Phát hiện đồng thời virus hợp bào hô hấp và virus metapneumovirus ở bệnh nhân có triệu chứng hô hấp bằng phương pháp RT-PCR đa dạng một bước

Springer Science and Business Media LLC - Tập 17 - Trang 1-7 - 2017
Huey-Ling You1,2, Shun-Jen Chang3, Hong-Ren Yu4, Chia-Chin Li1, Chang-Han Chen5,6, Wei-Ting Liao7,8
1Departments of Laboratory Medicine, Kaohsiung Chang Gung Memorial Hospital, Kaohsiung, Taiwan
2Department of Medical Laboratory Sciences and Biotechnology, Fooyin University, Kaohsiung, Taiwan
3Department of Kinesiology, Health and Leisure Studies, National University of Kaohsiung, Kaohsiung, Taiwan
4Department of Pediatrics, Kaohsiung Chang Gung Memorial Hospital and Chang Gung University College of Medicine, Kaohsiung, Taiwan
5Institute for Translational Research in Biomedicine, Kaohsiung Chang Gung Memorial Hospital, Kaohsiung, Taiwan
6Department of Applied Chemistry, and Graduate Institute of Biomedicine and Biomedical Technology, National Chi Nan University, Nanto, Taiwan
7Department of Biotechnology, College of Life Science, Kaohsiung Medical University, Kaohsiung, Taiwan
8Department of Biological Sciences, National Sun Yat-sen University, Kaohsiung, Taiwan

Tóm tắt

Cả virus hợp bào hô hấp (RSV) và virus metapneumovirus ở người (hMPV) đều là những tác nhân virus quan trọng gây nhiễm trùng đường hô hấp (RTI) ở trẻ em. Tuy nhiên, các biểu hiện lâm sàng của nhiễm RSV và hMPV là tương tự nhau. Do đó, một công cụ chẩn đoán đáng tin cậy và nhanh chóng là cần thiết để tăng cường hiệu suất chẩn đoán. Để tối ưu hóa hiệu quả chẩn đoán RTI, mục tiêu của nghiên cứu này là xây dựng một phương pháp nhanh chóng và tiên tiến để phát hiện đồng thời RSV và hMPV trong các mẫu dịch hút mũi họng từ bệnh nhân. Chúng tôi đã thiết kế một quy trình RT-PCR đa dạng một bước (qRT-PCR) triplex sử dụng các đầu dò TaqMan để phát hiện RSV và hMPV. Các clone plasmid chứa gen protein hạt RSV và gen gộp hMPV đã được thiết lập làm tiêu chuẩn tham chiếu. Chúng tôi đã sử dụng dịch nuôi cấy virus từ 86 bệnh nhân nhi biết đã có bệnh RTI để kiểm tra tính đặc hiệu và độ nhạy của phép thử. Sau đó, chúng tôi đã sử dụng tổng cộng 222 mẫu dịch hút mũi họng từ các bệnh nhi nhập viện với các triệu chứng hô hấp để đánh giá phép thử của chúng tôi. Phép thử qRT-PCR triplex một bước của chúng tôi cho thấy độ nhạy và độ đặc hiệu 100% trong việc xét nghiệm RSV và hMPV trong 86 dịch nuôi cấy virus đã biết, với độ tuyến tính xuất sắc (R2 > 0.99) và độ tái lập đáng tin cậy (CV thấp hơn 1.04%). Phép thử này có phạm vi động rộng từ 102-109 bản sao/phản ứng (giới hạn phát hiện; LOD = 100 bản sao/phản ứng). Tổng cộng có 222 bệnh nhân nhập viện với các triệu chứng hô hấp đã được tuyển chọn để đánh giá lâm sàng. Trong các mẫu này, phép thử qRT-PCR của chúng tôi đã phát hiện 68 mẫu dương tính với RSV và 18 mẫu dương tính với hMPV. Tuy nhiên, nuôi cấy virus tiêu chuẩn chỉ phát hiện được 8 mẫu dương tính với RSV và 0 mẫu dương tính với hMPV. Dựa trên phương pháp qRT-PCR triplex cải tiến này, chúng tôi nhận thấy nhiễm RSV có liên quan đến viêm nặng qua chụp X-quang ngực và sự xuất hiện của viêm phổi, điều mà trước đây không được ghi nhận. Tóm lại, chúng tôi đã phát triển một phép thử qRT-PCR triplex một bước rất đặc hiệu và nhạy để phát hiện đồng thời hMPV và RSV. Phép thử này cung cấp một công cụ quý giá cho chẩn đoán thường quy.

Từ khóa

#RSV #hMPV #RT-PCR #trẻ em #chẩn đoán #nhiễm trùng đường hô hấp

Tài liệu tham khảo

Paget SP, Andresen DN, Kesson AM, Egan JR. Comparison of human metapneumovirus and respiratory syncytial virus in children admitted to a paediatric intensive care unit. J Paediatr Child Health. 2011;47(10):737–41. Berkley JA, Munywoki P, Ngama M, Kazungu S, Abwao J, Bett A, Lassauniere R, Kresfelder T, Cane PA, Venter M, et al. Viral etiology of severe pneumonia among Kenyan infants and children. JAMA. 2010;303(20):2051–7. Nair H, Nokes DJ, Gessner BD, Dherani M, Madhi SA, Singleton RJ, O’Brien KL, Roca A, Wright PF, Bruce N, et al. Global burden of acute lower respiratory infections due to respiratory syncytial virus in young children: a systematic review and meta-analysis. Lancet. 2010;375(9725):1545–55. Forgie IM, O’Neill KP, Lloyd-Evans N, Leinonen M, Campbell H, Whittle HC, Greenwood BM. Etiology of acute lower respiratory tract infections in Gambian children: I. Acute lower respiratory tract infections in infants presenting at the hospital. Pediatr Infect Dis J. 1991;10(1):33–41. Nagakumar P, Doull I. Current therapy for bronchiolitis. Arch Dis Child. 2012;97(9):827–30. Manoha C, Espinosa S, Aho SL, Huet F, Pothier P. Epidemiological and clinical features of hMPV, RSV and RVs infections in young children. J Clin Virol. 2007;38(3):221–6. van den Hoogen BG, de Jong JC, Groen J, Kuiken T, de Groot R, Fouchier RA, Osterhaus AD. A newly discovered human pneumovirus isolated from young children with respiratory tract disease. Nat Med. 2001;7(6):719–24. Papenburg J, Boivin G. The distinguishing features of human metapneumovirus and respiratory syncytial virus. Rev Med Virol. 2010;20(4):245–60. van den Hoogen BG, Osterhaus DM, Fouchier RA. Clinical impact and diagnosis of human metapneumovirus infection. Pediatr Infect Dis J. 2004;23(1 Suppl):S25–32. Schildgen V, van den Hoogen B, Fouchier R, Tripp RA, Alvarez R, Manoha C, Williams J, Schildgen O. Human Metapneumovirus: lessons learned over the first decade. Clin Microbiol Rev. 2011;24(4):734–54. Louie JK, Schnurr DP, Pan CY, Kiang D, Carter C, Tougaw S, Ventura J, Norman A, Belmusto V, Rosenberg J, et al. A summer outbreak of human metapneumovirus infection in a long-term-care facility. J Infect Dis. 2007;196(5):705–8. Wilkesmann A, Schildgen O, Eis-Hubinger AM, Geikowski T, Glatzel T, Lentze MJ, Bode U, Simon A. Human metapneumovirus infections cause similar symptoms and clinical severity as respiratory syncytial virus infections. Eur J Pediatr. 2006;165(7):467–75. Kahn JS. Epidemiology of human metapneumovirus. Clin Microbiol Rev. 2006;19(3):546–57. Muller A, Tillmann RL, Muller A, Simon A, Schildgen O. Stability of human metapneumovirus and human coronavirus NL63 on medical instruments and in the patient environment. J Hosp Infect. 2008;69(4):406–8. Peret TC, Boivin G, Li Y, Couillard M, Humphrey C, Osterhaus AD, Erdman DD, Anderson LJ. Characterization of human metapneumoviruses isolated from patients in North America. J Infect Dis. 2002;185(11):1660–3. Boivin G, Abed Y, Pelletier G, Ruel L, Moisan D, Cote S, Peret TC, Erdman DD, Anderson LJ. Virological features and clinical manifestations associated with human metapneumovirus: a new paramyxovirus responsible for acute respiratory-tract infections in all age groups. J Infect Dis. 2002;186(9):1330–4. Williams JV, Harris PA, Tollefson SJ, Halburnt-Rush LL, Pingsterhaus JM, Edwards KM, Wright PF, Crowe Jr JE. Human metapneumovirus and lower respiratory tract disease in otherwise healthy infants and children. N Engl J Med. 2004;350(5):443–50. Zhang Y, Wei Y, Li J, Li J. Development and optimization of a direct plaque assay for human and avian metapneumoviruses. J Virol Methods. 2012;185(1):61–8. Holland PM, Abramson RD, Watson R, Gelfand DH. Detection of specific polymerase chain reaction product by utilizing the 5′----3′ exonuclease activity of Thermus aquaticus DNA polymerase. Proc Natl Acad Sci U S A. 1991;88(16):7276–80. Jokela P, Piiparinen H, Luiro K, Lappalainen M. Detection of human metapneumovirus and respiratory syncytial virus by duplex real-time RT-PCR assay in comparison with direct fluorescent assay. Clin Microbiol Infect. 2010;16(10):1568–73.