JC-Virus-DNA

Erreger: Der JC-Virus aus der Familie Papovaviridae, Genus Polyomavirus, ist ein unbehülltes Virus von 45 nm Durchmesser mit einem zirkulären doppelsträngigen DNA Genom von 4.1 kb. Der JC-Virus und der eng verwandte BK-Virus sind die einzig bekannten humanpathogenen Viren des Genus Polyomavirus. Die Bezeichnung erfolgte nach den Initialen der Namen der Patienten, bei denen die Viren zuerst isoliert wurden (siehe auch BK-Virus).

Epidemiologie: Das Virus ist weltweit verbreitet. Die Durchseuchung der erwachsenen Bevölkerung in Europa und den USA liegt zwischen 80 und 90 %. Die meist symptomlose Erstinfektion mit JC-Virus erfolgt zwischen dem 10. und 14. Lebensjahr, etwas später als die Erstinfektion mit BK-Viren (3. - 4. Lebensjahr). Der Transmissionsweg ist nicht eindeutig geklärt. Der Nachweis beider Viren in den Tonsillen spricht für eine Übertragung über den Respirationsweg durch engen körperlichen Kontakt. Der Nachweis in der Mucosa des Gastrointestinaltrakts weist zusätzlich auf die Möglichkeit einer enteralen Infektionstransmission hin. Ein spezifisches Reservoir bei Tieren ist nicht bekannt. JC- und BK-Viren können auch im Abwasser nachgewiesen werden.

Pathogenese: Nach einer asymptomatischen Primärinfektion verbleibt das Virus in latentem Zustand in den Nierenepithelien und im lymphatischen Gewebe. Unter Immunsuppression kann es zur Reaktivierung kommen. Die Viren lassen sich dann im Blut und im Liquor nachweisen. Die schwerwiegendste Komplikation bei der Reaktivierung einer latenten JCV-Infektion ist die progressive, multifokale Leukoencephalopathie (PML). Die Virulenz und Neurotropie reaktivierter JCV beruht wahrscheinlich auf Veränderungen in der hypervariablen, regulatorischen Region des Genoms. Das die progressive, multifokale Leukoencephalopathie auslösende Virus unterscheidet sich durch kompliziert aufgebaute DNA-Repetitionen in der Regulator-DNA-Domäne von den im Urin ausgeschiedenen JCV-Isolaten. Diese PML-JCV-Regulatorsequenzmotive scheinen in einem kausalen Zusammenhang mit der lytischen Infektion der Oligodendrozyten zu stehen. 85 % der JCV-Isolate aus Liquor von PML-Erkrankten mit rascher Progredienz enthalten in der nicht-kodierenden Regulatorregion Tandem-Repetitionen, Insertionen und Deletionen, die dem Wildtyp-Virus fehlen. PML-Patienten zeigen meist die als JCV-RR Typ II bezeichneten Sequenzen mit Insertionen von 23 bp, zusätzlichen 66 bp sowie TATA-Promotorenboxen. Der seltener nachweisbare Typ I enthält Tandemrepetitionen von 98 bp mit je nur einer TATA-Box.

Möglicherweise spielen bei der Reaktivierung einer latenten JC-Virusinfektion Lymphozyten-Migrationsinhibitoren eine Rolle. Von 3.000 Patienten mit multipler Sklerose oder M. Crohn, die mit monoklonalen Antikörpern gegen α4-Integrin behandelt wurden, entwickelten 3 immunkompetente Patienten eine progressive multifokale Leukoenzephalopathie (Van Assche, G. et al., Progressive multifocal leukoencephalopathy after natalizumab therapy for Crohn's disease. N Engl J Med. 353. 362-368 (2005).

Klinische Manifestationen: Die progressive, multifokale Leukoencephalopathie ist die Folge der Reaktivierung einer latenten Infektion bei Immunsupprimierten. Die Erkrankung verläuft in mehr als 90 % der Fälle innerhalb von 6-12 Monaten letal. Zehn Prozent Langzeitüberlebende (> 2 Jahre) zeigen besondere Sequenzvarianten in der Regulator-Region des JCV-Genoms.

Indikationen: Die Verdachtsdiagnose PML stellt sich bei Patienten mit neurologischen Ausfallerscheinungen unter Immunsuppression (Leukämie-, HIV-, Tumor- und Transplantatpatienten) mit Gesichtsfeldausfällen, Bewusstseinseintrübung, Aphasie, Ataxie, Störungen der Gehirnnerven.

Diagnose: Molekulargenetischer quantitativer Nachweis von JC-Virus mittels NAT im Liquor. Sequenzanalyse der Regulatorgenregion dient wissenschaftlichen Zwecken. Der Nachweis von JCV im Urin ist nicht aussagekräftig, da JCV auch bei asymptomatischen Personen, bei Patienten mit systemischem Lupus erythematodes und nach Organtransplantationen nachgewiesen werden kann.