Frontiers in Microbiology

Introduktion

Mässling är en virussjukdom som kännetecknas av systemiskt utslag, hög feber och symtom från andningsvägar och konjunktiva områden (Griffin, 2013). Bland fysiska tecken kunde Koplikfläckar på munslemhinnan accepteras av barnläkare och läkare som ett sjukdomsspecifikt tecken ”patognomoniskt” för mässling (Mason, 2011). Koplikfläckar introducerades av Henry E. Koplik år 1896 (Markel, 2015). Blåvita fläckar på munslemhinnan nära kindtänderna uppträder några dagar innan det utmärkande utslaget av mässling uppträder. Tecknet är därför ytterst användbart för tidig diagnos av mässling (Xavier och Forgie, 2015). Vissa studier har dock föreslagit att tecknet kanske inte är sjukdomsspecifikt (Annunziato, 1987; Evans et al., 1992). Evans et al. (1992) rapporterade till exempel ett fall av Koplikfläckar i samband med parvovirus B19-infektion. Dessa rapporter kan dock ha en begränsning, t.ex. antalet patienter.

Nyare genetisk teknik, inklusive polymeraskedjereaktionsmetoden (PCR), har gjort det möjligt att detektera olika virus med specifik och hög känslighet. Med hjälp av dessa metoder analyserade vi korrelationen mellan Koplikfläckar och detekterade virus från över 3 000 fall av mässlingsmisstänkta patienter baserat på den sexåriga nationella studien i Japan.

Material och metoder

Provsamlingar

Från januari 2009 till september 2014 tillhandahölls nationella övervakningsdata om 5604 fall av mässling, inklusive kliniskt diagnostiserade eller PCR-bekräftade fall, av 74 folkhälsoinstitut i lokala myndigheter runt om i Japan. De kliniskt diagnostiserade misstänkta fallen av mässling skulle omedelbart rapporteras till lokala myndigheter på ett föreskrivet officiellt formulär i ett nationellt övervakningssystem, med en uppsättning prover från nasofarynxsvabb, helblod och urin, som vidarebefordrades till de lokala folkhälsoinstituten för PCR-analys. Av 5604 fall uteslöt vi patienter med oklara uppgifter om sjukdomsdebut eller symtom, vars prover togs 8 dagar efter sjukdomsdebuten och de som endast lämnade in ett prov från svabb-, serum- eller urinproverna för PCR-bekräftelse. Följaktligen rekryterade vi 3023 fall för analysen i den här studien.

Därmed erhölls minst två prover av svabb, blod och urin från alla patienter inom 7 dagar efter feberdebut. Dessutom utförde vi en enkätundersökning av kliniska tecken och sjukdomsförlopp för att omvärdera diagnosen. I frågeformuläret samlades information om ålder, kön, kliniska symtom, datum för sjukdomsdebut, provtagningsdatum, provtyp som användes för PCR och andra samdetekterade patogener än mässlingsvirus.

Virusdetektion

Detektering av mässlingsvirus (MeV) N-genen utfördes med hjälp av omvänd transkription-PCR (RT-PCR) som tidigare beskrivits (Morita et al., 2007; Taira et al., 2008). I korthet extraherades virusgenom med hjälp av ett tillgängligt kit (QIAamp Viral RNA Mini Kit; Qiagen, Valencia, CA) och utsattes för RT-PCR-test. Primeruppsättningarna för den första och nested PCR var enligt tidigare beskrivning (Morita et al., 2007). PCR utfördes under följande förhållanden: PCR var följande villkor: 30 cykler vid 98 °C i 10 s, 53 °C i 30 s, 72 °C i 1 min. För att undvika korskontaminering av MeV-genomet utförde vi dessutom varje test med hjälp av den negativa kontrollen (inget virusgenom) och den positiva kontrollen för det konstgjorda syntetiska RNA som infogats med BamHI-spjälkningssekvenser. Dessutom försökte vi ytterligare upptäcka andra virus som kan orsaka utslag och feber i mässlingnegativa fall, inklusive rubellavirus (RuV), humant herpesvirus 6 och 7 och humant parvovirus B19, med hjälp av PCR eller RT-PCR (Koch och Adler, 1990; Okuno et al., 1995; Tanaka-Taya et al., 1996; McIver et al., 2005; Världshälsoorganisationen, 2007; Yasui et al., 2014). Primerna visas i kompletterande tabell S1.

Etiskt uttalande

För att diagnostisera mässling samlades alla prover i första hand in i enlighet med Act on the Prevention of Infectious Diseases and Medical Care for Patients with Infectious Diseases of Japan (lagen om förebyggande av infektionssjukdomar och medicinsk vård av patienter med infektionssjukdomar i Japan). Informerat samtycke inhämtades från alla deltagare, vilket erhölls från försökspersonerna eller deras juridiskt godtagbara representanter för provdonation. Patienternas uppgifter anonymiserades. För att utföra en extern studie (denna studie) och på grund av avsaknaden av skriftligt informerat samtycke övervägdes de aktuella studieprotokollen av den etiska kommittén för forskning på människor vid Gunma Prefectural Institute of Public Health (Gunma, Japan). Slutligen hade den här studien ingen kränkning av patientens rättigheter och godkändes av den forskningsetiska kommittén (godkännandenummer H26-30056-18). Dessutom utfördes alla metoder i enlighet med de godkända riktlinjerna.

Resultat

Demografiska uppgifter om fallen

Supplementär tabell S2 sammanfattar de demografiska uppgifterna om studiekohorten. Alla patienter hade undantagslöst både feber och utslag, medan Koplikfläckar rapporterades i cirka 24 % (717 fall) av alla fall. Vaccinationshistoriken för mässling var oklar i de flesta fall.

Virusdetektion och Koplik-spots

Mässlingsvirus påvisades i nästan 28 % (202 fall) av de fall som rapporterade Koplik-spots (tabell 1). RuV påvisades hos cirka 17 % (125 fall) av de patienter som uppvisade fläckarna. Dessutom påvisades andra virus, såsom parvovirus B19 och humant herpesvirus 6/7, i cirka 7 % (51 fall). I tabell 1 presenteras dessutom virus som påvisats i fall som uppvisade Koplikfläckar, men MeV var negativt i PCR-tester. Vi observerade koddetektering av RuV, parvovirus B19, humant herpesvirus 6/7 och RS-virus i flera fall. I den här studien var sensitiviteten och specificiteten för Koplikfläckar 48,0 respektive 80,2 % (kompletterande tabell S3). Dessutom var den positiva andelen Koplik-spottar hos patienter med andra påvisade virus cirka 20-30 % (tabell 2). Dessa resultat tyder på att Koplik-spottar inte var en specifik manifestation av mässling.

TABELL 1

Tabell 1. Virus som påvisats hos patienter med Koplikfläckar.

TABELL 2

Tabell 2. Samband mellan Koplik fläckar och upptäckta virus.

Diskussion

Denna studie är baserad på nationella data från Japan som erhållits genom landets insatser för att eliminera mässling, som inleddes 2009. Den årliga uppskattningen av mässlingsfall rapporterade >10 000 fall i Japan fram till 2008 (Centers for Disease Control and Prevention , 2008). År 2007 ledde ett stort mässlingsutbrott, som främst rapporterades hos personer i tonåren och tjugoårsåldern, till att den japanska regeringen satte upp mål för att eliminera mässling och agerade för att stärka sin vaccinationspolitik (Morita et al., 2007; Centers for Disease Control and Prevention , 2008). Dessutom förstärktes övervakningspolitiken från ett system med sentinelundersökningar till ett system med undersökningar av alla fall under 2008. Laboratoriebekräftelse med hjälp av PCR-test infördes 2008 och utvidgades till att omfatta alla misstänkta fall av mässling 2010. Resultatet var följaktligen anmärkningsvärt. Slutligen godkände WHO att sjukdomen eliminerades i mars 2015 i Japan.

Under 1970- och 1980-talen diagnostiserades mässling främst utifrån fysiska tecken och kliniska förlopp och bekräftades ibland genom epidemiologiska kopplingar. Typiskt sett uppträder det makulopapulära utslaget i ansiktet och sprider sig till bål och extremiteter efter 2-3 dagar sedan luftvägssymtom och feber uppträdde. Detta utslag är ett tydligt kännetecken för mässling, och det är ett användbart fynd för diagnosen. Patienter med mässling som fått vaccin uppvisar dock ofta inte det typiska utslaget (Leung et al., 2018). Diagnosen av mässling kan vara utmanande i områden med låg incidens och hög vaccinationstäckning (Leung et al., 2018). För närvarande ger därför RT-PCR-metoden en direkt och obestridlig detektion av mässlingsviruset i prover från människor. En uppsättning PCR-tester av serum, urin och halssvabbar, om de erhålls i tid och på lämpligt sätt, från feberdebut till dag 7 av sjukdomen, ger konkreta bevis för infektionen. Om alla PCR-resultat är negativa kan mässling uteslutas med största säkerhet. Dessutom har vi undersökt andra virus i MeV-negativa fall. Genom dessa ytterligare undersökningar upptäcktes RuV, herpesvirus, parvovirus och några andra virus som kan orsaka utslag och febersyndrom (tabell 1), vilket visar att Koplikfläckar kan förekomma inte bara vid mässling utan även vid andra virusinfektioner, t.ex. röda hund, även om specificiteten hos detta kliniska tecken var relativt hög (ca 80 %).

Koplik fläck som förknippas med mässlingsvirusinfektion kan tillskrivas förstörelse av körtelepitelceller och flebektasi runt den submucosala körtelgången (Xavier och Forgie, 2015). Däremot orsakas eruption till följd av rubellavirusinfektion av ytlig perivaskulär dermatit (Won et al., 2001). Patologiskt är den perivaskulära inflammationen baserad på lymfocyter förenlig med mässling. Därför kan patofysiologin för rubella och mässling vara likartad. Baserat på dessa fynd kan Koplikfläckar också observeras hos individer med rubellainfektion, även om studier om de patologiska fynden av enantem på grund av rubella inte har genomförts (Cherry, 2004).

Nästan kunde vi inte få tag på fotografier av Koplikfläckar. Därför kunde det inte bekräftas om det fanns skillnader i Koplikfläckar på grund av virus. För att få veta mer information om detta måste ytterligare studier genomföras.

För erfarna läkare och barnläkare, i synnerhet, är det relativt enkelt och exakt att diagnostisera ett typiskt mässlingsfall även utan laboratoriebekräftelse. Läkare med behandlingserfarenheter av mässling kan dock minska i de många länder som godkändes eliminering av sjukdomen inklusive Japan. Samtidigt kan den modifierade mässlingen öka inom en snar framtid eftersom vaccinationstäckningen mot mässling har ökat. Det kan därför bli svårare att diagnostisera mässling enbart med hjälp av kliniska fynd, t.ex. Koplikfläckar. Sammanfattningsvis tyder denna studie på att diagnosen av mässling eller andra virusinfektioner bör baseras inte bara på den samlade informationen om kliniska manifestationer utan även på laboratoriekonfirmation.

Författarbidrag

HK och KK utformade studien. KS, MT, MK, HT, KO, KN, NO och HM analyserade data. MK, HT och HK bidrog med analysverktyg. HK, KK och AR skrev manuskriptet.

Finansiering

Detta arbete stöddes av ett uppdragsprojekt för forskning om framväxande och återkommande infektionssjukdomar från Japan Agency for Medical Research and Development, AMED (Grant nos. 18fk01088013h0703 och 18fk0108019h0203).

Intressekonfliktförklaring

Författarna förklarar att forskningen utfördes i avsaknad av kommersiella eller ekonomiska relationer som skulle kunna tolkas som en potentiell intressekonflikt.

Acknowledgments

Vi tackar Drs. Hiroto Shinomiya, Tetsuo Kase, och alla medlemmar i infektionskontrollkommittén i Association of Public Health Institutes of Local Governments i Japan. Dr Katsuhiro Komase och Yoshio Mori från National Institute of Infectious Diseases för hjälpsamma diskussioner. Vi tackar också all personal vid de lokala myndigheternas folkhälsoinstitut som bidrog med laboratoriebekräftelse för elimineringsprojektet för mässling i Japan och även med att svara på frågeformuläret i den här studien.

Supplementary Material

Supplementary Material for this article can be found online at: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmicb.2019.00269/full#supplementary-material

Annunziato, D. (1987). Koplikfläckar och eko 9-virus. N. Y. State J. Med. 87:667.

PubMed Abstract | Google Scholar

Centers for Disease Control and Prevention (2008). Framsteg mot eliminering av mässling-Japan, 1999-2008. MMWR Morb. Mortal. Wkly. Rep. 57, 1049-1052.

Google Scholar

Cherry, J. D. (2004). ”Rubella virus”, i Textbook of Pediatric Infectious Diseases, 5th Edn, eds R. D. Feigin, J. D. Cherry, G. J. Demmler, and S. L. Kaplan (Pennsylvania, PA: Saunders), 2134-2162.

Evans, L. M., Grossman, M. E., and Gregory, N. (1992). Koplik fläckar och en purpurisk eruption i samband med infektion med parvovirus B19. J. Am. Acad. Dermatol. 27, 466-467. doi: 10.1016/S0190-9622(08)80888-21

PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar

Griffin, D. E. (2013). ”Measles viruses,” in Fields Virology, 6th Edn, eds D. M. Knipe and P. M. Howley (Philadelphia, PA: Lippincott Williams & Wilkins), 1042-1069.

Koch, W. C., and Adler, S. P. (1990). Detektion av DNA från humant parvovirus B19 med hjälp av polymeraskedjereaktion. J. Clin. Microbiol. 28, 65-69.

Google Scholar

Leung, A. K., Hon, K. L., Leong, K. F. och Sergi, C. M. (2018). Mässling: en sjukdom som ofta är bortglömd men som inte är borta. Hong Kong Med. J. 24, 512-520. doi: 10.12809/hkmj187470

PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar

Markel, H. (2015). Kopliks fläckar: förebudet om en mässlingsepidemi. Milbank Q. 93, 223-229. doi: 10.1111/1468-0009.12113

PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar

Mason, W. H. (2011). ”Measles”, i Nelson Textbook of Pediatrics, 19th Edn, eds R. M. Kliegman, B. F. Stanton, J. W. III St. Geme, N. F. Schor, and R. E. Behrman (Philadelphia, PA: Saunders Elsevier), 1069-1075. doi: 10.1016/B978-1-4377-0755-7.00238-4

CrossRef Full Text | Google Scholar

McIver, C. J., Jacques, C. F., Chow, S. S., Munro, S. C., Scott, G. M., Roberts, J. A., et al. (2005). Utveckling av multiplex-PCR för upptäckt av vanliga virala patogener och agenter för medfödda infektioner. J. Clin. Microbiol. 43, 5102-5110. doi: 10.1128/JCM.43.10.5102-5110.2005

PubMed Abstract | CrossRef Full Text

Morita, Y., Suzuki, T., Shiono, M., Shiobara, M., Saitoh, M., Tsukagoshi, H., et al. (2007). Sekvens- och fylogenetisk analys av nukleoproteingenen (N-genen) i mässlingsvirus som förekommer i Gunma. Japan, under 2007. Jpn. J. Infect. Dis. 60, 402-404.

PubMed Abstract | Google Scholar

Okuno, T., Oishi, H., Hayashi, K., Nonogaki, M., Tanaka, K. och Yamanishi, K. (1995). Humant herpesvirus 6 och 7 i livmoderhalsen hos gravida kvinnor. J. Clin. Microbiol. 33, 1968-1970.

Google Scholar

Taira, K., Nakamura, M., Okano, S., Nidaira, M., Kudaka, J., Itokazu, K., et al. (2008). Fylogenetisk analys av nukleoprotein (N)-genen hos mässlingsvirus som förekom i Okinawa, Japan, under 2003-2007. Jpn. J. Infect. Dis. 61, 248-250.

PubMed Abstract | Google Scholar

Tanaka-Taya, K., Kondo, T., Mukai, T., Miyoshi, H., Yamamoto, Y., Okada, S., et al. (1996). Seroepidemiologisk undersökning av humant herpesvirus-6 och -7 hos barn i olika åldrar och påvisande av dessa två virus i svabbprover från halsen med hjälp av polymeraskedjereaktion. J. Med. Virol. 48, 88-94. doi: 10.1002/(SICI)1096-9071(199601)48:1<88::AID-JMV14>3.0.CO;2-2

PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar

Won, J. Y., Jeon, Y. M. och Song, E. S. (2001). En klinisk och histopatologisk studie av röda hund. Korean J. Dermatol. 39, 155-160.

Google Scholar

Världshälsoorganisationen (2007). Manual for the Laboratory Diagnosis of Measles and Rubella Virus Infection, 2nd Edn. Genève: WHO.

Google Scholar

Xavier, S., and Forgie, S. E. (2015). Koplik spots revisited. CMAJ 187:600. doi: 10.1503/cmaj.141656

PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar

Yasui, Y., Mori, Y., Adachi, H., Kobayashi, S., Yamashita, T. och Minagawa, H. (2014). Detektion och genotypning av rubellavirus från exanthematösa patienter som misstänks ha mässling med hjälp av omvänd transkription-PCR. Jpn. J. Infect. Dis. 67, 389-391. doi: 10.7883/yoken.67.389

PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras.