor allem auf Reaktivierung! (in der eigenen Niere oder in der Spenderniere) Vor 1995: Ureterstenose Seit 1995 (Tacrolimus/Mycophenolat): BKVN/PVN (Tubulointerstitielle Nephritis) Blasenkarzinom PVN nach Niere-TPX -> 1995 = 1% -> 2001 = 5.8% Ramos et al., 2002 Studien zur BKVN in Patienten nach Nieren-TPX N Prävalenz BKVN post-TPX Verlust der Niere Referenz Prospektiv: 28 7.1% (2) 62 8.0% (5) 47 Wochen 28 Wochen 50% 0% Maiza et al., 2002 Hirsch etal., 2002 Retrospektiv: 1.300 5.1% (67) 53 Wochen 16% Ramos et al., 2002 Retrospektiv Pankreas-Nieren-TPX: 146 6.2% (9) 51 Wochen -> Pankreas nicht infiziert! 33% Lipshutz et al., 2005 - 10-68% der Nierenempfänger zeigen BKV-Replikation OHNE klinische Symptome - 5-8% entwickeln PVN (Tacrolimus-Azathioprin-Predison oder CyclosporinA-Mycophenolat-Prednison) - PVN entsteht im Durchschnitt ca. 12 (-44) Wochen nach TPX (1 Monat bis 2 Jahre) Hirsch und Steiger, Lancet Infect Dis 2003 Nickoleit et al., Current Opin Nephrol Hypert 2003 Risikoprofil der Entstehung von BKVN (BKVN = BKV-assoziierte Nephropathie oder PVN = Polyomavirus-assoziierte Nephropathie) Erhöhtes Risiko: - seronegativer Empfänger einer Niere eines seropositiven Spenders (Risiko x3.5) - HLA-Mismatch zwischen Spender und Empfänger (umstritten!) - höheres Alter - männliches Geschlecht - Tacrolimus > 8ng/ml (Risiko x13) (Mengel et al., 2003) Risiko x13 1. 2. Modell der 2-Schritt Pathogenese Modifiziert nach de Bruyn and Limaye, Rev. Med. Virol. 2004 Verlauf des Serumkreatinins bei BKVN (oft initialer Hinweis!) Nickeleit et al., J. Am. Soc. Nephrol. 1999 Diagnostische Verfahren Decoy-Zellen im Urinsediment -> Urethialzellen mit viralen Einschlusskörpern -> Beweis für Replikation des BKV -> Positiver Vorhersagewert = 18-29% -> Negativer Vorhersagewert = 100% (Nickeleit et al., JASN 1999) Urinsediment mit Decoy-Zellen (Infektion tubulärer Epithelialzellen mit BK Virus) • Three decoy cells whose nuclei stain positively for the SV-40 immunohistochemical stain, confirming the cytologic impression that these cells are infected with the human polyoma virus. (Voided urine, SV-40 immunoperoxidase stain, 630x) Vergleich mit CMV - Vergrößerter, hyperchromatischer Nucleus (wie bei malignen Zellen) - Nucleus mit homogenen Inklusionen - rechts SV-40 Immunfärbung (beide: 630x) - Median: 16 Wochen nach TPX - NVW = 100% PVW = 18-29% Hirsch et al.,NEJM 2002 Diagnostische Verfahren Histologie - Tubuläre Schädigungszeichen - Intranukleäre virale Einschlüsse (DD CMV = zusätzlich zytoplasmatische Einschlüsse) - Immunhistologie (SV40 T Antigen) Histologischer Befund bei BKVN 400x 160x Intranukleäre basophile virale Einschlüsse in tubulären Epithelzellen mit tubulärem Epithelschaden, Störung der Integration der BM 160x Immunhistologie (SV40 T Antigen) PVW=73%, NVW = 100% Nickeleit et al., J. Am. Soc. Nephrol. 1999 Intranukleäre virale Einschlusskörper bei BKV-Nephritis 97.000x 3800x 5600x Nickeleit et al., J. Am. Soc. Nephrol. 1999 Immunhistologie (SV40 T Antigen) bei Abstoßungsreaktion 80x Infiltration mit Mononukleären Zellen und Tubulitis. Die Anwesenheit weniger viraler inclusion bodies spricht gegen eine Virusgenese. Differenzierende PCR zum Nachweis von Polyoma-Viren Deutsches Konsiliarlabor für Polyomaviren: Frau Dr. K. Dörries, Institut für Virologie Universität Würzburg [email protected] Auch u.a. - Charité Berlin - Uni Münster - TU München - Uni Tübingen PCR aus Blutplasma (Hirsch et al., NEJM 2002): Sensitivität: 100% Spezifität: 88% NVW: 100% PVW: 50% - Verschiedene Protokolle, z. B. real-time PCR, competitive PCR -> Viruslast > 7.700 Kopien/ml Serum ist prädiktiv für Vorliegen einer BKVN - Verschiedene Targets, z. B. Capsid VP1-mRNA, large T, small T Bedeutung der PCR aus Blut - BKV Virämie: nachweisbar 23 Wochen nach Transplantation (Median) - I. d. R. vor Nephropathie nachweisbar - Als quantitative Methode zum Therapiemonitoring geeignet - Nach Nephrektomie schnell negativ -> Niere ist Reservoir für Virämie!!! - PCR aus Urin weniger geeignet: -> BKV-Persistenz im Urin trotz Elimination der Viren aus Blut und Niere -> Nachweis von BKV im Urin bei asymptomatischen Patienten De Bruyn and Limaye, Rev. Med.Virol. 2004 Diagnostische Verfahren 1. Decoy-Zellen in großer Anzahl im Urinsediment (16 Wochen post-TPX) 2. PCR aus Blut (Urin weniger geeignet) (23 Wochen post-TPX) 3. (Immun-) Histologie, ggf. einschließlich PCR -> Goldener Standard CAVE: Ausschluss anderer viraler Infektionen, z. B. HSV, Adenoviren, CMV Histologische Diagnose erfolgt i. d. R. spät (!): -> 5-6 Monate nach Nachweis von Decoyzellen im Urin -> Wochen bis Monate nach Virämie-Nachweis -> frühe Diagnostik per Urinzytologie (Decoy) und PCR aus Blut anstreben! -> S c r e e n i n g von Risikopatienten!!! Vorgehensweise nach Nierentransplantation Vorgehen bei Verdacht auf BKN (Freiburger Modell; 12/2004) Therapie durch Reduktion der Immunsuppressiva (bei frühzeitiger Therapie ist BKVN reversibel) Hirsch et al. J. Infect. Dis. 2001 Cidofovir (Vistide) - Nukleosid-Analogon Aktivität in-vivo und in-vitro gegen CMV DNA-Polymerase-Inhibitor (bei Herpesviren) Polyomaviren haben keine DNA-Polymerase-> Mechanismus? Renale Ausscheidung Hohe Konzentration im Nierengewebe Cave: Nephrotoxizität - Dosierung: 0.25-1.0 mg/kg/Tag i. v. alle 2-3 Wochen ohne Probenicid ausreichend Volumen zuführen Nierenfunktion überwachen - Wirksam nur in Kombination mit Reduktion der Immunsuppression (!) (z. B. Leflunomid anstelle von MMF) Evtl. Retransplantation anstreben (wenn keine aktive Infektion) - De Bruyn and Limaye, Rev.Med. Virol. 2004 Vidarabin -> Erfolg bisher nur in Einzelfällen Therapie-Erfolg durch Cidofovir Kadambi et al., Am. J. Transplant. 2003 Prognose Bei histologischem Nachweis von BKVN -> 30-50% der Patienten entwickeln eine progessive renale Dysfunktion mit Abstoßung -> frühzeitige Diagnose durch Routinebiopsie verbessert die Prognose Hirsch and Steiger, Lancet Infect. Dis. 2003 Unterscheidung zwischen BKN und Abstoßungsreaktion durch Immunhistologische Bestimmung des SV40 T Antigens und der MHC Klasse II (HLA-DR) Expression (110x) BKVN BKVN Abstoßungsreaktion SV40 T-Ag POSITIV negativ MHC II negativ POSITIV Tubulitis mit Inflammation nein JA Abstoßung Nickeleit et al., 1998 und 2000 Mögliche Mechanismen der Malignom-Entwicklung durch BKV (-> z. B. Tumorinduktion im Hamstermodell) Zusammenfassung BKVN - Opportunistische Infektion Nierentropismus Bei starker therapeutisch-indizierter Immunsuppression nach Nieren-TPX Diagnostik: Decoy-Zellen im Urin, Nierenhistologie, PCR aus Blut (Monitoring) Therapie: Cidofovir und Reduzierung der Immunsuppression (Balance-Akt!) Nutzen der Retransplantation? Anzahl der Fälle unterschätzt? BKVN nach TPX anderer Organe nur in Ausnahmefällen (z. B. nach Herz-TPX; Menahem et al., Transplantation 2005)
