ویروس JC و ساختمان آن:

JC ویروس یا ویروس John Cunningham یک ویروس شایع است. بیشتر از نیمی از افراد بالغ در معرض این ویروس قرار گرفته اند البته برای اکثر افراد مشکل خاصی ایجاد نمیکند اما برای افراد با مشکلات ضعف سیستم ایمنی میتواند خطرناک باشد. این ویروس اولین بار در سال 1971 از مغز یک مرد با لنفوم هوچکین جدا گردید. این ویروس احتمالا از طریق غذا و آب میتواند منتقل شود. ویروس JC میتواند در مجاری ادرار، مغز استخوان، لوزه ها و یا مغز مستقر میشود و برای سالها باقی می‌ماند و اکثر افراد حتی نمی‌دانند که حامل این ویروس هستند.

JC-Sctructure

ویروس JC از خانواده پولیوماویروس است که دارای DNA دو رشته ای حلقوی است که توسط پوشش پروتئینی احاطه میشود. این ویروس پوشش لیپیدی یا همان انولوپ را ندارد. پروتئین اصلی آن VP1 نام دارد.

چرخه زندگی ویروس JC:

  1. JC ویروس به گیرنده های خود در سلول هدف متصل میشود.
  2. سپس از طریق مکانیسم اندوسیتوز وارد سلول شده و به اندوزوم داخل میشود که به آن اندوزوم اولیه می‌گویند.
  3. سپس به اندوزوم بعدی منتقل میشود
  4. که آنرا به سمت شبکه آندوپلاسمی هدایت می‌کند.
  5. از طریق آن وارد هسته سلول میشود تا DNA  در آنجا تکثیر شود و ژنهای ویروس نسخه برداری می‌شوند.
  6. RNA ویروس رونویسی می‌شود
  7. دوباره در شبکه آندوپلاسمی پروتئینهای ویروس ترجمه شده و پروتئینهای ساختمانی شکل می‌گیرند.
  8. در سیتوپلاسم این اجزا سر هم میشوند
  9. ویروس کامل تشکیل میشود که از سلول جوانه می‌زند.
JC-Cycle

علائم بیماری JC:

تا زمانی که ویروس JC مخفی باشد به احتمال زیاد فرد متوجه بیماری خود نمی‌شود. به محض فعال شدن ویروس بیماری PML ((Progressive Multifocal Leukoencephalopathy) یا  لکوآنسفالوپاتی چند کانونی پیشرونده موجب آسیب میلین می‌شود. این باعث می‌شود که مغز نتواند به دیگر قسمتهای بدن پیام بفرستد. شدت علائم بستگی به تداوم آسیبها دارد. در ابتدای بیماری علائم شبیه مولتیپل اسکلروزیس یا MS و همینطور ایدز می‌باشد. این علائم شامل:

  1. ضعف عمومی به تدریج بدتر میشود
  2. مشکلات تعادلی
  3. از دست دادن حسی
  4. مشکلات استفاده از دستها و پاها
  5. تغییرات بینایی
  6. از دست دادن مهارتهای زبان
  7. افتادگی صورت
  8. تغییر شخصیت
  9. مشکلات حافظه و کندی ذهنی

فاکتورهای خطر برای بیماری PML :

این بیماری در حالت سلامت سیستم ایمنی نادر است و بعنوان یک عفونت فرصت طلب محسوب می‌شود. افراد میتوانند در معرض خطر ابتلا با این بیماری قرار بگیرند اگر شرایط زیر را داشته باشند:

  1. ابتلا به ایدز
  2. ابتلا به لوکمی، بیماری هوچکین، لنفوم و یا دیگر سرطانها
  3. درمانهایی که نیاز به تضعیف سیستم ایمنی دارد مثل پیوند اعضا
  4. ابتلا به بیماریهای خودایمنی مثل MS ، آرترید روماتوئید و لوپوس

راه انتقال ویروس JC:

آب و غذای آلوده به عنوان راههای انتقال این ویروس شناخته شده است. حتی ژنوم ویروس در ویروس تخریب شده قادر است به عنوان منبعی از DNA محسوب شود وبا مکانسمهای دیگری به سلولهای میزبان وارد شود. از طریق تنفسی هم ویروس می‌تواند منتقل شود و در لوزه ها جایگزین شود.

بیماریزایی ویروس JC:

JC ویروس یک عفونت شایع ایجاد میکند که کاملا ربطی به بیماری MS ندارد. بین 40-90% از جمعیت عادی در معرض این ویروس قرار میگیرند. هیچ علائمی ناشی از ابتلا به این ویروس ظاهر نمیشود زیرا معمولا سیستم ایمنی آنرا کنترل میکند. این ویروس در افراد با ضعف سیستم ایمنی فعال میشود که در این افراد این ویروس میتواند مشکلات جدی ایجاد کند که منجر به آسیب التهابی و خطرناک به مغز میشود که به آن لکوآنسفالوپاتی چند کانونی پیش رونده میگویند (PML).

JC-Disease

PML (Progressive Multifocal Leukoencephalopathy) چیست؟

PML یا لکوآنسفالوپاتی چند کانونی پیشرونده ناشی از JC ویروس مانند بیماری مولتیپل اسکلروز توسط دمیلینه کردن اعصاب به آنها آسیب میزند و بنابراین علائم آنها میتواند شبیه هم باشد. علائمی مثل ضعف بدن، مشکلات بینایی، لکنت زبان و مشکلات شناختی را نشان میدهد. اگر PML درمان نشود میتواند به سرعت پیشروی کند و خطرناک شود که اغلب کشنده میشود. حتی اگر زود هم تشخیص داده شود ممکن است باز هم ناتوانی های دائمی را ایجاد کند. در افراد با عفونت HIV1 و افرادی که داروهای سرکوبگر ایمنی جهت درمان سرطان یا گرفتن پیوند یا بیماری اتوایمنی مثل MS مصرف میکنند این بیماری نیز دیده شده است. البته نوع دارو و شرایط تضعیف سیستم ایمنی در پیشرفت این بیماری تاثیر دارد و به ویروس JC اجازه میدهد که مجددا فعال شود و باعث التهاب و آسیب مغز میشود. خطر بیشتر برای افرادی است که تعداد گلبولهای سفید آنها برای مدت طولانی بسیار پایین باشد. درمان با برخی از موثرترین داروها بخصوص تای سابرای Tysabri و بندرت گای لنیا Gylenia و تک فرودا  Tecfidera میتواند باعث افزایش ریسک پیشرفت بیماری PML بشود. این به دلیل اینست که این داروها سیستم ایمنی را تضعیف میکنند.

در حال حاضر معلوم نیست چرا برخی مردم با ویروس JC به سمت بیماری PML میروند و برخی نه. البته سیگار کشیدن یک فاکتور خطر برای دیگر عفونتهای ویروس و میکروبی است ولی بنظر نمیرسد که در بیماری JC اثری داشته باشد. احتمالا سن، ژنتیک و عملکرد سیستم ایمنی در پیشرفت بیماری PML تاثیر دارند ولی تحقیقات بیشتری مورد نیاز است.

تشخیص ویروس JC:

درعفونت با ویروس JC  انتی بادی های ضد ویروس تولید میشوند و با تعیین وجود آنتی بادی میتوان به وجود ویروس در بدن پی برد این تست برای تخمین میزان ریسک ابتلا به PML نیز کاربرد دارد. قبل از شروع درمان با Tysabri این تست باید به همراه MRI  انجام شود. هر 6 ماه این تست باید تکرار شود. اگر تست منفی شد خطر بیماری  PML خیلی کم است (کمتر از 1 در 10000). اگر مثبت شد نشان دهنده خطر بالاتری برای ابتلا به PML است هرچند برای اکثریت خطر هنوز کم است. افزایش ریسک پیشرفت PML به مصرف داروی سرکوبگر ایمنی در قبل بستگی دارد.

برای تشخیص این ویروس روشهای متعددی وجود دارد از جمله:

  1. روش PCR برای تعیین مقدار ویروس در مایع مغزی نخاعی: افزایش مقدار ویروس JC در بیماران مبتلا به MS تحت درمان با Natalizomib (Tysabri) بدون بیماری PML گزارش شده است و میتواند بعنوان راهی برای تشخیص اولیه بیماران آلوده به JC که قبلا پاسخ ایمنی به این ویروس نداشته اند مفید باشد.
  2. تست آنتی بادی که سطوح بالای آنتی بادی ضد JC در خون میتواند مشخصه بیماری PML باشد.
  3. نمونه از مایع نخاعی که آنتی بادی ضد ویروس JC را میتوان در آن تشخیص داد
  4. تست MRI که وجود ضایعات قسمت سفید مغز مورد بررسی قرار میگیرد
  5. بیوپسی مغز و بررسی بافت زیر میکروسکوپ

درمان ویروس JC:

هیچ درمان اختصاصی برای بیماری PML ناشی از ویروس JC وجود ندارد. تنها مورد توقف داروهای تضعیف کننده سیستم ایمنی است که در صورت مشکوک بودن به بیماری PML باید سریعا انجام گیرد. یک راه برای کاهش اثرات داروهای ضد ایمنی تعویض پلاسمای خون است تا بتوان قدرت سیستم ایمنی را برای مبارزه با ویروس JC به بدن برگرداند. در صورت ابتلا فرد به ایدز، ممکن است درمان با آنتی بادی فعال (HAART=High active antiretroviral therapy) توصیه ‌شود.

واکسیناسیون و پیشگیری از بیماری JC:

هیچ راه مشخصی برای پیشگیری از بیماری ناشی از ویروس JC وجود ندارد. نمیتوان به طور کامل خطر ابتلا به PML را از بین برد اما میتوان در مورد داروهای تضعیف کننده سیستم ایمنی اطلاعات بیشتری به بیمار داد. انجام تست خون برای تعیین وجود آنتی بادی ضد JC و دانستن میزان سطح آنتی بادی و همچنین تست مایع نخاعی میتواند در کنترل این بیماری مفید باشد. اگر تست آنتی بادی منفی شد ممکن است نیاز به تکرار این تست برای چک کردن خطر ابتلا وجود داشته باشد.

در یک مطالعه نشان داده شده است که آنتی بادی در بیماران مبتلا به PML قادر نیست ویروس JC را تشخیص دهد به دلیل اینکه این ویروس جهش ژنتیکی می یابد و از دسترس سیستم ایمنی مخفی می‌شود.

در مطالعه دیگری مشخص شده است که انتقال آنتی بادی های ضد JC از بیمارانی که قبلا مبتلا به PML بوده اند و اکنون بهبود یافته اند میتواند راه حل خوبی برای درمان مبتلایان به PML ناشی از JC باشد. اخیرا با کمک پروتئینهای گرفته شده از ویروس JC  توانسته اند در موشها تولید آنتی بادی ضد JC را القا کنند که دانشمندان را به پیشگیری از این بیماری در آینده امیدوار کرده است.

ترجمه و تنظیم: واحد R&D آزمایشگاه وحید، دکتر لیلا موسوی زاده، دکتر محمد وحید دستجردی

References

  1. Kitamura T, Kunitake T, Guo J, Tominaga T, Kawabe K, Yogo Y. Transmission of the human polyomavirus JC virus occurs both within the family and outside the family. J Clin Microbiol. 1994;32(10):2359–2363.
  2. Diagnostic Assays for Polyomavirus JC and Progressive Multifocal Leukoencephalopathy, Martyn K. White, Et al. Rev Med Virol. 2016 March; 26(2): 102–114. doi:10.1002/rmv.1866
  3. J Neurovirol. 2003;9 Suppl 1:54-8. Role of the environment in the transmission of JC virus. Bofill-Mas S1, Girones R.
  4. Neu U, Maginnis MS, Palma AS, et al. Structure-function analysis of the human JC polyomavirus establishes the LSTc pentasaccharide as a functional receptor motif. Cell Host Microbe. 2010;8(4):309–319. doi: 10.1016/j.chom.2010.09.004
  5. Progressive multifocal leukoencephalopathy and other forms of JC virus disease Bruce J. Brew, Nicholas W. S. Davies, Paola Cinque, David B. Clifford &Avindra Nath Nature Reviews Neurology volume 6, pages667–679(2010)
  6. https://www.healthline.com/health/plm-virus#diagnosis
  7. https://multiplesclerosisnewstoday.com/news-posts/2015/09/25/possible-jc-virus-vaccination-offers-important-implications-ms-treatment
  8. https://www.researchgate.net/figure/JC-virus-JCV-life-cycle-in-target-cells-Notes-1-JCV-adhesion-to-receptors-in-target_fig1_306006697