TEEMA: MIKROBIOLOGIA MxA virustulehdusten biomarkkerina 5/2016 Moodi 15 MATTI WARIS on FT, dosentti (virusten immunobiologia), joka toimii virusopin yliopistotutkijana Turun yliopiston biolääketieteen laitoksella ja sivuvirkaisena biokemistinä TYKS-SAPA:n kliinisen virologian osastolla. ”Tulehdusarvo”, jolla tavallisesti tarkoitetaan C-reaktiivisen proteiinin (CRP) pitoisuutta, on monelle maallikollekin tuttu käsite, joka liitetään infektioon ja sen vakavuusasteeseen. CRP onkin laajimmin käytössä oleva infektiotautien biomarkkeri, mutta jokapäiväisessä käytössä se on erityisesti bakteeritulehdusten mittari. Vastaava virustulehdusmarkkeri on puuttunut, vaikka virusinfektioille tyypillistä akuutin vaiheen interferonivastetta on tutkittu vuosikymmeniä. Interferonivasteen proteiineista tutkituimpia on myxovirus resistenssi proteiini A (MxA), jonka pitoisuudet kohoavat huomattavasti virusinfektiossa. Kliinisessä käytössä sitä on käytetty pääasiassa β-interferonin indusoiman vasteen mittaukseen kyseistä hoitoa saavilla MS-potilailla. Uusien tutkimusten myötä MxA:n potentiaali infektiodiagnostiikassa on löydetty uudelleen, ja sen mittauksesta voisi kehittyä helposti saatava virustulehdusarvo. Interferonivaste ja MxA Puolustautumisessa virusinfektioita vastaan interferonit, erityisesti tyypin I interferonit α ja β, ovat keskeisiä vaikuttajamolekyylejä (1). Viruksen infektoimassa solussa erilaiset hahmontunnistusreseptorit reagoivat vieraisiin nukleiinihapporakenteisiin. Näistä välittyy signaali interferonien synteesiä ohjaaville geeneille, jotka aktivoituvat, minkä seurauksena interferoneja muodostuu ja erittyy solun ulkopuolelle. Nämä voivat tarttua naapurisolun reseptoriin, joka johtaa jopa satojen geenien aktivoitumiseen. Näiden interferonilla stimuloituvien geenien tuotteista monien tiedetään estävän virusinfektiota erilaisin mekanismein ja aikaansaavan solussa antiviraalisen tilan. Näin interferonivaste rajoittaa virusinfektion tarttumisalueelle ja estää sen leviämistä muualle elimistöön. Lisäksi tyypin I interferonit vaikuttavat antigeeneja esittelevien solujen kautta adaptiivisen immuniteetin muodostumiseen. MxA (alias Mx1) löytyi aikanaan kokeissa, joissa tutkittiin hiirten resistenssiä influenssavirukselle, joka kuuluu ortomyxoviruksiin – mistä tulee myös nimi. Mx-perheen proteiineja on molekyylitasolla tutkit- tu yli 30 vuotta (2). MxA on dynamiinin kaltainen GTPaasi ja yksi merkittävimmistä interferonivasteessa muodostuvista antiviraalisista vaikuttajista. Mekanismiksi oletetaan MxA:n oligomerisoitumista renkaiksi viruksen nukleoproteiinin ympärille, mikä lukitsee sen väärään paikkaan ja/tai suoraan estää viruksen replikaatiokompleksin toiminnan. Rakennetyyppiä tunnistava MxA inhiboi nimestään huolimatta laajaa joukkoa erilaisia viruksia. MxA:n ilmentyminen on tiukasti tyypin I (α/β) ja III (λ) interferonien säätelemä, mikä tekee siitä erinomaisen biomarkkerin interferonivasteiden seuraamiseen. Stimuloituna sen pitoisuudet kohoavat helposti osoitettaviksi, mutta solunsisäinen lokalisaatio ja labiilisuus solulysaatissa tekee sen määrittämisestä teknisesti haastavaa. Kliinisissä tutkimuksissa menetelminä on käytetty MxA:- ta ilmentävien solujen virtaussytometriaa, proteiinin immunomääritystä solulysaatista ja mRNA:n mittausta RT-PCR -menetelmällä. Käypä hoito -suosituksen mukaisessa kliinisessä käytössä MxA:n määritys (KL nro 4980) on β-interferonilla hoidettujen MS-potilaiden hoitovasteen seurannassa. Pitkäaikainen hoito voi johtaa vasta-aineiden muodostumiseen lääkkeelle, jolloin sen teho heikkenee ja myös MxA:n ilmentyminen estyy. Suomessa tutkimus on saatavilla TYKS-SAPA palvelualueen kliinisen virologian yksiköstä ja se tehdään kokoverinäytteestä entsyymi-immunomäärityksellä (3). MxA virusinfektioissa MxA:n käyttöä virusinfektion osoittamiseksi ja erottamiseksi bakteeri-infektiosta on tutkittu jo 1990-luvulla (4-6). Näissä ja myöhemmissä tutkimuksissa osoitettiin, että useimpiin todennettuihin virusinfektioihin liittyi merkittävästi kohonnut systeeminen MxA:n ilmentyminen. Tutkimusten heikkoutena nykynäkökulmasta oli suhteellisen epäherkkien menetelmien käyttö virusinfektioiden osoittamiseen, jolloin etiologia jäi suurelta osalta potilaita selvittämättä. Myöskään MxA:n käyttö infektiotautidiagnostiikassa ei edennyt kliiniseen käytäntöön, eikä kaupallisia testejä ole ollut saatavilla. Hyvän kasvun avaimet -tutkimuksessa, professori Ville Peltolan johtamassa lasten hengitystieinfektiot -osiossa tutkittiin 3 kk – 2 v ikäisiltä lapsilta veren MxA-pitoisuus entsyymi immunomäärityksellä ja neljäntoista eri hengitystieviruksen esiintyminen nenätikkunäytteessä PCR-menetelmällä (7). Respiratorinen virus löytyi 81 %:lla oireisista lapsista ja 7 %:lla oireettomista lapsista. Oireet – erityisesti kuume, positiivinen viruslöydös ja äskettäinen rokotus elävällä virusrokotteella liittyivät merkittävästi kohonneeseen MxA-tasoon (>175 μg/l). Oireettomilla lapsilla MxA-pitoisuus ei merkittävästi kohonnut todetun virusinfektion vaikutuksesta, mutta se oli kuitenkin selvästi korkeampi kuin lasten oireettomilla vanhemmilla. Oireisen virusinfektion MxA-testi osoitti 92 %:n herkkyydellä ja 72 %:n spesifisyydellä, kun vertailuryhmänä oli oireettomat virus negatiiviset, joista epäilemättä osalla jäi, PCR:n käytöstä huolimatta, virus löytymättä. Merkittävää oli kuitenkin, että MxA-tasot olivat merkitsevästi koholla myös lapsilla, joilta löytyi rinovirus, joka aiheuttaa jopa puolet kaikista nuhakuumeista (kuva 1). Ranskalainen tutkimusryhmä raportoi (8) myös äskettäin lasten päivystyspoliklinikalla tehdyn uuden tutkimuksen, jossa oli vertailukelpoinen määrä myös varmennettuja bakteeri-infektioita. Käyttäen raja-arvona 200 μg/l, he saivat MxA-määrityksen herkkyydeksi ja spesifisyydeksi bakteeri- ja virusinfektion erottamisessa 96 % ja 67 %, vastaavasti. MxA (μg/l)/CRP (mg/l) -suhdeluvun raja-arvolla 20 erottelun herkkyys oli 92 % ja spesifisyys 85 %. Interferonivastetta peilaavan MxA-vasteen puuttuminen virusinfektiossa voi viitata pitkittyneen tai komplisoituvan taudin riskiin. Mitä ilmeisimmin kaikille viruksille on kehittynyt keinoja, joilla ne estävät interferonivastetta, jonka viipyminen voi johtaa vakavampaan tai pitkittyneeseen tautiin. Synnynnäisen immuunivajavuustilan aiheuttamasta hypogammaglobulinemiasta kärsivillä esiintyy pitkittyneitä rinovirusinfektioita (9). Niihin liittyy myös interferonijärjestelmän aktivoitumisen puuttumiseen viittaava heikko MxA-vaste. Muuta- Jatkuu seuraavalla sivulla
Moodi No 5 | 2016
To see the actual publication please follow the link above