bevis för vertikal överföring av HPV från mödrar till spädbarn

Abstract

få stora studier har utvärderat överensstämmelse baserat på ett brett spektrum av humana papillomavirus (HPV) – typer i orala och genitala exemplar av mödrar och deras nyligen födda spädbarn. Denna information är viktig för att avgöra om HPV-vacciner som administreras före graviditet kan vara användbara för att förhindra vertikal överföring. HPV-DNA var positivt hos 30% av mödrarna och 1,5% av nyfödda. Maternell / nyfödd överensstämmelse (HPV+/+ eller HPV) var 71%. Bland HPV DNA + – mödrar var endast 3% av deras spädbarn DNA+ och endast 1 par hade samma HPV-typ. Bland HPV-kvinnor var 0,8% av spädbarnen HPV+. HPV-DNA som detekteras hos inlagda nyfödda återspeglar aktuell infektion som överförs till spädbarn under graviditet eller förlossning. Ingen av mor/barn HPV DNA + konkordanspar detekterade virustyper som finns i HPV-vacciner vilket tyder på att vaccination före graviditet sannolikt inte är effektiv för att förhindra vertikal överföring.

1. Introduktion

humant papillomvirus (HPV) är välkänt för att orsaka laryngeal papillomatos, könsvårtor och cancer . HPV-typer klassificeras som lågrisk, nononcogen, typer, associerade med anogenitala vårtor och laryngeal papillomatos eller högrisk, onkogen, HPV-typer associerade med cancer i livmoderhalsen, anogenitala områden och huvud och nacke . De vanligaste HPV-typerna associerade med genitala och orala cancerformer är HPV-16, 18 och 33. HPV-6 och -11 är oftast förknippade med neonatal laryngeal papillomatos och könsvårtor.

även om det dominerande sättet för viral överföring sker genom sexuell kontakt, har HPV också hittats hos jungfruliga kvinnor före första coitus . Studier tyder på att viruset kan överföras från mor till spädbarn före eller under förlossningen . Vi och andra har funnit att risken för vertikal överföring av HPV-DNA till oral eller genital slemhinna hos nyfödda är sällsynt, 1-5% . Däremot föreslår andra studier att den vertikala överföringen är vanlig, 40% -80%. Flera studier av persistent HPV-DNA, en metod för att skilja inokulering från sann infektion, rapporterade att moder/nyfödd överensstämmelse efter födseln bibehölls mellan 37% -83% vid 6 veckor till 6 månader efter födseln medan en annan studie har visat en lägre 10% prevalens hos spädbarn vid 24 månaders uppföljning . Maternal HPV-positivitet är konsekvent en riskfaktor för HPV-infektion hos spädbarn . Förekomsten av detta icke-sexuella sätt för viral överföring kan ha en viktig inverkan på vaccinationsstrategier och klinisk hantering av infekterade kvinnor i familjeplanering före graviditeten. Därför är det viktigt att inte bara klargöra frekvensen av överföring och överensstämmelse utan också att avgöra om samma HPV-typer detekteras hos mor och spädbarn i en miljö som kontrolleras för andra potentiella källor till HPV-överföring. Syftet med denna studie var att bedöma maternella riskfaktorer för överföring av HPV till sina nyfödda före sjukhusavladdning och att bedöma nivån av HPV-typspecifik överensstämmelse baserat på maternella/spädbarnsantikroppar och cytologiskt DNA från genitala och orala prover.

2. Metoder

2.1. Deltagare

mellan 1997 och 2000 rekryterades alla gravida kvinnor, 18 år och äldre, som sågs i sin tredje trimester av graviditeten under rutinmässiga obstetriska undersökningar () till studien vid University of Iowa sjukhus och kliniker, Institutionen för obstetrik/gynekologi. Studien omfattade endast friska kvinnor med normala graviditeter. Mödrar uteslöts om de hade komplicerade graviditeter, hade en språkbarriär, var mentalt oförmögna att samtycka eller inte skulle leverera på forskningssjukhuset och skulle därför inte vara berättigade till Studiens mål. Alla deltagare undertecknade ett godkänt samtycke från personer. Inte alla kvinnor som rekryterades kunde inkluderas i de slutliga analyserna eftersom vissa kvinnor levererade någon annanstans eller navelsträngsblodet inte var tillgängligt vid leveransen. Bland 333 inkluderade gravida kvinnor som ingick i studieanalyserna utvärderades HPV-resultat genom att erhålla livmoderhals-och orala cellprover och genom att samla peripartum serologi. Prover från de 333 nyfödda erhölls från orala och genitala områden och från navelsträngsblod för att testa för HPV-status. Det fanns 193 manliga och 140 kvinnliga nyfödda i studien. Inga par av samma kön eller icke-biologiska partners identifierades under rekryteringen av studien.

2.2. Datainsamling

Efter att ett universitetsgodkänt mänskligt ämnesformulär undertecknades av mödrarna fyllde de i ett självadministrerat frågeformulär med information om demografi, reproduktiv, sexuell historia och HPV-relaterade skador. Nyfödda utvärderades av den behandlande barnläkaren för graviditetsålder vid födseln, kön, typ av leverans, flaska/amning preferenser, medicinska problem vid födseln och antal timmar efter leverans när HPV-provet erhölls från spädbarnet. Maternal cervical swabs och orala sköljningar erhölls under graviditetens tredje trimester och omedelbart före leverans av utbildade obstetrikare och sjuksköterskor. Maternal serumprover erhölls aseptiskt under leveransprocessen. Före urladdning testades spädbarn för HPV-DNA genom att swabbing deras genitala och orala regioner. Förfarandena har beskrivits tidigare . Spädbarn orala och genitala prover togs vid en median av 42 timmar efter födseln för att minska risken för viral ympning men inte infektion i vävnaden. Minsta tid efter födseln innan prover samlades in för att utvärdera HPV-DNA sattes till 24 timmar; dock, eftersom två kvinnor planerade att släppas ut före den tiden, prover i deras nyfödda samlades 24 timmar efter födseln. Hos män som var omskurna testades en del vävnad för HPV-DNA. Spädbarnsserumprover erhölls från moderkakan vid födseln.

2, 3. Laboratoriemetoder.

serologisk testning utfördes för att bestämma om en individ hade antikroppar mot HPV-specifika kapsid proteiner (virusliknande partiklar/VLP). Förfarandena har beskrivits på annat håll . Förekomsten av antikroppar mot antigener härledda från HPV-specifika proteiner bestämdes med användning av ett ELISA-test med användning av HPV-typerna 16, 18, 31 och 33 VLP som antigener och dessa definierades som HPV-högrisktyper (HPV-HR). HPV 6 och 11 VLP, definierade som LÅGRISKTYPER (HPV-LR) var inte tillgängliga när dessa analyser testades. Bakgrundsreaktivitet bestämdes i brunnar utan antigen. Deras absorbanser subtraherades från motsvarande värden erhållna i närvaro av antigen. Kontroll sera känd för att vara positiv och negativ testades på varje platta. För cutoff-nivåberäkningen, över vilken optiska densitetsvärden ansågs positiva, inkluderades 10 standard sera från vanliga blodgivare som var kända för att vara HPV-antikroppsnegativa på varje platta. Medlen och SD beräknades för varje antigen separat, cutoff-punkten representerades som medelabsorbans för kontrollprovet plus 3 SD.

provberedning, PCR-analyser, DNA-hybridisering och HPV-typprocedurer för bedömning av exfolierade orala celler baserades på ett standardprotokoll som beskrivits tidigare . Varje PCR-reaktion inkluderade primers för att förstärka-globingenen för att verifiera adekvat DNA och tillräcklighet för PCR-förstärkningarna av det cellulära DNA. Alla orala cellprover testade positivt för-globin-genen. Två procent av DNA (typiskt 50-200 ng) extraherade från cellprover var PCR-förstärkt med my09 och MY11 primers för att detektera HPV och en primer (HMB01) utformad för att förstärka HPV-51 för att förbättra detektering av denna typ . PCR-produkten undersöktes först med avseende på närvaron av ett 400 NT HPV-förstärkt band på etidiumbromidfärgade 1% agarosgeler. En alikvot av PCR-produkten av alla de prover som var HPV-negativa efter färgning hybridiserades med dot blot-metoden med märkta prober för en mer känslig detektion av HPV-DNA. Dessa prover positiva först efter membranhybridiseringen genomgick hemi-kapslad PCR-amplifiering med my09 och GP5+ primers . DNA-sekvensering användes för att bestämma HPV-typerna i varje HPV-positivt prov, utfört genom färgavslutning på en DNA-sequencer (Applied Biosystems-PE). Nukleotidsekvenserna jämfördes med GenBank-sekvenser med BLAST-programmet .

2, 4. Statistisk analys

logistisk regression användes för att uppskatta oddskvoter (ORs) och 95% konfidensintervall (CIs) för HPV-seropositivitet associerad med mor och nyfödda egenskaper som anpassades för antal sexpartners och moderns historia av en HPV-relaterad sjukdom. Concordance undersöktes med hjälp av Mcnemars test för matchade par i 2 av 2 tabeller som använder mor och nyfödda VLP och HPV DNA-resultat. Kappa-statistiken användes för att mäta överenskommelse i HPV-positivitetsstatus mellan mor och nyfödda sera-prover. Statistisk signifikans noterades vid .05 och alla tester var 2-sidiga. Alla analyser utfördes med hjälp av SAS statistical package .

3. Resultat

tabell 1 visar demografiska egenskaper och riskfaktorer för HPV-DNA hos 333 friska gravida kvinnor positiva för en eller flera HPV-typer som detekteras i livmoderhalsen och/eller munslemhinnan. Medelåldern vid leveransen var 29 (intervall: 18-44 år), 16% var icke-vita/icke-spaniska raser och 77% hade större än gymnasieutbildning. Mer än tre fjärdedelar hade samlag före 21 års ålder, två tredjedelar hade 3 eller fler partners före den nuvarande graviditeten, över hälften hade två eller färre tidigare graviditeter och de flesta hade använt orala preventivmedel. Över 25% av kvinnorna hade en historia av en HPV-relaterad lesion och fem hade haft histologiskt bekräftad livmoderhalscancer. Majoriteten av nyfödda var män (58%), 39 veckors graviditet (67%) och födda genom vaginal förlossning (89%).

riskfaktorer som ingår i Tabell 1 är baserade på HPV-DNA eftersom det är en indikation på aktuell infektion i motsats till HPV VLP som representerar både tidigare och nuvarande infektion. Efter justering för antal partners och historia av en HPV-relaterad sjukdom hos mödrar, yngre ålder, lägre utbildning, större antal partners, rökning, cervikal dysplasi och livmoderhalscancer var förknippade med en ökad risk för maternell HPV-DNA. Nyfödd HPV – DNA-positivitet var inte associerad med kön, utfodringsmetod, typ av leverans eller graviditetsålder (data visas inte). Bland de 333 kvinnorna fanns 295 (87%) vaginala leveranser och 38 (13%) C-sektioner. Bland de 99 DNA-positiva mödrarna var andelen vaginala () och C-avsnitt () leveranser också 87% respektive 13%. För HPV – DNA-överföring var endast 3 (1%) av de 86 vaginala leveranserna konkordanta och ingen av de 13 DNA-positiva C-sektionerna (- värde). För serologisk överföring var 35% (30/86) av vaginala leveranser och 38% (5/13) av C-sektionerna överensstämmande. Efter justering för en historia av HPV-sjukdom, eller jämföra vaginal till C-avsnitt leveranser var 1,1 (0,1–23.1) för DNA–överföring och 0,9 (0,3-3,0) för serologisk överföring. Det fanns inga signifikanta samband mellan seropositivitet mot anti-HPV VLP (HPV-16, 18, 31, 33) hos mödrar och risk för HPV-HR-DNA för samma fyra HPV-typer (data visas inte).

HPV-frekvens och typer hos mödrar och nyfödda visas i Tabell 2. HPV DNA, som testar för en aktuell infektion, visade att bland mödrar var 30% HPV-DNA-positiva: 28% i livmoderhalsen och 3% i munslemhinnan; och 22% av mödrarna hade en HPV-HR-typ. Flera typer upptäcktes i 13,5% (), endast i livmoderhalsen. De två vanligaste HPV-HR-typerna hos mödrar var HPV-16 (33%) och HPV-31 (29%) och dessa typer var vanligare i både livmoderhals-och munslemhinnan. Mindre vanliga HPV-HR-DNA-typer ingår 18, 33, 39, 51, 56, 58, 59, 66, och 70. Den totala förekomsten av HPV-16, 18, 31 och 33 DNA var 16% hos mödrar. Den totala förekomsten av HPV-LR-DNA hos mödrar var 8% och de vanligaste LR-typerna var HPV-53 (19%), HPV-61( 14%) och HPV-83( 14%); andra mindre ofta upptäckta typer var HPV-6, 11, 54, 69, 84, och flera namnlösa typer. Tabellen visar också frekvensen av HPV-6, 11, 16, 18 typer som finns i nuvarande HPV-vacciner. Data från mödrar och nyfödda indikerade att endast cirka en tredjedel av deras HPV+ DNA-infektioner inkluderade dessa fyra vaccintyper. Förekomsten av HPV-DNA hos nyfödda var 1,5% (Tabell 2) och det fanns ingen signifikant skillnad i provsamlingstiden mellan HPV+ och HPV-nyfödda: 40 timmar. mot 41,5 timmar (). Tre nyfödda upptäcktes med HPV-DNA i orala prover: 2 HPV-HR-typer (HPV-16 och 51) och 1 HPV-LR-typ (HPV-61). Två nyfödda HPV – LR vulvarprover var också positiva för HPV-61 medan inget av omskärningsvävnadsproverna var positivt. Inga multipla infektioner hittades i HPV-DNA hos nyfödda.

seropositivitetsgraden till VLP 16, 18, 31 och 33 var 32% hos mödrar och 31% hos nyfödda. Prevalensen var likartad hos mor och spädbarn för varje testad VLP-typ (Tabell 2). Bland de seropositiva mödrarna upptäcktes 58% med en enda infektion och 42% med flera infektioner. Hos spädbarn var 44% seropositiva för flera typer. Hos mödrar var 13% HPV DNA+ / VLP+, 17% DNA+/VLP−, 20% DNA−/VLP+ och 50% DNA−/VLP−. I DNA+ / VLP + – mödrarna varierade den typspecifika överensstämmelsen från 25% -50%, varför en hög andel (50-74%) DNA+ för HPV-16, 18, 31 eller 33 var typspecifika seronegativa. Ingen av spädbarns DNA + – typer matchade deras anti-VLP-antikroppstyper.

det genomsnittliga HPV – provsamlingsintervallet mellan inskrivning vid tredje trimestern och leverans var 71,4 dagar. Det fanns ingen signifikant koppling mellan intervallet mellan tredje trimestern och leveransprovsamlingsperioden och efterföljande risk för HPV-överföring. Baserat på serologi var medelintervallen mellan HPV seronegativ jämfört med HPV seropositiv överföring 74 dagar respektive 60 dagar (justerat värde ). Baserat på DNA-överföring var medelintervallen för HPV DNA-negativ jämfört med HPV DNA-positiv överföring 63 dagar respektive 49 dagar (justerat värde ). Den totala genomsnittliga intervalltiden (baserad på både serologi och DNA) var inte signifikant relaterad till överföringshastigheten.

därefter undersökte vi överensstämmelse mellan moder-och nyfödda prover för anti-HPV VLP (tabell 3). There was a high concordance (93%) and low discordance rate between maternal and newborn antibodies () and high agreement in HPV seropositivity (, 0.78–0.90). Type specific concordance rates were between 96%–97%.

HPV DNA+– överensstämmelsen mellan mödrar och nyfödda var 71% (), främst på grund av HPV-fynd i båda grupperna (Tabell 4). Om mamman var HPV + ökade risken hos barnet (OR3, 6, CI: 0, 6–22.0) men det låga antalet positiva nyfödda resulterade i den breda CIs. Bland de 30% HPV+– mödrarna var 3% () av deras spädbarn HPV+ jämfört med 0,8% () av spädbarn hos HPV-mödrar. Även om det fanns tre mor/babypar som båda var HPV+, inträffade HPV-typspecifik överensstämmelse i endast ett fall, för HPV-51 i moderns livmoderhals och munslemhinna hos den nyfödda. De andra två HPV + mor / babyparen var HPV-39/HPV-61 och HPV-99 / HPV-61. De två HPV + – spädbarnen med HPV-mödrar upptäcktes med HPV-16 och HPV-61. Endast en av de fem DNA + nyfödda hade en typ som ingår i nuvarande HPV-vacciner (HPV-16). Således var resultaten väsentligt annorlunda än de av serologi som i huvudsak var de hos modern medan DNA-fynden representerade aktuell infektion hos både mor och spädbarn.

4. Diskussion

denna stora epidemiologiska studie utvärderade HPV-överensstämmelse mellan mödrar och nyfödda genom att undersöka virusfrekvens och typer både i serum och i cytologi och identifierade riskfaktorer för vertikal överföring. Tidigare studier, inklusive vår, har utvärderat HPV vertikal överföring genom att undersöka förekomsten av HPV DNA-positivitet hos mödrar och nyfödda, och mindre ofta i undersökningar med tillräckligt DNA av orala/genitala prover har bestämt HPV-typer och typspecifik överensstämmelse mellan mor och nyfödd. I tidigare studier fann vi att moderns prevalens av HPV-DNA från orala/genitala prover var 31% medan det var 2% i hennes spädbarnsfrekvens liknande i denna undersökning baserat på en annan studiepopulation. Även om seropositivitetsgraden för HPV-16, 18, 31, 33 i denna analys liknade moderns DNA+-hastigheter totalt, 31-32%, detekterades endast hälften av HPV DNA+ – mödrarna med samma fyra HPV-serologiska högrisktyper; och det enda HPV-16 DNA+ – spädbarnet var HPV-seronegativ. Relevant för detta resultat är det faktum att det inte fanns någon koppling mellan typ av leverans och hastighet för vertikal överföring; således verkar vaginal leverans inte förmedla en större risk för HPV från mor till nyfödd även om det fanns överensstämmelse i HPV-typ.

analyser av HPV-serologisk överensstämmelse hos mödrar och nyfödda har inte utförts tidigare främst eftersom mödrar ger immunologiska antikroppar för sina nyfödda under de första 3-6 månaderna av livet och det är troligt att det finns liten oenighet i HPV-status eller typer mellan mor och nyfödd. Detta var verkligen resultatet med få undantag, troligen på grund av antingen maternell viral clearance när hon testade seronegativ och hennes nyfödda testade seropositiv eller när spädbarn ännu inte hade monterat en tillräcklig antikroppsnivå från mödrar som nyligen förvärvade en HPV-infektion och testade seropositiv. Således är detta den första studien som har validerat fosterförvärv av moderns IGG.eftersom en jämförelse av moderns Anti-HPV-serologiska fynd inte ger ett giltigt mått på överföring av infektion till spädbarn, är det kliniska fokuset begränsat till överensstämmelse i DNA-typer från exfolierade celler. Denna källa för HPV-detektion har fördelen att mäta aktuell infektion hos individen till skillnad från serologiska markörer. Med stöd av vår tidigare och nuvarande undersökning, och de av andra med stora () moder – /nyfödda prover , är vertikal överföring av HPV-DNA detekterat i genitala och orala celler ovanligt, 5%. Trots den låga prevalensen fann vi att risken för vertikal infektion ökade om modern upptäcktes med HPV före leverans eller hade en HPV-relaterad lesion före leverans (, 1.8–4.0). Mödrar med en historia av en HPV-relaterad sjukdom hade en överföringshastighet på 47% mot 23% hos kvinnor utan historia (). Ändå upptäcktes endast en av de fem HPV + nyfödda med en HPV-vaccintyp (HPV-16). Vidare var könsorganen hos nyfödda i denna studie lika troliga att infekteras som munslemhinnan; således oro för att vertikal överföring av HPV främst kommer att påverka munslemhinnan (och därmed potentialen för laryngeal papillomatos) inte tar hand om den större oro för överföring till genitala slemhinneområden. Risken för könsdysplasi och cancer hos ungdomar och unga vuxna baserat på vertikal överföring kan vara viktig, eftersom det är för HPV-relaterad oral papillomatos.

även om andra tyder på att frekvensen av vertikal överföring är mycket högre , är dessa fynd troligen på grund av små provstorlekar som producerar instabila frekvenshastigheter och ympning snarare än infektion från prover som tagits omedelbart efter födseln, särskilt de från nasofaryngeala aspirater eller PCR-kontaminering. Vi förberedde och upprätthöll insamlade prover och utförde PCR-preparat i en separat byggnad från den där PCR-analysen utfördes för att minska kontaminering. Dessutom undersökte vi de vanligaste detekterade HPV-typerna genom sekvensering och verifierade att det inte fanns en hög frekvens av någon variant och att varianten hos mor/baby var densamma.

Vi är bland de få som har undersökt HPV DNA-typspecifik moder / nyfödd överensstämmelse i en stor patientpopulation . Bland mor / babypar infekterade med HPV fann vi låg typspecifik överensstämmelse, 17% (1/6), i en studie av 574 mor/babypar och 20% () i denna analys, båda studierna med DNA-sekvensering för att identifiera en mängd olika typer. Däremot upptäckte Tseng et al 100% av HPV-16/18-överensstämmelse i orala/genitala exemplar av 301 mor/babypar (27/27) liksom Tenti (11/11: 4 HPV-16/18, 7 andra ospecificerade typer matchade), men den senare studiefyndet baserades på nyfödda nasopharyngeala aspirater som tagits vid födseln och återspeglar sannolikt moderns förorening till nyfödda. Dessa två studier begränsade bedömningen till HPV-16 och -18 som stod för endast hälften av de detekterade HPV-DNA-typerna. Frekvensen för vertikal överföring i typspecifik överensstämmelse behöver därför undersökas ytterligare.

det var förvånande att de vanligaste HPV-DNA-typerna som har rapporterats i munslemhinnan, HPV-16, 18, 31 och 33, och som är bland de vanligaste identifierade i livmoderhalsen, inte hade typspecifik överensstämmelse med VLP-typer hos samma individ , mor eller nyfödd. Vi fann att 20% av DNA-negativa mödrar var VLP-seropositiva för en av de fyra HPV-typerna. Möjliga orsaker till detta diskordanta fynd kan bero på otillräckligt HPV-kopieringsnummer för att upptäcka infektion (latent infektion), clearance av infektion före behandling av en HPV-lesion som kan ha eliminerat lesionen med infektionen eller brist på immunsvar. Ett antal stora studier av HPV-infektion hos friska unga kvinnor har funnit jämförbara DNA-och VLP-seroprevalensfrekvenser hos unga kvinnor till de i vår gravida grupp med låg risk . Intressant var det en hög andel kvinnor (17%) som var DNA-positiva till HPV-16, 18, 31 eller 33 men som inte hade anti-VLP-antikroppar mot de specifika typerna. Dessa infektioner kan vara förknippade med individens oförmåga att montera ett antikroppssvar, otillräcklig tid för en ny infektion för att producera ett immunsvar eller låg nivå viral replikation som inte producerar ett detekterbart antikroppssvar, ett konstaterande rapporterat av Nonnenmacher och Schiller också .

bland styrkorna i denna studie var förmågan att utvärdera typspecifik överensstämmelse mellan DNA och serologiska HPV-resultat mellan mödrar och nyfödda. I jämförelse med andra studier som testades för mindre än sex HPV-DNA-typer sekvenserade vår studie HPV-DNA och testades därmed för alla typer. Slutsatsen kvarstår emellertid att DNA-överensstämmelse och därmed vertikal överföring är låg mellan mor/nyfödda orala och genitala platser. Den stora provstorleken i denna studie gjorde det möjligt att undersöka överensstämmelsen med HPV-positivitet hos mödrar och deras nyfödda. Storleken möjliggjorde inte bara en bedömning av stabila prevalensgrader utan också undersökning av moderns riskfaktorer för HPV-infektion hos nyfödda som en potentiell metod för att identifiera spädbarn med hög risk att förvärva denna virusinfektion. Baserat på den låga HPV-DNA-positiva överensstämmelsen mellan mödrar och nyfödda tyder detta på att profylaktisk HPV-vaccination under familjeplanering före graviditet sannolikt inte är effektiv för att förhindra vertikal överföring. Ännu viktigare är att resultaten tyder på att eftersom vertikal överföring av HPV är låg är förslaget att kvinnor vaccineras före graviditeten osannolikt att vara effektiva.

bekräftelse

denna studie stöddes av ett bidrag från NIH NIDCR R01 DE11979 (EMS, LMR, THH, LPT), NIDCR R01 de13110 (EMS, LMR, THH, LPT) och Veterans Affairs Merit Review Funds (LPT, THH).