通过下一代测序检测移植受者中巨细胞病毒UL97更昔洛韦耐药突变的发生与动态变化

Development and Dynamics of Cytomegalovirus UL97 Ganciclovir Resistance Mutations in Transplant Recipients Detected by Next-Generation Sequencing

作者信息Isabelle P Lodding, Mette Jørgensen, Marc Bennedbæk, Nikolai Kirkby, Klaudia Naegele, Finn Gustafsson, Michael Perch, Allan Rasmussen, Henrik Sengeløv, Søren S Sørensen, Hans H Hirsch, Jens D Lundgren
PMID34660835
发布时间2021-09-04
DOI10.1093/ofid/ofab462

实验完整度

高

基于87例难治性CMV复制和21例对照的前瞻性队列,使用NGS检测UL97-GCV-R,结合临床特征和动态分析,包含功能相关突变定义和统计分析,属于临床分子流行病学研究。

主要模型

实体器官移植受者(心脏、肾、肺、肝) 造血干细胞移植受者(MAC、NMA、UCB) 难治性CMV DNA血症病例和对照病例

重点核对

难治性CMV DNA血症定义:治疗≥2周后病毒载量下降<1 log或治疗下持续≥4周 NGS检测的突变定义:相对于首次检测频率增加≥10%或最大频率≥25% 纳入标准:血浆CMV病毒载量≥910 IU/mL的样本 对照组:CMV DNA血症在抗病毒治疗下消退的患者

摘要

背景:(缬)更昔洛韦耐药突变位于CMV UL97基因(UL97-GCV-R),使实体器官移植和造血干细胞移植受者的抗CMV治疗复杂化,但关于其流行率、出现和结局的全面数据很少。方法:使用下一代测序(NGS;Illumina MiSeq平台),我们分析了有可用血浆样本且病毒载量≥910 IU/mL的难治性CMV复制/DNA血症患者(n = 87)中的UL97-GCV-R。21名抗病毒治疗下CMV DNA血症消退的患者作为对照。检测到的突变如果与首次检测频率相比增加≥10%,或最大频率≥25%,则视为诱导性且具有潜在临床意义。结果:87名难治性CMV复制患者中有19名(21.8%)通过NGS检测到≥1个UL97-GCV-R,而对照组为0/21(P = .02)。三分之一的受者具有2个或更多诱导性UL97-GCV-R突变。最常诱导的突变影响密码子595(42% [8/19])、594(32% [6/19])和603(32% [6/19])。C592G在所有病例和对照中均以<15%的频率存在,但从未被诱导。UL97-GCV-R在供者/受者CMV免疫球蛋白G错配或未能完成初级预防后倾向于更常见,且许多患者发展为侵袭性CMV疾病。结论:UL97-GCV-R在难治性CMV复制的移植患者中常见。早期通过NGS检测可以识别密码子595、594和603的主要突变,并排除C592G在更昔洛韦耐药中的主要作用。需要大型前瞻性研究来探讨UL97-GCV-R。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
在移植受者中,难治性CMV DNA血症中UL97更昔洛韦耐药突变的流行率、出现动态和临床特征如何?
核心机制
UL97磷酸转移酶基因中的特定突变(如影响密码子595、594、603)导致更昔洛韦耐药,而C592G突变即使存在也可能不是耐药的主要原因。
主要证据
基于87例难治性CMV复制患者和21例对照的NGS分析,观察到约22%的难治患者存在诱导性UL97-GCV-R,主要集中在密码子595、594、603,C592G在各组中低频存在但未被诱导,且耐药病例中CMV IgG错配和CMV疾病更常见。
研究意义
研究提示NGS有助于早期识别UL97-GCV-R,并排除C592G在耐药中的主要作用,但仍需大型前瞻性研究来明确其临床意义和应用。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

患者纳入与分组

选取难治性CMV DNA血症患者和对照患者,以便比较UL97-GCV-R的发生情况。

从2010年至2018年间在丹麦Rigshospitalet进行移植的患者中,筛选出有≥1次阳性CMV DNA血症的患者。根据CMV DNA血症对治疗的反应,将患者分为难治性CMV复制(n=87)和对照(治疗响应性,n=21)两组。难治性CMV复制定义为治疗≥2周后病毒载量下降<1 log,或治疗下DNA血症持续≥4周。

2

NGS检测UL97-GCV-R

使用NGS技术检测CMV UL97基因中的更昔洛韦耐药突变,并确定其频率和动态变化。

从血浆样本中提取总核酸,扩增UL97基因(密码子439至619),构建文库后在Illumina MiSeq平台上进行测序。对测序数据进行质控、比对和变异检测,最后统计UL97-GCV-R的频率。

3

动态分析耐药突变

追踪耐药突变随时间的变化,以了解其出现和演变过程。

对于检测到UL97-GCV-R频率≥10%的患者,收集其所有符合条件的血浆样本重复NGS分析,绘制热图展示突变频率的时序变化。同时,分析最早可检测到突变的时间点。

4

临床特征与统计分析

比较耐药组、难治组和对照组之间的临床特征,并评估耐药突变的流行率和相关性。

收集患者的年龄、性别、移植类型、CMV IgG血清状态等临床数据,并使用描述性统计和95%置信区间比较不同组间的特征。统计分析使用SAS软件完成。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
COBAS Amplicor试剂盒Roche--
COBAS AmpliPrep/COBAS TaqMan系统Roche--
Biomerieux easyMag核酸提取仪Biomerieux--
Roche高保真PCR预混液Roche--
Ampure XP磁珠Agencourt--
Nextera XT文库制备试剂盒Illumina--
MiSeq 150循环V3试剂盒Illumina--
Illumina MiSeq测序仪Illumina--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
患者纳入
难治性CMV DNA血症的定义条件,包括治疗反应的标准和持续时间
阅读提示:Methods部分:Study Population and CMV Definitions
NGS分析
测序深度、突变检测阈值(频率变化≥10%或最大频率≥25%)、以及用于分析的血浆样本病毒载量阈值(≥910 IU/mL)
阅读提示:Methods部分:Amplicon Generation and Sequencing 和 Sequence Data Analysis
对照组选择
对照组患者的匹配标准,包括移植类型、CMV IgG血清状态、性别和年龄
阅读提示:Methods部分:Selection of Samples for NGS
数据分析
变异检测软件和参数、过滤条件(如深度<1000视为不足)以及突变频率的计算方法
阅读提示:Methods部分:Sequence Data Analysis