1.3.1. Mối tương quan giữa nồng độ BKV-DNA và bệnh lý ghép thận
Trước thời kỳ sử dụng thuốc ức chế miễn dịch chống thải ghép là cyclosporine, hẹp niệu quản là biến chứng thường gặp hơn là BKVN sau ghép thận.
Nhiều nghiên cứu đã phát hiện việc sử dụng các thuốc ức chế miễn dịch chống thải ghép làm gia tăng nhiễm BKV ở người ghép thận. Một số nghiên cứu tiến cứu đã chỉ ra rằng BKV dương tính cả trong huyết thanh và nước tiểu thậm chí ngay sau giờ đầu tiên, và tỷ lệ cao nhất từ 1 đến 3 tháng sau ghép thận. Điều này cho thấy giả thuyết về nguồn gốc của BKV có thể xuất hiện từ người cho thận chứ không chỉ đơn thuần là sự tái hoạt động của BKV ở bệnh nhân ghép thận. BKV được công
nhận như là một dấu ấn liên quan đến sử dụng thuốc ức chế miễn dịch chống thải ghép với liều quá cao [35].
Năm 2002, một nghiờn cứu tiến cứu theo dừi sự hoạt động của BKV ở bệnh nhân ghép thận một cách có hệ thống được thực hiện bởi Hirsch và cộng sự trên 78 bệnh nhân ghép thận. Kết quả nghiên cứu đã xác định BKV trong máu trung bình ở tuần thứ 23 sau ghép và có 5 bệnh nhân phát triển BKVN trung bình ở tuần thứ 28.
Tải lượng BKV-DNA ở bệnh nhân BKVN cao hơn ở bệnh nhân không BKVN [36].
Nghiờn cứu khỏc của Thakur và cộng sự đó theo dừi sự tỏi hoạt động của BKV ở 32 bệnh nhân ghép thận trong thời gian 3 năm cho thấy tỷ lệ cao nhất của BKV trong nước tiểu và trong mỏu khoảng 1 thỏng sau ghộp [69]. Almeras và cộng sự theo dừi 119 bệnh nhân trong 12 tháng, 10,9% bệnh nhân dương tính với BKV và thời gian trung bình phát hiện được là 90 ngày (23-214 ngày), trong đó 77% bệnh nhân xuất hiện virus trong máu trước tháng thứ 4. Tất cả các bệnh nhân có BKV trong máu đều có sinh thiết mô ghép và chỉ một người được chẩn đoán BKVN, trong đó tất cả bệnh nhân có tải lượng virus ban đầu <4 log copy/ml (từ 2,69-3,45 log) [20]. Tương tự, nghiên cứu của Mitterhofer và cộng sự trên 36 bệnh nhân ghép thận chỉ ra tỷ lệ cao nhiễm BKV có thể phát hiện được cả trong máu và nước tiểu trong 12 giờ sau ghép và không thay đổi cho đến tháng thứ 6 [6]. Nghiên cứu gần đây nhất khảo sát 214 cặp bệnh nhân ghép thận từ người cho sống xác định 85 bệnh nhân nhận thận ghép có BKV trong nước tiểu, trong đó 61 bệnh nhân có BKV trong máu và 22 bệnh nhân có BKVN. Nghiên cứu này cũng chỉ ra rằng sự xuất hiện BKV trong nước tiểu ở người cho và người nhận trước ghép là yếu tố nguy cơ cho sự xuất hiện BKV trong nước tiểu và trong máu ở bệnh nhân sau ghép cũng như sự xuất hiện của BKVN sau ghép [74].
Theo Hướng dẫn Thực hành bệnh truyền nhiễm Hội ghép tạng Hoa Kỳ - AST (AST Infectious Disease Community of Practice) đã được công bố gần đây và các hướng dẫn của Hội đồng cải thiện toàn cầu về bệnh thận (The Kidney Disease Improving Global Outcomes, KDIGO) khuyến cao bắt đầu kiểm tra xét nghiệm BKV từ tháng nhất sau khi ghép và sàng lọc thường xuyên hơn (sàng lọc huyết
tương hàng tháng trong 6 tháng đầu, sau đó 3 tháng một lần cho đến 2 năm sau) có thể thích hợp hơn trong các trung tâm ghép tạng chuyên khoa. Xét nghiệm sàng lọc BKV kết hợp với giảm liều thuốc ức chế miễn dịch là một biện pháp hiệu quả để ngăn ngừa tổn thương mô ghép đồng loại do BKVN. Tỷ lệ thải ghép cấp tính được báo cáo sau khi giảm liều thuốc ức chế miễn dịch dao động từ 8 đến 12% và hầu hết đều đáp ứng với điều trị bằng steroid [63]. Những bệnh nhân nhiễm BKV khi giảm liều thuốc ức chế miễn dịch nờn được theo dừi cẩn thận kết hợp với creatinine huyết thanh được kiểm tra 1-2 tuần/lần và tải lượng BKV-DNA lặp lại trong khoảng thời gian từ 2-4 tuần [71].
Nhiều nghiên cứu đã xác định rằng, tải lượng BKV-DNA trong nước tiểu >
107 copy/ml hay trong máu > 104 copy/ml là giá trị cho phép chẩn đoán sớm BKVN.
Sau khi BKV tái hoạt động, virus này có thể phát tán ra trong nước tiểu và xuất hiện virus trong máu sau vài tuần. Đã có báo cáo về những trường hợp bệnh nhân phát triển virus trong máu mà không có virus nước tiểu, nhưng hiếm gặp. BKV trong máu có giá trị chẩn đoán dương (PPV, positive predictive value) cao đối với BKVN so với BKV nước tiểu; do đó việc sàng lọc cho BKV máu là chiến lược sàng lọc lý tưởng của nhiều tổ chức chuyên ngành thận uy tín trên thế giới. Bệnh nhân ghép thận nghi ngờ có BKVN trên lâm sàng nên được chỉ định làm xét nghiệm real-time PCR để xác định tải lượng BKV-DNA trong máu và trong nước tiểu [35]. Khi các chỉ số xét nghiệm BKV cao hơn giá trị ngưỡng cho phép chẩn đoán BKVN, bệnh nhân cần được chỉ định sinh thiết thận để khẳng định chẩn đoán. Nếu bệnh nhân không được điều trị thì nguy cơ không hồi phục chức năng thận ghép hoặc mất thận ghộp rất cao. Vỡ vậy, việc theo dừi và giỏm sỏt BKV hoạt động đúng vai trũ rất quan trọng trong chẩn đoỏn sớm BKVN và theo dừi điều trị thuốc ức chế miễn dịch chống thải ghép [66].
1.3.2. Độc lực kiểu gen BKV và bệnh lý ghép thận
BKV được phân lập từ các khu vực địa lý khác nhau trên thế giới và được chia thành bốn kiểu gen (BKV-I, II, III, IV) theo phương pháp huyết thanh học và
sinh học phân tử [80]. Kiểu gen I phổ biến nhất trong quần thể người khỏe mạnh trên toàn thế giới (80%), tiếp đến là kiểu gen IV (15%), trong khi kiểu gen II và III hiếm khi được phát hiện (2%). Xây dựng cây chủng loại phát sinh dựa trên so sánh trình tự toàn bộ gen hoặc trình tự vùng gen đặc trưng VP1, BKV-I tiếp tục được chia thành 4 phân nhóm I/a, I/b-1, I/b-2 và I/c; trong khi đó BKV-IV đa dạng hơn với 6 phân nhóm IV/a-1, IV/a-2, IV/b-1, IV/b-2, IV/c-1, IV/c-2 [64]. Sự phân bố đa dạng của các kiểu gen BKV cũng như phân nhóm BKV ở quần thể người đã được nghiên cứu ở nhiều nước [80], trong đó phân nhóm I/a phổ biến ở châu Phi, phân nhóm I/b- 1 phổ biến ở Đông Nam Á, phân nhóm I/b-2 phổ biến ở châu Âu và phân nhóm I/c phổ biến ở Đông Bắc Á [54]. Cũng như phân nhóm I, mỗi phân nhóm BKV-IV tương ứng với một vị trí địa lý nhất định [64].
Trong nghiên cứu huyết thanh học, các kiểu gen BKV (I-IV) là các kiểu huyết thanh hoàn toàn khác biệt [67]. Ở những người khỏe mạnh, hầu hết có kháng thể trung hòa kiểu gen I, trong khi đó không hình thành kháng thể trung hòa kiểu gen III hoặc IV. Hơn nữa, các phân nhóm I/b-1, I/b-2 có thể hoạt động như các kiểu huyết thanh riêng biệt. Phân tích huyết thanh học trên chuột được tiêm vắc-xin BKV dựa trên hạt giống virus (VLP) cho thấy sự khác biệt này được chi phối chặt chẽ bởi vị trí gắn kết thụ thể glycan của tế bào trên bề mặt virion. Trong khi đó, tất cả các phân nhóm trong kiểu gen IV có cùng một kiểu huyết thanh duy nhất. Mỗi kiểu huyết thanh trung hòa liên kết với một phổ riêng biệt của các thụ thể bề mặt tế bào, cho thấy các kiểu gen BKV khác nhau có mức độ nhân lên và khả năng gây bệnh khác nhau. Do đó, các cá thể đã nhiễm một kiểu huyết thanh BKV vẫn có nguy cơ bị tổn thương khi nhiễm các kiểu huyết thanh BKV khác sau khi điều trị bằng thuốc ức chế miễn dịch tế bào T [67]. Điều này rất quan trọng vì nhiễm BKV sau ghép thận chủ yếu xuất phát từ người cho thận [8]. Hơn nữa, người nhận ghép thiếu kháng thể trung hòa (NAb) chống lại BKV dẫn đến nguy cơ có nồng độ BKV- DNA trong máu cao hơn sau ghép thận [68]. Các nghiên cứu chỉ ra rằng 83 đến 98% dân số có phản ứng kháng thể trong huyết thanh với protein capsid chính (VP1) của kiểu gen BKV-I khi họ 21 tuổi [79].
Các kiểu gen BKV I-IV cũng như các biến thể khác của BKV đã được tìm thấy ở những bệnh nhân BKVN [7]. Giải trình tự vùng gen VP1 từ mẫu sinh thiết thận từ bệnh nhân viêm thận kẽ sau ghép đã nhấn mạnh sự tồn tại của các “điểm nóng” đa hình, với trình tự không ổn định theo thời gian ở hầu hết các trường hợp được theo dừi. Cỏc đột biến tập trung tại vũng lặp BC (thuộc vựng VP1) là nơi liờn kết với các thụ thể, liên quan trực tiếp đến khả năng lây nhiễm kém hơn so với chủng hoang dại trên một số dòng tế bào nhưng những “điểm nóng” về đột biến có thể mang lại lợi thế cho virus trong việc trốn thoát khỏi sự kiểm soát đối với hệ miễn dịch của vật chủ [70]. Trong một số trường hợp, sự thay đổi chuỗi axit amin là mối nguy cơ tiềm ẩn ảnh hưởng trực tiếp đến cấu trúc bậc hai và bậc ba của protein.
Sự thay đổi axit amin trong khu vực VP1 đã được phát hiện trong các mẫu nước tiểu thu thập từ cả nhóm bệnh nhân ghép thận không phát triển BKVN và nhóm bệnh nhân BKVN. Các phân tích di truyền trên chuỗi VP1 cho thấy khu vực này chứa vùng biến đổi cao bộ gen BKV từ nucleotide 1744 đến 1812 (axit amin 61 đến 83), trong đó một số sự thay thế axit amin luôn bảo tồn ở kiểu gen I-IV nhưng cũng có một số thay thế chỉ mang tính tạm thời. Nghiên cứu của Tremolada S. và công sự (2010) cho thấy sự thay đổi axit amin K69R và E73Q chỉ gặp ở những bệnh nhân BKVN [84].
Các nghiên cứu in vitro gần đây về các phân nhóm biến thể cho thấy sự thay thế axit amin có thể làm thay đổi khả năng tương tác của virus với các tế bào chủ, do đó có thể làm thay đổi độc lực của virus với người bệnh [27]. Nghiên cứu của Johannes Korth và cộng sự (2018) [52] tại Đức trên 56 bệnh nhân dương tính với BKV trong máu cho thấy những bệnh nhân nhiễm BKV-II hoặc BKV-IV có nguy cơ bị BKVN cao hơn so với nhiễm những kiểu gen khác. Trong khi đó, một số nghiên cứu khác chỉ ra kiểu gen BKV-I/b-2 và BKV-IV thường dẫn đến nguy cơ phát triển của BKVN cao hơn [73],[74] hoặc không có mối tương quan giữa các phân nhóm BKV và sự phát triển của nhiễm BKV ở những người nhận ghép thận [53]. Như vậy, vai trò của biến thể kiểu gen BKV trong sinh bệnh học các hội chứng lâm sàng vẫn chưa được khẳng định rừ ràng và cần được làm sỏng tỏ thờm.
Ngoài ra, những hiểu biết về kiểu gen BKV cần được hiểu rừ để đảm bảo chất lượng của các xét nghiệm chẩn đoán được thực hiện trong các phòng thí nghiệm sinh học phân tử. Có bằng chứng cho thấy kiểu gen III và IV không khuếch đại tốt với một số bộ mồi PCR hiện đang được sử dụng. Việc xác định kiểu gen của BKV cũng rất quan trọng để truy tìm dấu vết nhiễm trùng trong các nghiên cứu dịch tễ học, ghi nhận các bệnh nhiễm trùng với nhiều chủng virus, xác định đáp ứng miễn dịch đối với nhiễm virus và thiết kế vắc-xin với khả năng bảo vệ rộng nhất. Mặt khác, kiểu gen liên quan mật thiết tới cách thức virus phát sinh, lây lan trên toàn cầu từ điểm định vị địa lý đầu tiên để tiến hóa thành các chủng khác nhau dưới tác động của chọn lọc tự nhiên.
1.4. Các phương pháp xét nghiệm chẩn đoán BKV