Nieuwe virussen en hoe daarmee om te gaan in de praktijk

O v e r z i c h t s a r t i k e l e n
Nieuwe virussen en hoe daarmee om
te gaan in de praktijk
New viruses and how to deal with them in practice
Auteurs
M.F.C. Beersma en A.C.M. Kroes
Trefwoorden
coronavirussen, moleculaire diagnostiek, nieuwe virussen, parechovirussen
Key words
coronaviruses, molecular diagnostics, new viruses, parechoviruses
Samenvatting
Ontdekkingen van nieuwe virussen staan volop in de
belangstelling. Sinds de ontdekking van hiv in 1983
zijn er nog tientallen nieuwe virussen beschreven die
bij de mens als gastheer voorkomen. Daarbij moet
een duidelijk onderscheid gemaakt worden tussen
virussen die een belangrijk bestaand of zelfs toenemend klinisch probleem veroorzaken zoals hiv en
hepatitis C-virus, virussen die een nuttige aanvulling vormen naast andere belangrijke verwekkers om
bepaalde klinische problemen te verklaren (humaan
metapneumovirus, coronavirus NL63, parechovirus
3) en virussen die een geheel nieuwe dreiging meebrengen, vaak door soortovergang (SARS-coronavirus maar ook nieuwe influenza A-virussen), de echte
‘emerging viruses’. Lang niet altijd is de betekenis
van nieuwe virussen meteen duidelijk en soms blijkt
die na een fase van onzekerheid zeer beperkt of afwezig te zijn (hepatitis G-virus, TT-virus). Omdat de
relevantie van nieuwe virussen varieert tussen een
voorbode van een pandemie met ernstige gevolgen
en een bevinding van vooral academische aard zonder praktische consequenties, is het zinvol om in te
gaan op de betekenis van de ontdekking van nieuwe
virussen bij de mens en hoe daarmee om te gaan.
Vooral ook, omdat het duidelijk is dat dit fenomeen
zich de komende tijd steeds vaker zal voordoen.
Summary
The discovery of new viruses is attracting increasing
attention. Since the discovery of HIV in 1983, a few
dozen new viruses that have been found to exist in
human hosts have been described. It is important to
make a clear distinction between viruses that cause
a significant existing or even increasing clinical problem such as HIV and hepatitis C virus, viruses that,
in addition to other important causative agents,
can contribute to the explanation of certain clinical
problems (human metapneumovirus, coronavirus
NL63, parechovirus 3), and viruses that constitute
a whole new threat, often through transfer between species (SARS coronavirus, but also the new
influenza A viruses). These are the real emerging vi-
ruses. The significance of new viruses is not always
immediately clear and sometimes, after a period of
uncertainty, is found to be limited or even absent
(hepatitis G virus, TT-viruses). Because the relevance of new viruses ranges from that of the herald
of a pandemic with serious public health impact to
that of a predominantly academic nature without
practical consequences, it is advisable to examine
the significance of the discovery of new viruses in
humans and to determine how to respond. Especially as it is clear that this phenomenon will occur
with increasing frequency in the near future.
(Tijdschr Infect 2006;1:64-71)
Inleiding
Ontdekkingen van nieuwe virussen zijn altijd sterk
bepaald door de technische mogelijkheden in het
laboratorium. De Nederlander Martinus Beije-
64
vol.
1
nr.
2 - 2006
rinck postuleerde het concept virus (aangeduid als
filtreerbaar contagium vivum fluidum) ruim 100
jaar geleden door gebruik te maken van Chamberlandfilters met een poriegrootte van 0,1-0,5 µm. Na
t i j d s c h r i f t
v o o r
i n f e c t i e z i e k t e n
de ontdekking van de elektronenmicroscoop eind
jaren ’30 van de vorige eeuw werd het mogelijk virussen zichtbaar te maken. Nieuwe virussen werden
en worden nog steeds vaak benoemd op grond van
morfologische kenmerken (rotavirus, coronavirus,
parvovirus). Door de ontwikkeling van de celkweek
rond 1950 konden kweekbare virussen door hun cytopathologisch effect worden aangetoond. Dit leidde
tot de ontdekking van onder andere polio- en nonpolio-enterovirussen en veel respiratoire virussen.
Door de recente ontwikkeling van nieuwe moleculair
biologische technieken lijkt de ontdekking van nieuwe
virussen opnieuw in een stroomversnelling terechtgekomen. Sinds de ontdekking van hiv in 1983 zijn een
groot aantal nieuwe humane virussen ontdekt. Een
overzicht daarvan, zoals weergeven in Tabel 1 op pagina 66, illustreert direct dat de betekenis van nieuw
aangetoonde virussen uiterst verschillend is. Bovendien
is die betekenis meestal niet meteen duidelijk, wat ook
in het verleden vaak het geval geweest is. Een etiologisch verband tussen poliomyelitis en poliovirus kon in
1938 al vroeg worden aangetoond in proefdieren (apen
en muizen). Voor alle andere enterovirussen bleef het
verband met een klinische ziekte echter nog lang onduidelijk, hetgeen bijvoorbeeld in de naam echovirus
(‘enterocytopathic human orphan’) is terug te vinden.
De term ‘orphan’ ofwel weeskind illustreert heel fraai
hoe men eigenlijk verwachtte dat ieder menselijk virus
bij een ziekte thuishoort. Ook de reovirussen komen zo
aan hun naam (‘respiratory-enteric orphan’). Voor de
echovirussen zijn later wel verschillende humane ziekteassociaties vastgesteld, maar voor de reovirussen bleef
humane ziekte beperkt tot het hiertoe behorende genus
rotavirus. Bij het humane parvovirus B19 (B19V), dat in
1975 voor het eerst werd beschreven door Yvonne Cossart, werd het ziektebeeld erythema infectiosum (vijfde
ziekte) pas acht jaar na de ontdekking van het virus door
Mary Anderson in verband gebracht met de infectie.16,17
Virussen en de daardoor veroorzaakte ziektes zijn dus
niet altijd snel met elkaar in verband te brengen.
In dit overzicht wordt ingegaan op de verschillende
aspecten van de ontdekking van nieuwe virussen bij
de mens en hoe lastig het vaak is om de werkelijke betekenis van een virus te achterhalen. Dit wordt geïllustreerd aan de hand van enige recente voorbeelden.
Taxonomie en herkomst van nieuwe virussen
Inmiddels zijn meer dan 800 virusspeciës bij vertebraten beschreven, die worden ondergebracht in
ruim 30 virusfamilies.18 Een minderheid van enkele
honderden speciës kan de mens infecteren en tevens
t i j d s c h r i f t
v o o r
i n f e c t i e z i e k t e n door de mens verspreid worden. Hoeveel virussen
humaan pathogeen zijn, is echter niet precies bekend. Er zijn veel virusinfecties waarbij het eigenlijk
een zoönose betreft. Dit is overigens een lastig en
enigszins arbitrair begrip, want de overgang van virussen tussen gastheren met daaraanvolgende adaptatie is zeer gebruikelijk (zie verder). Of een nieuw
ontdekt virus ook een nieuwe speciës vertegenwoordigt, wordt niet alleen bepaald door de sequentiehomologie, maar door een combinatie van eigenschappen. Het ‘International Committee on Taxonomy of
Viruses’ geeft uiteindelijk een zo objectief mogelijke
opinie over de status van een nieuw virus.19 Er bestaat een zeer grote heterogeniteit in wat als nieuwe
virussen worden aangeduid. Nieuwe virussen bij de
mens kunnen principieel worden onderverdeeld in
van oudsher bij de mens al aanwezige virussen die
nu pas ontdekt worden en de nog niet eerder bij de
mens aanwezige virussen die recent de speciësbarrière hebben doorbroken. Virussen uit deze laatste
categorie kunnen uiteraard gevreesde ‘emerging diseases’ veroorzaken. Recente voorbeelden hiervan
zijn SARS en aids, maar ook de dreigende nieuwe
influenza A-pandemieën. Dit moet dus onderscheiden worden van een virale zoönose, die ook ‘emerging’ kan zijn, maar nog niet als echte humane virusinfecties worden gezien. Het criterium is daarbij
de overdraagbaarheid vanuit de mens als gastheer.
Voorbeelden hiervan zijn lassakoorts, equine morbillivirus, West-Nilekoorts, ebolavirus, paramyxovirussen als Nipah, Hendra en aviaire influenza
(H5N1). Dat dit onderscheid tamelijk arbitrair is,
blijkt wel uit de in bijzondere gevallen optredende
humane overdracht van lassakoorts en zelfs van
West-Nilevirus (via bloed of weefsel).
Moleculaire methoden voor ontdekking van
virussen
De historisch belangrijke benadering van virusisolatie op cellen (viruskweek) en elektronenmicroscopie
hebben duidelijke beperkingen. De gevoeligheid van
deze detectie is meestal niet hoog; er zijn zelfs veel humane virussen bekend die niet of zeer moeizaam op
cellen te kweken zijn. Onderscheid tussen verwante
virussen vindt daarbij plaats op het antigeenniveau.
De overeenkomst of juist divergentie van virussen is
daarmee niet altijd betrouwbaar aan te tonen.
Recent ontwikkelde moleculaire technieken voor random genoomamplificatie in patiëntenmateriaal hebben deze nadelen echter niet. Het principe van deze
methoden is dat door gebruik te maken van degenera-
vol.
1
nr.
2 - 2006
65
O v e r z i c h t s a r t i k e l e n
Tabel 1. Een aantal nieuw ontdekte humane virussen vanaf 1985. Dit overzicht betreft dus nog
niet de vele nieuwe (nog) zoönotische infecties.
Virus
Eerste publicatie
Techniek
HCV
Choo (1989)
Klinisch beeld
HHV6
Salahuddin (1986)
viruskweek
exanthema subitum, encefalitis
HHV7
Frenkel (1990)
viruskweek
exanthema subitum
HHV8
Chang (1994)
RDA
Kaposisarcoom, ziekte van Castleman
HGV/GBV-C
Simons (1995)
RDA
geen
TTV
Mushahwar (1999)
PCR
geen
PCR met willekeurige primers chronische hepatitis
1
2
3
4
5
6
HMPV
Van den Hoogen (2001)
EM, viruskweek
bronchiolitis en andere luchtweginfecties
SARS-CoV
Drosten (2003)8
EM, viruskweek
pneumonie
HCoV-NL63
Van der Hoek (2004)9
viruskweek, VIDISCA
bovenste-luchtweginfectie, kroep
HPeV3
Ito (2004)
viruskweek
neonatale infecties
HCoV-HKU1
Woo (2005)
RT-PCR met breed werkende
primers
respiratoire (en gastro-intestinale)
infecties
HTLV3, HTLV4
Wolfe (2005)12
PCR
nog onduidelijk
Parv4
Jones (2005)
DNase-SISPA
nog onduidelijk
HBoCV
Allander (2005)
HPeV4
Benschop (2006)
7
10
11
13
14
15
PCR met willekeurige primers luchtweginfecties
viruskweek
nog onduidelijk
HCV=hepatitis C-virus; HHV6, -7, -8=humaan herpesvirus 6, 7, 8; HGV/GBV-C=hepatitis G-virus /GB-virus C;
TTV=torque tenovirus; HMPV=humaan metapneumovirus; SARS-CoV:=‘severe acute respiratory syndrome’
coronavirus; HCoV-NL63=humaan coronavirus-NL63; HPeV3 en -4=humaan parechovirus 3 en 4; HCoVHKU1=humaan coronavirus-HKU1; HTLV-3/HTLV-4=humaan T-cel lymfotroop virus 3 en 4; Parv4=parvovirus
Parv4; HBoCV: humaan bocavirus; RDA=‘representional differential analysis’; VIDISCA=‘virus discovery assay’;
DNAse-SISPA=‘sequence independent single primer amplification’.
tieve primersequenties onder niet-stringente condities
en na eliminatie van gastheer-DNA, een willekeurige
amplificatie van alle aanwezige virale sequenties kan
plaatsvinden (zie Figuur 1). Voorbeelden van technieken die gebaseerd zijn op dit principe zijn ‘representional differential analysis’, ‘sequence independent single
primer amplification’ (DNAse-SISPA), ‘virus discovery assay’ (VIDISCA), ‘particle-associated nucleic acid
PCR, random DNA- en RNA (cDNA)-PCR-amplificatie en ‘broadrange priming’.5,8,9,13,14,20,21 Bij deze technieken worden in principe alle virale sequenties in een
monster geamplificeerd en niet alleen de sequenties
waartegen primers zijn ontworpen. Deze benadering
heeft daarom in feite het karakter van een ongerichte
catch-alltechniek, zoals viruskweek en elektronenmicroscopie. De technieken zijn echter onafhankelijk
van de groei-eigenschappen en ook veel gevoeliger. Er
zijn zelfs werkwijzen voorgesteld om systematisch naar
alle humane virussen te gaan zoeken, op grootschalige
wijze.22 De crux van de benadering ligt echter in het
zorgvuldig analyseren van de betekenis van de gevonden sequenties, hetgeen een moeizaam proces is.
66
vol.
1
nr.
2 - 2006
Naast vele voordelen bestaan er dus zeker ook beperkingen en nadelen van de nieuwe moleculaire
benaderingen voor de ontdekking van virussen.
Het meest in het oog springende hierbij is dat de
ongerichtheid, gecombineerd met een hoge gevoeligheid, er toe kan leiden dat veel voorkomende virale sequenties bij allerlei beelden toevallig opgepikt
worden, zonder dat dit een relatie heeft met een
ziekte. Dit lijkt het geval te zijn bij de zogenoemde
TT-virussen, die bij een zoektocht naar virale hepatitisverwekkers opdoken. Ook hier ontstond de situatie van een virus op zoek naar zijn ziekte.23 Na veel
verwarring werd duidelijk dat dit een grote groep
verwante virussen voorstelde die zeer veel voorkomt,
maar geen enkele relatie lijkt te hebben met hepatitis of welk ziektebeeld dan ook. De virusfamilie
heet nu torque tenovirus om het acroniem TTV te
kunnen aanhouden, want ook de oorspronkelijk
veronderstelde aanduiding ‘transfusion transmitted’
bleek onterecht.24 Een gedegen onderzoek naar de
werkelijke pathogene betekenis van nieuw ontdekte
virussen is dus van groot belang.
t i j d s c h r i f t
v o o r
i n f e c t i e z i e k t e n
Klinische betekenis van nieuw ontdekte virussen
De overheersende vraag bij ontdekkingen van nieuwe virussen of andere potentiële ziekteverwekkers is
niet zozeer wélke, maar allereerst óf er ziektebeelden
bestaan die zijn geassocieerd met infecties door het
nieuwe agens. Voor bacteriële infecties, waarvoor de
postulaten van Koch breed aanvaard zijn, zijn de criteria goed gedefinieerd. Voor virale infecties zijn die criteria echter veel minder goed omschreven. De redenen
hiervoor zijn dat virussen vaak niet kweekbaar zijn en
een veel sterkere gastheerspecificiteit hebben, waardoor
proefdiermodellen meestal niet beschikbaar zijn.25
Het onderzoek naar mogelijke ziekteassociaties en
de daarmee samenhangende pathogenese van een
nieuw virus kan verder worden bemoeilijkt door een
aantal factoren.
1.Ziektebeelden kunnen slechts optreden in een
bepaald stadium van een virale infectie zoals
het acute stadium, waardoor de afwezigheid van
symptomen tijdens andere stadia snel ten onrechte tot de conclusie leidt dat er geen ziekteassociatie bestaat (bijvoorbeeld de langdurig asymptomatische aanwezigheid van hiv).
2.Virusinfecties kunnen slechts bij een deel of zelfs een
minderheid van de geïnfecteerde individuen symptomatisch verlopen, bijvoorbeeld afhankelijk van
de leeftijd, immuunstatus of de aanwezigheid van
andere (dubbel)infecties. Een acute Epstein-Barrvirusinfectie bijvoorbeeld, verloopt bij verreweg de
meeste kinderen subklinisch, maar veroorzaakt juist
bij volwassenen vaak ziekteverschijnselen. Een andere illustratie is een B19V-infectie, die met name bij
een onderliggende hemolytische anemie en zwangerschap tot ernstige problemen kan leiden.
3.Gericht onderzoek naar de klinische betekenis
van nieuwe virussen vereist goed gedefinieerde en
gecontroleerde patiëntencohorten. Het samenstellen van deze cohorten wordt echter bemoeilijkt doordat de optimale plaats en tijd van bemonstering (keeluitstrijk, bloed of ontlasting) en
bewaarcondities onbekend zijn.
Bovenstaande factoren hebben tot gevolg, dat vaak langdurig onderzoek nodig is voordat een duidelijk beeld
ontstaat van de klinische betekenis van nieuw ontdekte
virussen. Een eerste benadering bij een nieuw virus kan
onderzoek naar de genoprevalentie in klinische monsters zijn, waarvan vermoed wordt dat het nieuwe virus
daarin voorkomt. Hiervoor is de ontwikkeling van specifieke primers nodig. Dwarsdoorsnedeonderzoeken in
sera van gezonde bloeddonoren kunnen een eerste indicatie geven over prevalenties van de in het bloed aanwezige virussen. Bestaande cohorten van geanonimi-
t i j d s c h r i f t
v o o r
i n f e c t i e z i e k t e n ontdekking
en monitoring
van virussen
samenvoeging
van serum- of
plasmamonsters
technieken om de
gevoeligheid te verhogen
virusconcentratie
door middel van
gradiëntzuivering
ontwerp oligonucleotideprobes
voor het nieuwe virus
enzymatisch knippen
van het geamplificeerde
genetische materiaal
nucleotidevolgorde
bepalen van ieder willekeurig stukje genoom
samenvoeging van de
nucleotidevolgordes
van de afzonderlijke
genoomstukjes
specifieke zuivering
door middel van virusextractie
met de oligonucleotideprobes
genereer specifieke
antilichamen tegen
het virus
specifieke zuivering
van virus met
de virusspecifieke
antilichamen
gevonden virussen
vergelijken met bekende
virussen in databanken
ontwikkelen van
specifieke testen
Figuur 1. Schematische weergave van de verschillende stadia
van systematisch moleculair virologisch onderzoek naar nieuwe
virussen door middel van random amplificatie.17
seerde gezonde donoren hebben echter als groot nadeel
de onevenwichtige leeftijdsverdeling (veelal uitsluitend
volwassenen) en de geringe kans op acute infecties. De
incidentie van acute B19V-infecties onder bloeddonoren per jaar is bijvoorbeeld slechts 0,56%.26 Vrijwillige
donorpopulaties kunnen ook, door allerlei algemene
eisen, een extreme selectie inhouden ten opzichte van
de kans op een infectie. Voor de meeste virussen is de
(sero)prevalentie onder bloeddonoren daarom een matige tot zelfs onbruikbare schatting van die in de algemene bevolking.
Voor moleculair onderzoek van virussen die niet in het
bloed aanwezig zijn, is men aangewezen op moeilijker te
verkrijgen en te bewaren patiëntenmaterialen zoals respiratoire monsters of feces. Deze materialen zijn doorgaans alleen beschikbaar vanuit al bestaande klinische
cohorten en missen vaak gematchte controles en bijbehorende (gepaarde) sera of zijn niet homogeen verdeeld
over de jaarseizoenen. De uitkomsten van vroege studies
zijn dan ook vaak weinig betrouwbaar. Het vaststellen
vol.
1
nr.
2 - 2006
67
O v e r z i c h t s a r t i k e l e n
Figuur 2. Cytopathologisch effect als aanleiding voor de ontdekking van een nieuw virus: dit deed zich voor bij het recent ontdekte
humaan parechovirus 4. Viruskweek in LLC-MK2-cellen op dag 0, 1 en 2 na infectie (met dank aan C.J. van Zeijl-van der Ham).
van associaties van virussen met ziektebeelden vereist
tevens zorgvuldige uitsluiting van mogelijke andere verwekkers als oorzaak van het ziektebeeld. Uitsluiting van
andere infecties (dubbelinfecties) moet dan gebeuren
met dezelfde techniek (en dus dezelfde hoge gevoeligheid) als die voor het nieuw ontdekte virus. Prospectieve
en gecontroleerde vervolgstudies zijn nodig voordat definitieve conclusies kunnen worden getrokken.
Serologische tests zijn in de regel niet snel voor nieuwe virussen beschikbaar, omdat virale antigenen
voor serologische tests pas beschikbaar komen wanneer de antigene variatie van het nieuwe virus goed
is onderzocht. Wanneer serologische tests eenmaal
beschikbaar zijn, kunnen leeftijdspecifieke seroprevalentiestudies worden verricht en acute infecties
door seroconversie bevestigd worden.
HBoV en Parv4 ter illustratie
Humaan bocavirus (HBoV) en het parvovirus
Parv4 zijn voorbeelden van zeer recent ontdekte humane virussen.13,14 Beide virussen werden ontdekt
door middel van random DNA- en RNA (cDNA)PCR-amplificatie met generische primersequenties.
Het bocavirus werd aangetoond in Zweden in keeluitstrijken van patiënten met een acuut respiratoir
beeld. De prevalentie bij patiënten met een acute
respiratoire infectie zonder aantoonbare verwekker
bedroeg 5%. Bij 18% van de infecties was een coinfectie met andere virussen aantoonbaar. Er was
in dit onderzoek echter geen controlegroep (patiënten zonder verschijnselen van een luchtweginfectie)
getest. De diverse andere respiratoire virussen waren
bovendien door viruskweek, maar niet door PCR
met een aanzienlijk lagere gevoeligheid, uitgesloten.
Rhinovirussen waren ook niet onderzocht. Er is dus
sprake van een grote onzekerheid over de werkelijke betekenis, die door aanvullende studies moet
68
vol.
1
nr.
2 - 2006
worden opgelost. In een recente studie in Australië
werd HBoV retrospectief onderzocht in 324 nasofarynxaspiraten van patiënten (voornamelijk kinderen) met acute respiratoire infecties in het winterseizoen.27 HBoV werd aangetoond bij 5,6% (18/324)
van de patiënten. Bij iets minder dan de helft (44%)
was HBoV de enig aantoonbare verwekker, ook
hier zonder dat de aanwezigheid van rhinovirussen
uitgesloten was. Verdere prospectieve en gecontroleerde studies zijn nodig voordat definitief geconcludeerd mag worden dat er een relevante associatie
van HBoV met acute respiratoire infecties bestaat.
Het recent beschreven Parv4 is nauw verwant is aan
HBoV en ook enigszins aan het bekende en zeker
relevante B19V. Het virus werd aangetoond door
middel van DNase-SISPA in het serum van een
intraveneuze drugsgebruiker met een acuut viraal
beeld.13 Dit betreft al een weinig specifieke indicatie
van een mogelijke klinische associatie. Tot nu lijkt
de bevinding moeilijk reproduceerbaar. De relevantie is dus ook nog niet gebleken. Verder onderzoek
in verschillende populaties en in diverse patiëntenmaterialen zal ook hier afgewacht moeten worden.
Nieuwe coronavirussen: HCoV-HKU1
HCoV-NL63
en
In het kielzog van de enorme wereldwijde belangstelling
voor coronavirussen die ontstond toen het SARS-coronavirus zich onder de mensheid verspreidde in 2003,
zijn er nog enige andere nieuwe coronavirussen bij de
mens gevonden.28 Er waren er reeds twee bekend (de
coronavirussen OC43 en 229E), die vooral geassocieerd waren met verkoudheid. De indruk is dat ook deze
virussen nu actiever diagnostisch benaderd worden.
Het humaan coronavirus (HCoV)-HKU1 is een
nieuw coronavirus dat recent ontdekt werd bij twee
volwassen patiënten (71 en 35 jaar) met virale pneu-
t i j d s c h r i f t
v o o r
i n f e c t i e z i e k t e n
Aanwijzingen voor de praktijk
1. Het beschrijven van een nieuw humaan virus betekent nog niet dat een nieuwe virusziekte is
opgespoord: het wordt inmiddels duidelijk dat ziekteassociaties lang niet altijd vanzelfsprekend
voorkomen en dat veel onderzoek vereist is om deze aan te tonen of uit te sluiten.
2. Moleculaire technieken gaan een forse stap verder in de gevoeligheid dan de conventionele microbiologische technieken. Zij kunnen van grote waarde zijn, ook in de huidige klinische praktijk,
maar er dient behoedzaam te worden omgegaan met de interpretatie van bevindingen in termen
van ziekteassociaties.
monie.29 Onderzoek bij 418 patiënten met ‘community-acquired’ pneumonie in China gedurende een
jaar toonde HCoV-HKU1 aan bij 10 (2,4%) van deze
patiënten, waaronder 4 met onderliggend longlijden.29
In een studie in het winterseizoen van 2004 in Australië bij voornamelijk kinderen met bovenste- en lageluchtweginfecties, werd HCoV-HKU1 aangetoond bij
8,6%, voornamelijk kinderen beneden de 4 jaar.27 Bij
slechts 11% werd een co-infectie met andere virussen
aangetoond, maar rhinovirus werd daarbij niet meegenomen. In een Franse studie werd HCoV-HKU-1 ook
aangetroffen bij kinderen met diarree.30
HCoV-NL63 werd voor het eerst in Nederland
geïsoleerd uit respiratoire monsters van een 7 maanden oud kind met bronchiolitis en conjunctivitis.9,31
De gemiddelde prevalentie over anderhalf jaar
(2 winterseizoenen) in Canada bij kinderen beneden de 17 jaar met acute respiratoire infecties waarvoor een doktersbezoek plaatsvond, lag op 2,1%
(26/1240) met een piekincidentie in het voorjaar.32
In Duitsland werd gedurende 2000 en 2001 bij
jonge kinderen een prevalentie van 5,2% gevonden
bij 949 monsters met 59% co-infecties.33 Een hoog
percentage (43%) van de patiënten met een hoge
‘virusload’ en zonder andere aantoonbare virale respiratoire infecties had symptomen van kroep. Over
de achtergronden en de relevantie van dit specifieke virus wordt binnenkort in het Tijdschrift voor
Infectieziekten meer geschreven door de ontdekkers.
Het is virologisch van belang dat coronavirussen
een aparte taxonomische positie innemen, namelijk
behoren tot de orde (een hoger niveau van indeling)
der Nidovirales, waaruit nog maar zeer weinig pathogenen bekend zijn bij de mens. Speculatief kan men
verwachten dat, op grond van een vergelijkbare variabiliteit als binnen andere ordes, er nog een aanzienlijk
onontgonnen gebied bestaat in deze virusfamilies.
t i j d s c h r i f t
v o o r
i n f e c t i e z i e k t e n Nieuwe picornavirussen: HPeV3 en HPeV4
De reeds zeer diverse familie van de picornaviridae
wordt ook verder uitgebreid, waarbij vooral het genus
parechovirus in de belangstelling staat. Parechovirus
1 en 2 waren eerder bekend dan de echovirussen 22
en 23, maar bleken toch te zeer apart te staan op moleculaire gronden. Een nieuw humaan parechovirus
(HPeV) werd in 2004 gerapporteerd vanuit Japan
bij een eenjarig kind met voorbijgaande paralyseverschijnselen.10 Sero-epidemiologisch onderzoek toonde
vooral asymptomatische infecties aan bij jonge kinderen. Latere studies in Canada en Nederland rapporteerden echter vooral ernstige neonatale sepsis door
HPeV3 met verschijnselen van koorts, erythemateuze
huiduitslag en tachypneu.15,34,35 Waarschijnlijk betreft
het dus een klinisch relevant virus, in het bijzonder
voor prematuren en neonaten. Zeer recent is door viruskweek waarschijnlijk een vierde verwant parechovirusserotype (HPeV4 ) aangetoond in een fecesmonster van een driejarig kind met koorts (zie Figuur 2).
Dit virus was niet neutraliseerbaar met antisera tegen
de al bekende parechovirussen 1-3.36 Er zijn nog geen
studies bekend over de epidemiologie en specifieke
klinische relevantie van dit laatste parechovirus.
HGV/GBV-C
In het kader van onderzoek naar bloedoverdraagbare
hepatitisvirussen, leek de ontdekking in 1995 van een
nieuw humaan flavivirus een sensatie.5,37 De ontdekking van dit nieuwe, aan hepatitis C-virus verwante
virus gebeurde tegelijkertijd door twee onderzoeksgroepen met behulp van nieuwe moleculaire technieken als gedegenereerde primers (gericht tegen de al eerder ontdekte niet-humane virussen GB-virus A en B,
GBV-A en B) en de eerder genoemde SISPA-techniek.
De virussen die door beide groepen werden gerappor-
vol.
1
nr.
2 - 2006
69
O v e r z i c h t s a r t i k e l e n
teerd, GBV-C en hepatitis G-virus (HGV), bleken later vrijwel identiek. Uitgebreid onderzoek bij non-A-Ehepatitis, al dan niet na transfusie en bij bloeddonoren,
toonde echter aan dat een GBV-C (HGV)-infectie veel
voorkomt in de gewone populatie, maar niet is geassocieerd met hepatitis.38 GBV-C is hiermee dus een
duidelijk voorbeeld geworden van een klinisch nietrelevant humaan bloedoverdraagbaar virus. Juist toen
deze opinie zich vormde, deed zich een onverwachte
ontwikkeling voor, toen bleek dat een persisterende
GBV-C-co-infectie een gunstig effect had op het klinische beloop van een hiv-infectie. Dit effect is in verschillende studies en in allerlei opzichten bevestigd.39
Het mechanisme is echter nog onduidelijk en kan liggen op het niveau van de gastheer, de virale replicatie
of de pathogenese van hiv. Deze wonderlijke interactie
houdt de gemoederen nog steeds bezig, hetgeen ook de
belangstelling voor GBV-C in stand houdt.40
Humaan metapneumovirus
Een nieuw pathogeen paramyxovirus werd in 2001
aangetoond met moleculaire technieken na initieel
klassiek virologisch onderzoek (viruskweek en onverklaard cytopathologisch effect met paramyxovirus).7
Dit nieuwe virus vertoonde qua groei-eigenschappen,
morfologie en klinisch beeld een sterke verwantschap
met het respiratoir syncytieelvirus (RSV). Fylogenetisch onderzoek toonde echter meer overeenkomst met
bij dieren al bekende metapneumovirussen, zodat de
naam humaan metapneumovirus (hMPV) werd gekozen. Het klinische beeld bestaat uit geringe en soms
ernstige luchtweginfecties (bronchiolitis of pneumonie), vooral bij jonge kinderen en ouderen, en komt
sterk overeen met dat van RSV. De seizoensafhankelijke piekincidentie van hMPV lijkt echter minder uitgesproken dan bij RSV. Ondanks het feit dat hMPV
duidelijk een klinisch relevant virus betreft, zijn serologische tests en monoklonale antistoffen nog nauwelijks
commercieel verkrijgbaar, zodat men is aangewezen op
PCR-onderzoek voor de diagnostiek.
Conclusie
Door de introductie van krachtige moleculaire technieken, waaronder random PCR, is de kans op het
aantonen van nog niet eerder ontdekte virussen bij
de mens sterk toegenomen. De grote gevoeligheid
van deze technieken betekent echter ook dat een
grote kans bestaat op het vinden van klinisch weinig
of niet-relevante virussen en vereist goed gecontroleerde studies voor het betrouwbaar aantonen van
70
vol.
1
nr.
2 - 2006
ziekteassociaties. Samenwerking tussen laboratoria
en beheer van goed gedocumenteerde collecties van
klinische materialen over meerdere jaren is daarvoor
essentieel en derhalve een belangrijke taak voor de
klinisch virologische laboratoria.
Referenties
1. Choo QL, Kuo G, Weiner AJ, Overby LR, Bradley DW, Houghton
M. Isolation of a cDNA clone derived from a blood-borne nonA, non-B viral hepatitis genome. Science 1989;244:359-62.
2. Salahuddin SZ, Ablashi DV, Markham PD, Josephs SF, Sturzenegger S, Kaplan M, et al. Isolation of a new virus, HBLV, in patients
with lymphoproliferative disorders. Science 1986;234:596-601.
3. Frenkel N, Schirmer EC, Wyatt LS, Katsafanas G, Roffman
E, Danovich RM, et al. Isolation of a new herpesvirus from
human CD4+ T cells. Proc Natl Acad Sci 1990;87:748-52.
4. Chang Y, Cesarman E, Pessin MS, Lee F, Culpepper J, Knowles DM, et al. Identification of herpesvirus-like DNA sequences in
AIDS-associated Kaposi’s sarcoma. Science 1994;266:1865-9.
5. Simons JN, Leary TP, Dawson GJ, Pilot-Matias TJ, Muerhoff
AS, Schlauder GG, et al. Isolation of novel virus-like sequences associated with human hepatitis. Nat Med 1995;1:564-9.
6. Mushahwar IK, Erker JC, Muerhoff AS, Leary TP, Simons JN,
Birkenmeyer LG, et al. Molecular and biophysical characterization of TT virus: evidence for a new virus family infecting
humans. Proc Natl Acad Sci 1999;96:3177-82.
7. Van den Hoogen BG, De Jong JC, Groen J, Kuiken T,
De Groot R, Fouchier RA, et al. A newly discovered human
pneumovirus isolated from young children with respiratory
tract disease. Nat Med 2001;7:719-24.
8. Drosten C, Gunther S, Preiser W, Van der Werf S, Brodt HR, Becker
S, et al. Identification of a novel coronavirus in patients with severe
acute respiratory syndrome. N Engl J Med. 2003;348:1967-76.
9. Van der Hoek L, Pyrc K, Jebbink MF, Vermeulen-Oost W,
Berkhout RJ, Wolthers KC, et al. Identification of a new human coronavirus. Nat Med 2004;10:368-73.
10. Ito M, Yamashita T, Tsuzuki H, Takeda N, Sakae K. Isolation and identification of a novel human parechovirus. J Gen
Virol 2004;85:391-8.
11. Woo PC, Lau SK, Chu CM, Chan KH, Tsoi HW, Huang Y,
et al. Characterization and complete genome sequence of
a novel coronavirus, coronavirus HKU1, from patients with
pneumonia. J Virol 2005;79:884-95.
12. Wolfe ND, Heneine W, Carr JK, Garcia AD, Shanmugam V,
Tamoufe U, et al. Emergence of unique primate T-lymphotropic viruses among central African bushmeat hunters. Proc
Natl Acad Sci USA 2005;102:7994-9.
13. Jones MS, Kapoor A, Lukashov VV, Simmonds P, Hecht F,
Delwart E. New DNA viruses identified in patients with acute
viral infection syndrome. J Virol 2005;79:8230-6.
14. Allander T, Tammi MT, Eriksson M, Bjerkner A, Tiveljung-
t i j d s c h r i f t
v o o r
i n f e c t i e z i e k t e n
Lindell A, Andersson B. Cloning of a human parvovirus by
molecular screening of respiratory tract samples. Proc Natl
Acad Sci 2005;102:12891-6.
15. Benschop KS, Schinkel J, Minnaar RP, Pajkrt D,
Spanjerberg L, Kraakman HC, et al. Human parechovirus infections in Dutch children and the association between serotype and disease severity. Clin Infect Dis 2006;42:204-10.
16. Cossart YE, Field AM, Cant B, Widdows D. Parvovirus-like
particles in human sera. Lancet 1975;11:72-3.
17. Anderson MJ, Jones SE, Fisher-Hoch SP, Lewis E, Hall SM,
Bartlett CL, et al. Human parvovirus, the cause of erythema
infectiosum (fifth disease)? Lancet 1983;18:1378.
18. Fauquet CM, Mayo MA, Maniloff J, Desselberger U,
Ball LA, editors. Virus taxonomy, VIIIth report of the ICTV.
London: Elsevier/Academic Press; 2005.
19. Van Regenmortel MH, Mahy BW. Emerging issues in virus
taxonomy. Emerg Infect Dis 2004;10:8-13.
20. Stang A, Korn K, Wildner O, Uberla K. Characterization of
virus isolates by particle-associated nucleic acid PCR. J Clin
Microbiol 2005;43:716-20.
21. Sampath R, Hofstadler SA, Blyn LB, Eshoo MW, Hall TA,
Massire C, et al. Rapid identification of emerging pathogens:
coronavirus. Emerg Infect Dis 2005;11:373-9.
22. Anderson NG, Gerin JL, Anderson NL. Global screening for
human viral pathogens. Emerg Infect Dis 2003;9:768-74.
23. Cossart Y. TTV - a virus searching for a disease. J Clin
Virol 2000;17:1-3.
24. Hino S. TTV, a new human virus with single stranded circular DNA genome. Rev Med Virol 2002;12:151-8.
25. Fredericks DN, Relman DA. Sequence-based identification of microbial pathogens: a reconsideration of Koch’s
postulates. Clin Microbiol Rev 1996;9:18-33.
26. Zaaijer HL, Koppelman MH, Farrington CP. Parvovirus B19 viraemia in Dutch blood donors. Epidemiol Infect
2004;132:1161-6.
27. Sloots TP, McErlean P, Speicher DJ, Arden KE, Nissen MD,
Mackay IM. Evidence of human coronavirus HKU1 and human
bocavirus in Australian children. J Clin Virol 2006;35:99-102.
28. Kroes AC, Spaan WJ. SARS, de (voorlopige) stand van zaken. Ned Tijdschr Med Microbiol 2003;11:106-9.
29. Woo PC, Lau SK, Tsoi HW, Huang Y, Poon RW, Chu CM, et
al. Clinical and molecular epidemiological features of coronavirus HKU1-associated community-acquired pneumonia. J
Infect Dis 2005;192:1898-907.
30. Vabret A, Dina J, Gouarin S, Petitjean J, Corbet S,
Freymuth F. Detection of the new human coronavirus HKU1:
a report of 6 cases. Clin Infect Dis 2006;42:634-9.
31. Fouchier RA, Hartwig NG, Bestebroer TM, Niemeyer B,
De Jong JC, Simon JH, et al. A previously undescribed coronavirus associated with respiratory disease in humans. Proc
Natl Acad Sci USA. 2004;101:6212-6.
32. Bastien N, Anderson K, Hart L, Van Caeseele P, Brandt K,
t i j d s c h r i f t
v o o r
i n f e c t i e z i e k t e n Milley D, et al. Human coronavirus NL63 infection in Canada.
J Infect Dis 2005 15;191:503-6.
33. Van der Hoek L, Sure K, Ihorst G, Stang A, Pyrc K,
Jebbink MF, et al. Croup is associated with the novel coronavirus NL63. PLoS Med 2005;2:e240.
34. Swanink CM, 2005. Persoonlijke communicatie.
35. Boivin G, Abed Y, Boucher FD. Human parechovirus 3 and
neonatal infections. Emerg Infect Dis 2005;11:103-5.
36. Wolthers KC, 2005. Persoonlijke communicatie.
37. Linnen J, Wages J Jr, Zhang-Keck ZY, Fry KE, Krawczynski
KZ, Alter H, et al. Molecular cloning and disease association of hepatitis G virus: a transfusion-transmissible agent.
Science 1996;271:505-8.
38. Kew MC, Kassianides C. HGV: hepatitis G virus or harmless G virus? Lancet 1996;348 Suppl 2:10.
39. Pomerantz RJ, Nunnari G. HIV and GB virus C - can two
viruses be better than one? N Engl J Med 2004;350:963-5.
40. Stapleton JT, Xiang J, Williams CF. HIV and GB virus C
coinfection. Lancet Infect Dis 2006;6:187-8.
Ontvangen 8 februari 2006, geaccepteerd 5 april 2006.
Correspondentieadres
Dr. M.F.C. Beersma, arts-microbioloog
Leids Universitair Medisch Centrum
Afdeling Medische Microbiologie
Postbus 9660
2300 RC Leiden
Groene Hart Ziekenhuis
Afdeling Medische Microbiologie en Infectieprefentie
Postbus 1098
2800 BB Gouda
Prof. dr. A.C.M. Kroes, arts-microbioloog
Leids Universitair Medisch Centrum
Afdeling Medische Microbiologie
Tel.: 071 526 39 31
E-mailadres: [email protected]
Correspondentie graag richten aan de tweede auteur.
Belangenconflict: geen gemeld.
Financiële ondersteuning: geen gemeld.
vol.
1
nr.
2 - 2006
71