Untersuchungen zur molekularen Epidemiologie des Varicella-Zoster-Virus in Deutschland unter dem Aspekt der allgemeinen Varizellen-Schutzimpfung
Final Report Abstract
In der vorliegenden Studie erfolgte die Genotypisierung des VZV mittels Amplifikation und Sequenzierung der ORF 1, 21, 22, 37, 50, 54 und 60. Dieses Vorgehen erlaubt die Einteilung des VZV in die Hauptcladen 1 (E1/C/A), 2 (J/J/B), 3 (E2/B/D), 4 (M2/J2/C) und 5 (M1/A), die potenziellen Hauptcladen VI und VII sowie die Erkennung von Subcladen, Varianten und potenziellen Rekombinanten. Die Ergebnisse der vorliegenden Studie, in die die Abstrichproben von 213 Patienten mit Varizellen und 109 Patienten mit Zoster einbezogen wurden, liefern erstmals grundlegende Erkenntnisse über die Verteilung der VZV-Genotypen in Deutschland bei einer relativ großen Anzahl an Patienten. Bei der Erkrankung des Zosters ließen sich nur die europäischen Claden 1 und 3 zu circa gleichen Teilen nachweisen. Eine deutlich differente Verteilung der Virusgenotypen zeigt sich bei der VZV-Primärinfektion der Varizellen. 46% aller VZV-Stämme konnten der Clade 3, circa 30% der Clade 1 und circa 21% der afrikanischen Clade 5 zugeordnet werden. Diese Verteilung sollte der gegenwärtigen Genotypverteilung bei den derzeit in Deutschland zirkulierenden VZV-Stämmen entsprechen. Da VZV-Stämme der afrikanischen Clade 5 bei Patienten mit Zoster nicht nachgewiesen wurden, kann angenommen werden, dass diese Viren erst seit wenigen Jahren in Deutschland vorkommen und durch Einwanderer vorwiegend aus afrikanischen Ländern importiert wurden. Das signifikant geringere Alter der Kinder mit Varizellen durch die Clade 5 im Vergleich zur Clade 3 spricht dafür, dass sich Clade 5-Stämme mit einer höheren Invasivität als europäische Claden ausbreiten. Das Vorkommen von VZV-Stämmen der europäischen Claden bei Zoster- Erkrankungen, die nach endogener Reaktivierung von latent im Organismus vorkommenden Viren entstehen, ist ein Indiz dafür, dass diese Claden schon seit vielen Jahren in Deutschland zirkulieren. In dieser Zeit haben sich eine erhebliche Anzahl an Subcladen und Varianten entwickelt. Dabei ist die Genvariabilität von Stämmen der Patienten mit Varizellen bedeutend höher als die der Stämme, die von Zoster-Patienten isoliert wurden. Aus der geringeren Genvariabilität der Clade 5 im Vergleich zu den europäischen Claden kann geschlussfolgert werden, dass afrikanische VZV-Stämme sich über eine relativ geringe Anzahl an Infektionsquellen in Deutschland rasch ausgebreitet haben. Virusstämme der Clade 2 (Impfvirus) und 4 lassen sich bislang in Deutschland nur selten nachweisen. Bei der Sammlung der Proben für die vorliegende Studie konnten auch 3 VZV-Impfstämme erfasst werden, die jedoch aufgrund zu geringer Mengen an viraler DNA im Untersuchungsmaterial nur mittels Restriktionsenzymanalyse und nicht mittels Sequenzierung ausgewählter ORF charakterisiert werden konnten. Ein Clade 4-Stamm konnte einem Patienten mit Zoster zugeordnet werden, was darauf hindeutet, dass diese Clade schon länger in Deutschland präsent ist. Bemerkenswert ist der Nachweis von 6 VZV-Stämmen, davon 5 bei Patienten mit Varizellen, die aufgrund der analysierten SNP keiner der bekannten Claden zugeordnet werden konnten. Zwei dieser Stämme konnten nach Ganzgenomsequenzierung als neue provisorische Claden VIII und IX klassifiziert werden, die möglicherweise durch Rekombination entstanden sind. Trotz der nachgewiesenen Genotypenvariabilität des VZV konnte in dem vorliegenden Projekt erstmals geklärt werden, dass die gegenwärtig empfohlene Varizellenschutzimpfung auf der Basis des attenuierten Oka-Stammes gegen die in Deutschland zirkulierenden VZV-Stämme eine schützende Immunantwort bewirkt.
Publications
-
Genetic profile of Oka varicella vaccine virus variant isolated from an infant with zoster. J Clin Microbiol 2004;42:5604-5608
Sauerbrei A, Rubtcova E, Wutzler P, Schmid DS, Loparev V
-
Genotyping of different varicella vaccine strains. J Clin Virol 2006;37:109-117
Sauerbrei A, Zell R, Harder M, Wutzler P
-
Genotyping of varicella-zoster virus strains after serial passages in cell culture. J Virol methods 2007;145:80-83
Sauerbrei A, Philipps A, Zell R, Wutzler P
-
Number of repeat units in R2 region among different Oka varicella-zoster virus vaccine strains and wild-type strains in Germany. Intervirology 2007;50:40-44
Sauerbrei A, Zell R, Wutzler P
-
Genotypes of varicella-zoster virus wild-type strains in Germany. J Med Virol 2008;80:1123-1130
Sauerbrei A, Zell R, Philipps A, Wutzler P
-
Distribution of varicella-zoster virus (VZV) wild type genotypes in northern and southern Europe: Evidence for high conservation of circulating genotypes. Virolology 2009;383:216-225
Loparev VN, Rubtcova EN, Bostik V, Tzaneva V, Sauerbrei A, Robo A, Sattler-Dornbacher E, Hanovcova I, Stepanova V, Splino M, Eremin V, Koskiniemi M, Vankova OE, Schmid DS
-
Fatal varicella in an immunocompromised adult associated with a European genotype E2 variant of varicella-zoster virus. J Clin Virol 2009;44:70-73
Springfeld C, Sauerbrei A, Filusch A, Konstandin M, Hartschuh W, Sauer P, Encke J, Stremmel W, Schnitzler P
-
Variability of the immediate early gene 62 in German varicella-zoster virus wild-type strains. J Clin Microbiol 2009;47:3717-3720
Sauerbrei A, Bohn K, Zell R, Wutzler P
-
Disrupting dentritic cell instruction in epithelial tissue: a novel immune evasion strategy of virulent varicellazoster virus. J Immunol 2010;185:488-497
Gutzeit C, Raftery MJ, Tischer K, Ulrich M, Stockfleth E, Giese T, Sauerbrei A, Morita CT, Schönrich G
-
Herpes Zoster bei einem VZV-geimpften Kleinkind mit akuter myeloischer Leukämie: Nachweis des VZV-Oka-Impfstammes in den Zoster-Hauteffloreszenzen. Kinder- und Jugendmedizin 2010;10:141-144
Kelm S, Bierbach U, Sauerbrei A, Schuster V
-
Evolution and world-wide distribution of varicella-zoster virus clades. Infect Genet Evol 2011;11:1-10
Schmidt-Chanasit J, Sauerbrei A
-
Immune response of varicella vaccinees to different varicellazoster virus genotypes. Vaccine 2011;29:3873-3877
Sauerbrei A, Stefanski J, Gruhn B, Wutzler P
-
Monitoring prevalence of varicellazoster virus clades in Germany. Med Microbiol Immunol 2011;200:99-107
Sauerbrei A, Stefanski J, Philipps A, Krumbholz A, Zell R, Wutzler P
-
Sequence analysis of the glycoprotein E gene in varicella-zoster virus strains of clades 1, 3 and 5. Arch Virol 2011;156:505-509
Sauerbrei A, Wiesener N, Zell R, Wutzler P
-
Varicella outbreak in Indian students in Magdeburg with detection of the African-Indian VZV clade 5. J Deut Dermatol Ges 2011;9:444-447
Kolesnik M, Sauerbrei A, Franke I, König W, Gollnick H, Bonnekoh B
