Sitomegalovirüs İzolatlarında Gansiklovir Direncinin Fenotipik ve Genotipik Yöntemlerle Araştırılması

Yıl: 2023 Cilt: 57 Sayı: 3 Sayfa Aralığı: 401 - 418 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.5578/mb.20239933 İndeks Tarihi: 05-09-2023

Sitomegalovirüs İzolatlarında Gansiklovir Direncinin Fenotipik ve Genotipik Yöntemlerle Araştırılması

Öz:
Gansiklovir (GCV) dirençli sitomegalovirüs (CMV) suşları özellikle immünsupresif hastalarda uzun dönem antiviral kullanımını takiben bildirilmektedir. Bu çalışmada, kök hücre transplantasyonu (KHT) veya solid organ transplantasyonu (SOT) yapılan ve nakil sonrası CMV enfeksiyonu saptanan hastalarda GCV direncine yol açan CMV’nin UL97 genindeki mutasyonların genotipik ve fenotipik yöntemlerle araştırılması amaçlanmıştır. Çalışmaya, Akdeniz Üniversitesi Hastanesinde KHT veya SOT yapılmış ve rutin izlem sırasında CMV viral yükü 1000 kopya/mL’nin üzerinde saptanan 30 hasta alınmıştır. CMV DNA kantitatif olarak otomatize sistem ile (Cobas Ampliprep/COBAS Taqman CMV Test, Roche Diagnostics, Almanya) araştırılmıştır. Antiviral dirence yol açan mutasyonların saptanması için UL97 gen bölgesinde 420-664 kodonlar arası DNA dizi analizi (Sanger sequencing) yapılmış ve tanımlanmış mutasyonlar ile karşılaştırılmıştır. Antiviral direncin fenotipik yöntemlerle araştırılması için hastaların heparinli kan örnekleri toplanmış, ‘buffy coat (lökosit tabakası)’ MRC-5 hücrelerine santrifügasyon yöntemiyle inoküle edilmiş ve bu hücrelerde CMV üremesi monoklonal antikorlarla kontrol edilmiş, üreme saptandığında virüs titresi belirlenerek plak azaltma testi önerilen şekilde uygulanmıştır. Otuz hastadan 22’sinin KHT, sekizinin SOT (beş böbrek, üç karaciğer) alıcısı olduğu belirlenmiştir. Nakil öncesi hastaların CMV serolojileri değerlendirildiğinde, 29 (%96.7) hastanın seropozitif, bir (%3.3) hastanın seronegatif olduğu bulunmuştur. Altısı seropozitif, biri seronegatif toplam yedi (%23.3) KHT alıcısı pediyatrik hastada toplam dokuz adet CMV UL97 mutasyonu saptanmıştır. Saptanan mutasyonlardan beşi; beş farklı alıcıda, her birinde birer adet olacak şekilde, GCV’ye karşı klinik direnci tanımlanmış UL97 mutasyonları olarak gözlenmiştir (C603W, C592G, H520Q, M460V, A594T). Ek olarak, seronegatif bir alıcıda GCV direncine yol açmadığı bilinen bir mutasyon (D605E) ve seronegatif bir alıcıdaysa daha önce tanımlanmamış üç mutasyon (1474T, F499S, V559A) saptanmıştır. Genotipik yöntemle M460V, H520Q, C592G, C603W ve A594T mutasyonları saptanan beş hastanın buffy coat örneklerinden hücre kültüründe izole edilen CMV suşlarında GCV’nin 3 mikromalar (µM), 12 µM, 48 µM ve 96 µM konsantrasyonları kullanılarak yapılan plak azaltma testinde, IC50 değeri beş CMV suşu için de ≥ 8 µM olarak saptanmış, fenotipik olarak da GCV direnci varlığı gösterilmiştir. Çalışmaya alınan 22 KHT hastasından beşinde (%22.7) klinik dirençle ilişkili CMV UL97 mutasyonu saptanmış ve fenotipik yöntemler ile de GCV direnci gösterilmiştir. SOT yapılan hastaların hiçbirinde UL97 mutasyonu saptanmamıştır.
Anahtar Kelime: CMV fenotipik yöntem GCV direnci UL97 transplantasyon

Investigation of Ganciclovir Resistance in Cytomegalovirus Isolates by Phenotypic and Genotypic Methods

Öz:
Ganciclovir-resistant cytomegalovirus (CMV) strains are reported following long-term antiviral agent use, especially for immune-suppressive patients. In this study, it was aimed to investigate the mutations in the UL97 gene of CMV, which causes ganciclovir (GCV) resistance by genotypic and phenotypic methods in patients who developed CMV infection following hematopoietic cell (HCT) or solid organ transplan- tation (SOT). Thirty patients who had HCT or SOT in Mediterranean University Hospital and developed CMV infection during routine follow-up with a viral load of CMV over 1000 copies/mL were included in the study. CMV DNA was analyzed by an automated system (Cobas Ampliprep/COBAS TaqMan CMV Test, Roche Diagnostics, Germany) quantitatively. DNA sequence analysis of the regions including co- dons 420-664 in the UL97 gene region was done by the Sanger sequencing method to detect mutations causing antiviral resistance and compared with defined mutations. In order to investigate antiviral resis- tance by phenotypic methods, heparinized blood samples of the patients were collected, ‘buffy coat (leu- kocyte layer)’ was inoculated into MRC-5 cells by centrifugation method and CMV growth in these cells was controlled with monoclonal antibodies when growth was detected, virus titer was determined and plaque reduction test was applied as recommended. It was determined that 22 of the 30 patients were HCT recipients and eight were SOT (five kidney, three liver) recipients. When the CMV serology pattern of the patients was evaluated before transplantation, 29 (96.7%) patients were found to be seropositive and one (3.3%) patient was found to be seronegative. Totally, nine CMV UL97 mutations were detected in seven (23.3%) pediatric patients who had HCT, including six seropositive and one seronegative case. In addition, one mutation (D605E) not known to cause GCV resistance was detected in a seronegative recipient and three previously unidentified mutations were detected (1474T, F499S, V559A) in a sero- negative recipient. Five of the mutations defined were UL97 mutations with a defined clinical resistance against GCV in each of the five recipients (C603W, C592G, H520Q, M460V, A594T). In the plaque reduc- tion test using 3 μM, 12 μM, 48 μM and 96 μM concentrations of GCV in CMV strains, the IC50 value was determined to be ≥ 8 μM for the five CMV strains, and the phenotypic presence of GCV resistance was shown. Clinical resistance associated with CMV UL97 mutation was detected in five (22.7%) of 22 patients who had HCT. GCV resistance was also demonstrated in these patients by phenotypic methods. No UL97 mutation was detected in the patients who had SOT.
Anahtar Kelime: CMV phenotypic method GCV resistance UL97 transplantation

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Bibliyografik
  • 1. Fishman JA, Emery V, Freeman R, Pascual M, Rostaing L, Schlitt HJ, et al. Cytomegalovirus in transplantation - challenging the status quo. Clin Transplant 2007; 21(2): 149-58. https://doi.org/10.1111/j.1399- 0012.2006.00618.x
  • 2. Ataman S, Colak D, Günseren F, Senol Y, Colak T, Aktekin MR, et al. Antalya’da sitomegalovirus seroepidemiyolojisinin toplum kaynaklı kesitsel bir çalışma ile araştırılması ve Türkiye verilerinin derlenmesi. Mikrobiyol Bul 2007; 41(4): 545-55.
  • 3. Springer KL, Chou S, Li S, Giller RH, Quinones R, Shira JE, et al. How evolution of mutations conferring drug resistance affects viral dynamics and clinical outcomes of cytomegalovirus-infected hematopoietic cell transplant recipients. J Clin Microbiol 2005; 43(1): 208-13. https://doi.org/10.1128/JCM.43.1.208-213.2005
  • 4. Griffiths PD, Boeckh M. Antiviral therapy for human cytomegalovirus, in: Humman Herpesviruses: Biology, Therapy, and Immunoprophylaxis. Cambridge: Cambridge University Press; 2007. Available from: http:// www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21348080 (Accessed date: 11.09.2021.
  • 5. Lurain NS, Chou S. Antiviral drug resistance of human cytomegalovirus. Clin Microbiol Rev 2010; 23(4): 689-712. https://doi.org/10.1128/CMR.00009-10
  • 6. Haidar G, Boeckh M, Singh N. Cytomegalovirus infection in solid organ and hematopoietic cell transplantation: State of the evidence. J Infect Dis 2020; 221(Suppl 1): S23-S31. https://doi.org/10.1093/infdis/ jiz454
  • 7. Kim YJ, Boeckh M, Cook L, Stempel H, Jerome KR, Boucek R, et al. Cytomegalovirus infection and ganciclovir resistance caused by UL97 mutations in pediatric transplant recipients. Transpl Infect Dis 2012; 14(6): 611-7. https://doi.org/10.1111/j.1399-3062.2012.00760.x
  • 8. Majeed A, Latif A, Kapoor V, Sohail A, Florita C, Georgescu A, et al. Resistant cytomegalovirus infection in solid-organ transplantation: Single-center experience, literature review of risk factors, and proposed preventive strategies. Transplant Proc 2018; 50(10): 3756-62. https://doi.org/10.1016/j.transproceed.2018.02.091
  • 9. Landry ML, Stanat S, Biron K, Brambilla D, Britt W, Jokela J, et al. A standardized plaque reduction assay for determination of drug susceptibilities of cytomegalovirus clinical isolates. Antimicrob Agents Chemother 2000; 44(3): 688-92. https://doi.org/10.1128/AAC.44.3.688-692.2000
  • 10. Lurain NS, Weinberg A, Crumpacker CS, Chou S. Adult AIDS Clinical Trials Group-CMV Laboratories, sequencing of cytomegalovirus UL97 gene for genotypic antiviral resistance testing. Antimicrob Agents Chemother 2001; 45(10): 2775-80. https://doi.org/10.1128/AAC.45.10.2775-2780.2001
  • 11. Chou S, Van Wechel LC, Lichy HM, Marousek GI. Phenotyping of cytomegalovirus drug resistance mutations by using recombinant viruses incorporating a reporter gene. Antimicrob Agents Chemother 2005; 49(7): 2710-5. https://doi.org/10.1128/AAC.49.7.2710-2715.2005
  • 12. Chou SW. Cytomegalovirus drug resistance and clinical implications. Transpl Infect Dis 2001; 3 Suppl 2: 20-4. https://doi.org/10.1034/j.1399-3062.2001.00004.x
  • 13. Chevillotte M, von Einem J, Meier BM, Lin FM, Kestler HA, Mertens T, et al. A new tool linking human cytomegalovirus drug resistance mutations to resistance phenotypes. Antiviral Res 2010; 85(2): 318-27. https:// doi.org/10.1016/j.antiviral.2009.10.004
  • 14. Boivin G, Gilbert C, Gaudreau A, Greenfield I, Sudlow R, Roberts NA, et al. Rate of emergence of cytomegalovirus (CMV) mutations in leukocytes of patients with acquired immunodeficiency syndrome who are receiving valganciclovir as induction and maintenance therapy for CMV retinitis. J Infect Dis 2001; 184(12): 1598-602. https://doi.org/10.1086/324672
  • 15. Razonable RR. Drug-resistant cytomegalovirus: Clinical implications of specific mutations. Curr Opin Organ Transplant 2018; 23(4): 388-94. https://doi.org/10.1097/MOT.0000000000000541
  • 16. Göhring K, Hamprecht K, Jahn G. Antiviral drug and multidrug resistance in cytomegalovirus infected SCT patients. Comput Struct Biotechnol J 2015; 13: 153-9. https://doi.org/10.1016/j.csbj.2015.01.003
  • 17. Drew WL. Cytomegalovirus resistance testing: Pitfalls and problems for the clinician. Clin Infect Dis 2010; 50(5): 733-6. https://doi.org/10.1086/650463
  • 18. Arslan F, Tabak F, Avşar E, Midilli K, Mert A, Ozaras R, et al. Ganciclovir-resistant cytomegalovirus encephalitis in a hematopoietic stem cell transplant recipient. J Neurovirol 2010; 16(2): 174-8. https://doi. org/10.3109/13550281003682539
  • 19. Zeytinoglu A, Turhan A, Keskinoglu A, Aksoylar S, Dincel N, Deveci B, et al. The first two ganciclovir resistant cytomegalovirus isolates from kidney and pediatric stem cell transplant recipients in Turkey. J Immunol Clin Microbiol 2016; 1(3). https://doi.org/10.5455/jicm.12.2016070
  • 20. Delice S, Gökahmetoğlu S, Kaynar L, Karakükcü M. Gansiklovir tedavisi alan immün yetmezlikli hastalarda, CMV UL54 ve UL97 gen bölgelerinde gansiklovir direncinin araştırılması. Mikrobiyol Bul 2015; 49(3): 393- 402. https://doi.org/10.5578/mb.9185
  • 21. Coşkun A, Gökahmetoğlu S, Özmen P, Çevik Ş, Karakükçü M, Kaynar L, et al. İmmün yetmezlikli hastalardan elde edilen sitomegalovirüs izolatlarındaki gansiklovir direncinin araştırılması. Mikrobiyol Bul 2020; 54(4): 619-28. https://doi.org/10.5578/mb.70062
  • 22. Grossi PA, Baldanti F, Andreoni M, Perno CF. CMV infection management in transplant patients in Italy. J Clin Virol 2020; 123: 104211. https://doi.org/10.1016/j.jcv.2019.104211
  • 23. Kotton CN, Kumar D, Caliendo AM, Huprikar S, Chou S, Danziger-Isakov L, et al. The Transplantation Society International CMV Consensus Group, the third international consensus guidelines on the management of cytomegalovirus in solid-organ transplantation. Transplantation 2018; 102(6): 900-31. https://doi. org/10.1097/TP.0000000000002191
  • 24. El Chaer F, Shah DP, Chemaly RF. How I treat resistant cytomegalovirus infection in hematopoietic cell transplantation recipients. Blood 2016; 128(23): 2624-36. https://doi.org/10.1182/blood-2016-06-688432
  • 25. Birkeland Kro GA. Usage of antivirals and the occurrence of antiviral resistance in Norway 2017 RAVN, 2018. Available from: https://www.fhi.no/globalassets/dokumenterfiler/rapporter/2018/ravn-rapport-2017_publisert_2.pdf (Accessed date: 11.09.2021).
  • 26. Allice T, Busca A, Locatelli F, Falda M, Pittaluga F, Ghisetti V, et al. Valganciclovir as pre-emptive therapy for cytomegalovirus infection post-allogenic stem cell transplantation: Implications for the emergence of drug-resistant cytomegalovirus. J Antimicrob Chemother 2009; 63(3): 600-8. https://doi.org/10.1093/jac/ dkn521
  • 27. Baldanti F, Lurain N, Gerna G. Clinical and biologic aspects of human cytomegalovirus resistance to antiviral drugs. Hum Immunol 2004; 65(5): 403-9. https://doi.org/10.1016/j.humimm.2004.02.007
  • 28. Mitteldorf J. Evaluierung moderner Sequenziermethoden in der frühzeitigen diagnostik therapieresistenter mutanten des humanen zytomegalievirus, Medizinischen Fakultät Charité - Universitätsmedizin Berlin, 2016. Available from: http://dx.doi.org/10.17169/refubium-11736 (Accessed date: 11.09.2022).
  • 29. Drew WL, Paya CV, Emery V. Cytomegalovirus (CMV) resistance to antivirals. Am J Transplant 2001; 1(4): 307-12. https://doi.org/10.1034/j.1600-6143.2001.10403.x
  • 30. Lodding IP, Jørgensen M, Bennedbæk M, Kirkby N, Naegele K, Gustafsson F, et al. Development and dynamics of cytomegalovirus ul97 ganciclovir resistance mutations in transplant recipients detected by next-generation sequencing. Open Forum Infect Dis 2021; 8(10): ofab462. https://doi.org/10.1093/ofid/ ofab462
APA Can Sarınoğlu R, Çolak D, Kupesiz O, KUSKUCU M, Yalçın K, Sağlık İ, Mutlu D, Midilli K, PEKER B, Ozhak B, Ozkul A, Földes K (2023). Sitomegalovirüs İzolatlarında Gansiklovir Direncinin Fenotipik ve Genotipik Yöntemlerle Araştırılması. , 401 - 418. 10.5578/mb.20239933
Chicago Can Sarınoğlu Rabia,Çolak Dilek,Kupesiz Osman Alphan,KUSKUCU MERT AHMET,Yalçın Koray,Sağlık İmran,Mutlu Derya,Midilli Kenan,PEKER BILAL OLCAY,Ozhak Betil,Ozkul Aykut,Földes Katalin Sitomegalovirüs İzolatlarında Gansiklovir Direncinin Fenotipik ve Genotipik Yöntemlerle Araştırılması. (2023): 401 - 418. 10.5578/mb.20239933
MLA Can Sarınoğlu Rabia,Çolak Dilek,Kupesiz Osman Alphan,KUSKUCU MERT AHMET,Yalçın Koray,Sağlık İmran,Mutlu Derya,Midilli Kenan,PEKER BILAL OLCAY,Ozhak Betil,Ozkul Aykut,Földes Katalin Sitomegalovirüs İzolatlarında Gansiklovir Direncinin Fenotipik ve Genotipik Yöntemlerle Araştırılması. , 2023, ss.401 - 418. 10.5578/mb.20239933
AMA Can Sarınoğlu R,Çolak D,Kupesiz O,KUSKUCU M,Yalçın K,Sağlık İ,Mutlu D,Midilli K,PEKER B,Ozhak B,Ozkul A,Földes K Sitomegalovirüs İzolatlarında Gansiklovir Direncinin Fenotipik ve Genotipik Yöntemlerle Araştırılması. . 2023; 401 - 418. 10.5578/mb.20239933
Vancouver Can Sarınoğlu R,Çolak D,Kupesiz O,KUSKUCU M,Yalçın K,Sağlık İ,Mutlu D,Midilli K,PEKER B,Ozhak B,Ozkul A,Földes K Sitomegalovirüs İzolatlarında Gansiklovir Direncinin Fenotipik ve Genotipik Yöntemlerle Araştırılması. . 2023; 401 - 418. 10.5578/mb.20239933
IEEE Can Sarınoğlu R,Çolak D,Kupesiz O,KUSKUCU M,Yalçın K,Sağlık İ,Mutlu D,Midilli K,PEKER B,Ozhak B,Ozkul A,Földes K "Sitomegalovirüs İzolatlarında Gansiklovir Direncinin Fenotipik ve Genotipik Yöntemlerle Araştırılması." , ss.401 - 418, 2023. 10.5578/mb.20239933
ISNAD Can Sarınoğlu, Rabia vd. "Sitomegalovirüs İzolatlarında Gansiklovir Direncinin Fenotipik ve Genotipik Yöntemlerle Araştırılması". (2023), 401-418. https://doi.org/10.5578/mb.20239933
APA Can Sarınoğlu R, Çolak D, Kupesiz O, KUSKUCU M, Yalçın K, Sağlık İ, Mutlu D, Midilli K, PEKER B, Ozhak B, Ozkul A, Földes K (2023). Sitomegalovirüs İzolatlarında Gansiklovir Direncinin Fenotipik ve Genotipik Yöntemlerle Araştırılması. Mikrobiyoloji Bülteni, 57(3), 401 - 418. 10.5578/mb.20239933
Chicago Can Sarınoğlu Rabia,Çolak Dilek,Kupesiz Osman Alphan,KUSKUCU MERT AHMET,Yalçın Koray,Sağlık İmran,Mutlu Derya,Midilli Kenan,PEKER BILAL OLCAY,Ozhak Betil,Ozkul Aykut,Földes Katalin Sitomegalovirüs İzolatlarında Gansiklovir Direncinin Fenotipik ve Genotipik Yöntemlerle Araştırılması. Mikrobiyoloji Bülteni 57, no.3 (2023): 401 - 418. 10.5578/mb.20239933
MLA Can Sarınoğlu Rabia,Çolak Dilek,Kupesiz Osman Alphan,KUSKUCU MERT AHMET,Yalçın Koray,Sağlık İmran,Mutlu Derya,Midilli Kenan,PEKER BILAL OLCAY,Ozhak Betil,Ozkul Aykut,Földes Katalin Sitomegalovirüs İzolatlarında Gansiklovir Direncinin Fenotipik ve Genotipik Yöntemlerle Araştırılması. Mikrobiyoloji Bülteni, vol.57, no.3, 2023, ss.401 - 418. 10.5578/mb.20239933
AMA Can Sarınoğlu R,Çolak D,Kupesiz O,KUSKUCU M,Yalçın K,Sağlık İ,Mutlu D,Midilli K,PEKER B,Ozhak B,Ozkul A,Földes K Sitomegalovirüs İzolatlarında Gansiklovir Direncinin Fenotipik ve Genotipik Yöntemlerle Araştırılması. Mikrobiyoloji Bülteni. 2023; 57(3): 401 - 418. 10.5578/mb.20239933
Vancouver Can Sarınoğlu R,Çolak D,Kupesiz O,KUSKUCU M,Yalçın K,Sağlık İ,Mutlu D,Midilli K,PEKER B,Ozhak B,Ozkul A,Földes K Sitomegalovirüs İzolatlarında Gansiklovir Direncinin Fenotipik ve Genotipik Yöntemlerle Araştırılması. Mikrobiyoloji Bülteni. 2023; 57(3): 401 - 418. 10.5578/mb.20239933
IEEE Can Sarınoğlu R,Çolak D,Kupesiz O,KUSKUCU M,Yalçın K,Sağlık İ,Mutlu D,Midilli K,PEKER B,Ozhak B,Ozkul A,Földes K "Sitomegalovirüs İzolatlarında Gansiklovir Direncinin Fenotipik ve Genotipik Yöntemlerle Araştırılması." Mikrobiyoloji Bülteni, 57, ss.401 - 418, 2023. 10.5578/mb.20239933
ISNAD Can Sarınoğlu, Rabia vd. "Sitomegalovirüs İzolatlarında Gansiklovir Direncinin Fenotipik ve Genotipik Yöntemlerle Araştırılması". Mikrobiyoloji Bülteni 57/3 (2023), 401-418. https://doi.org/10.5578/mb.20239933