Causal role of human bocavirus 1 in respiratory tract infections in children
Doctoral thesis
Permanent lenke
http://hdl.handle.net/11250/2421410Utgivelsesdato
2016Metadata
Vis full innførselSamlinger
Sammendrag
Norsk sammendrag:
Humant bocavirus 1 og luftveisinfeksjoner hos barn
Humant bocavirus 1 (HBoV1) ble oppdaget i 2005 i luftveisprøver fra barn med
luftveisinfeksjon. Det tilhører familien Parvoviridae, og var det første viruset i denne familien
som man har assosiert med luftveisinfeksjoner hos mennesker. Senere studier har vist at
viruset er vanlig også hos friske barn, og at det ofte påvises sammen med andre virus. Det har
derfor vært tvil knyttet til om viruset spiller noen rolle ved luftveisinfeksjoner. Formålet med
dette prosjektet har vært å se nærmere på om det kan være en årsakssammenheng mellom
HBoV1-infeksjon og luftveisinfeksjoner hos barn. Vi har basert oss på materiale fra det
pågående prosjektet «Childhood Airway Infection Research» (CAIR), og planla å studere
assosiasjoner mellom ulike virusmarkører og luftveisinfeksjoner hos barn. Markørene var
viruskonsentrasjon, påvisning av viruset alene (monodeteksjon), påvisning av viruset i blod
(viremi) og viralt mRNA (markør for aktivt formerende virus).
Vi fant at HBoV1 var blant de hyppigst påviste virus hos barn yngre enn to år, og at det var
det viruset som hyppigst ble funnet sammen med andre virus. Rundt 10% av neseprøvene fra
barn innlagt med luftveisinfeksjon var positive for HBoV1, og i 75% av tilfellene ble minst ett
virus påvist i tillegg (artikkel I og II). I andre artikkel viste vi at viruset var like hyppig hos
barn med og uten luftveisinfeksjon, men subgruppeanalyser avslørte interessante
sammenhenger. Påvisning av HBoV1 i blod var sterkt forbundet med luftveisinfeksjon. Høy
virusmengde eller påvisning av viruset alene i neseprøve var også forbundet med slik
infeksjon, men denne sammenhengen var svakere. I tredje artikkel viste vi at et nytt
testprinsipp for påvisning av mRNA fungerte bra, med svært god analytisk sensitivitet og
spesifisitet. I tillegg kunne vi vise at HBoV1-mRNA forekom i neseprøver hos 25 % av de
HBoV1-positive barna med luftveisinfeksjon og hos ingen av kontrollene.
Resultatene støtter hypotesen om at HBoV1 forårsaker luftveisinfeksjoner hos barn. De utgjør
en viktig del av et stadig økende evidensmateriale som støtter en slik årsakssammenheng. I
tillegg kan vi konkludere med at tradisjonell, kvalitativ HBoV1-DNA-PCR er lite egnet i
diagnostikken av HBoV1-infeksjoner hos barn.
Studien var basert på CAIR-prosjektet som startet i 2006 og fortsatt pågår. Som ledd i
prosjektet ble prøver fra nesesvelget/nesen og, hvis mulig, blodprøver samlet inn fra alle barn
innlagt med luftveisinfeksjoner ved Avdeling for barnesykdommer, St. Olavs Hospital, Trondheim. I juni 2015 bestod materialet av 3285 neseprøver fra pasienter inkludert med
samtykke fra pårørende. I tillegg var 628 kontrollprøver fra barn innlagt til elektiv kirurgi,
uten symptomer på luftveisinfeksjon, inkludert. Artikkel I-III i avhandlingen er basert på et
suksessivt økende grunnlagsmateriale etter hvert som CAIR-prosjektet økte i omfang.
Henholdsvis 376, 1316 og 2379 neseprøver ble inkludert i studiene. Alle prøvene ble
undersøkt med sanntids-polymerasekjedereaksjonstester (PCR'er) for 13 -15 luftveisvirus og
tre luftveispatogene bakterier. I tillegg ble prøvene dyrket for bakterier og virus. I siste
artikkel beskrives et nytt testprinsipp for påvisning av virusspesifikt mRNA. Testen ble
benyttet til å undersøke et materiale bestående av 161 neseprøver fra barn (133 pasienter og
28 kontroller) tidligere funnet positive for HBoV1 med tradisjonell HBoV1-PCR. Summary:
Background:
Human bocavirus 1 (HBoV1) was discovered in 2005 in respiratory samples from children
with respiratory tract infections (RTI). It belongs to the Parvoviridae family, and was the first
virus in this family to be associated with RTI in humans. Subsequent studies showed that the
virus is common among healthy children, and that it is frequently detected together with other
viruses. This has led many to question the virus' role in RTIs.
Aims:
The aim of this project was to study the causal role of HBoV1 in RTI in children through the
use of samples from the ongoing Childhood Airway Infection Research project (CAIR). We
wanted to investigate associations between specific viral markers and RTI. These markers
were viral load, detection of the virus alone (monodetection), viremia and viral mRNA.
Materials and methods:
The CAIR project started in 2006 and is still ongoing. As part of the project, nasopharyngeal
aspirates (NPAs) from all children admitted with RTI to the Pediatric department at St. Olavs
Hospital in Trondheim, Norway were obtained, and if possible, blood samples were drawn.
By June 2015, the material consisted of 3285 NPA samples from patients included with
parental consent. Additionally, 628 control samples from children without respiratory tract
symptoms admitted for elective surgery had been included. Papers I-III in this thesis are based
on successively larger source materials as the CAIR project progressed; 376, 1316 and 2379
NPA samples, respectively. All samples were tested with real-time PCRs specific for 13-15
respiratory viruses and three respiratory bacteria. In addition, the samples were cultured for
viruses and bacteria. First, a cross-sectional epidemiological study on 376 children admitted
for RTI was carried out. Second, a study including a control group was conducted,
encompassing 1154 children with RTI and 162 controls. The last study led to the development
of a novel reverse transcriptase HBoV1 mRNA PCR based on primers spanning a splice site
in the HBoV1 genome. The test was used to study 161 NPA samples from children (133
patients and 28 controls) which previously had tested positive with traditional HBoV1 DNA
PCR.
Results:
HBoV1 was among the most common viruses found in children under two years of age, and it
was the virus most commonly detected together with other viruses. In our studies it was found
in about 10% of the patients, and in 75% of the cases at least one other virus was detected
(Papers I and II). The second study, which included a control group showed that the virus was
equally common among children with and without RTI, but subgroup-analyses revealed
interesting new patterns (Paper II). Adjusted for age and gender, HBoV1 detected alone in
NPA was associated with RTI. Adjusted for age, gender and other viruses, a high HBoV1
load in NPA was associated with lower RTI (LRTI). Furthermore, viremia was found in 45%
of children with RTI and in none of the controls. The third study showed that the detection
principle based on a PCR spanning a splice site worked well, with excellent analytical
sensitivity and specificity. Furthermore, detection of HBoV1 mRNA in NPA was strongly
associated with RTI in children. It was found in 25% of children with RTI and in none of the
controls.
Conclusions:
We found significant associations between RTI in children and HBoV1 load, HBoV1
monodetection and presence of HBoV1 mRNA in NPA. Additionally, a strong association
was found for HBoV1-viremia. The results support the hypothesis that HBoV1 causes RTI in
children. The body of evidence which supports a causal link is substantially strengthened by
our research. Furthermore, we can conclude that a qualitative HBoV1 DNA PCR is not
suitable for diagnosing HBoV1 infections in children.
Består av
Paper 1: Christensen, Andreas; Nordbø, Svein Arne; Rognlien, Anne Gro; Døllner, Henrik. Human bocavirus commonly involved in multiple viral airway infections. Journal of Clinical Virology 2008 ;Volum 41.(1) s. 34-37 http://dx.doi.org/10.1016/j.jcv.2007.10.025 The article is reprinted with kind permission from Elsevier, sciencedirect.comPaper 2: Christensen, Andreas; Nordbø, Svein Arne; Krokstad, Sidsel; Rognlien, Anne Gro Wesenberg; Døllner, Henrik. Human bocavirus in children: Mono-detection, high viral load and viraemia are associated with respiratory tract infection. Journal of Clinical Virology 2010 ;Volum 49.(3) s. 158-162 http://dx.doi.org/10.1016/j.jcv.2010.07.016 The article is reprinted with kind permission from Elsevier, sciencedirect.com
Paper 3: Christensen, Andreas; Døllner, Henrik; Skanke, Lars Høsøien; Krokstad, Sidsel; Moe, Nina; Nordbø, Svein Arne. Detection of spliced mRNA from human bocavirus 1 in clinical samples from children with respiratory tract infections. Emerging Infectious Diseases 2013 ;Volum 19.(4) s. 574-580 http://dx.doi.org/10.3201/eid1904.121775