revue Virologie 2011, 15 (2) : 115-25 Infections à virus BK après allogreffe de cellules souches hématopoïétiques Jérémie Corneille1,2 David Boutolleau1,2 1 Copyright © 2017 John Libbey Eurotext. Téléchargé par un robot venant de 88.99.165.207 le 24/05/2017. UPMC Université Paris-VI, ER1 DETIV, 75013 Paris, France 2 AP–HP, Groupe hospitalier Pitié-Salpêtrière, service de virologie, 75013 Paris, France <[email protected]> Résumé. Le virus BK (BKV) appartient à la famille des Polyomaviridae. Il est largement répandu dans la population générale adulte. La primo-infection, généralement asymptomatique, se déroule pendant l’enfance. Puis, le virus persiste sous forme latente dans l’organisme, principalement dans les cellules épithéliales du rein et du tractus urinaire. L’immunodépression cellulaire favorise la réactivation du BKV. Après transplantation rénale, l’infection active à BKV peut être à l’origine de néphropathies tubulo-interstitielles allant jusqu’à la perte du greffon. Chez les patients recevant une greffe de cellules souches hématopoïétiques, elle est généralement associée à la survenue de cystites hémorragiques (CH) tardives. La physiopathologie de ces CH semble correspondre à une interaction entre les dommages cellulaires causés par le conditionnement pré-greffe, l’infection active à BKV et la réaction allo-immune des lymphocytes du donneur dirigés contre les cellules de l’uroépithélium du receveur. Le diagnostic virologique des CH repose sur la quantification du génome du BKV par PCR dans les urines et le sang. La prise en charge de cette pathologie consiste avant tout en un traitement symptomatique, aucun traitement antiviral spécifique n’ayant clairement démontré son efficacité. Mots clés : virus bk, greffe de cellules souches hématopoïétiques, cystite hémorragique, charge virale sanguine Abstract. BK virus (BKV) belongs to the Polyomaviridae family. It is widespread in adults. Primary infection typically occurs during childhood, without specific symptoms, followed by a state of non-replicative infection in various tissues, with the urogenital tract as the principal site. Immunosuppression promotes reactivation and replication of BKV. After kidney allograft, active infections can cause interstitial nephritis up to graft loss. In hematopoietic stem cell transplant (HSCT) recipients, BKV infections are associated with hemorrhagic cystitis (HC). The pathogenesis of HC after HSCT represents an interplay between urotoxicity of the conditioning regimen, BKV infection and alloimmune reactions from donor lymphocytes targeting the recipient uroepithelial cells. The diagnosis is based on the quantification of BKV DNA by PCR in urine and blood. The current standard of care for HC is symptomatic, since to date no antiviral drug with proven efficacy against BKV replication has been licensed. doi:10.1684/vir.2011.0402 Key words: bk virus, hematopoietic stem cell transplantation, hemorrhagic cystitis, viral load in whole blood L es infections virales constituent des facteurs importants de morbidité et de mortalité au cours de la période post-greffe de cellules souches héma- Tirés à part : J. Corneille topoïétiques (CSH). L’association entre le virus BK (BKV) et la survenue de cystite hémorragique (CH) chez les patients greffés de CSH est connue depuis la fin des années 1980. Depuis quelques années, la quantification du génome du BKV par PCR en temps réel dans les urines et le sang des patients a permis Virologie, Vol 15, n◦ 2, mars-avril 2011 Pour citer cet article : Corneille J, Boutolleau. Infections à virus BK après allogreffe de cellules souches hématopoïétiques. Virologie 2011; 15(2) : 115-25 doi:10.1684/vir.2011.0402 115 revue de confirmer cette association, avec la mise en évidence de valeurs élevées de charge virale BKV lors de la survenue de CH. Cette revue a pour objectif de faire le point sur les infections à BKV dans le domaine de la greffe de CSH. Copyright © 2017 John Libbey Eurotext. Téléchargé par un robot venant de 88.99.165.207 le 24/05/2017. Généralités Historique et classification Le BKV fut isolé pour la première fois en 1971 par Gardner et al. dans des cultures de cellules de rein de singe inoculées avec les urines d’un patient transplanté rénal ayant développé une sténose urétérale [1]. La même année, Padgett et al. isolèrent le virus JC (JCV) à partir de culture d’un broyat de cerveau d’un patient atteint d’une maladie de Hodgkin [2]. Ce virus a depuis été identifié comme responsable de la leuco-encéphalopathie multifocale progressive (LEMP). Le BKV et le JCV appartiennent à la famille des Polyomaviridae. Ces deux virus présentent 72 % d’homologie de séquence. Récemment, trois nouveaux polyomavirus humains ont été découverts. Il s’agit des polyomavirus KIPyV, WUPyV, et du polyomavirus associé au carcinome à cellules de Merkel (MCPyV) [3-5] (tableau 1). Les deux premiers ont été retrouvés dans les voies respiratoires mais n’ont pas, jusqu’à présent, été associés à des pathologies respiratoires. Le MCPyV a été identifié chez des patients atteints d’une tumeur cutanée rare mais particulièrement agressive, le carcinome cutané à cellules de Merkel, et l’association de ce nouveau virus avec cette tumeur paraît significative. Structure Le BKV partage la structure typique des autres membres de la famille des Polyomaviridae. C’est un petit virus nu composé d’un ADN bicaténaire circulaire super-enroulé d’environ 5 300 paires de base entouré d’une capside à symétrie icosaédrique de 45 m de diamètre. Du fait de l’absence d’enveloppe, le BKV est résistant aux solvants, et de manière plus relative, à l’inactivation par la chaleur. Il peut persister dans le milieu extérieur en résistant à la dessiccation. La capside virale est constituée de trois protéines appelées VP1, VP2 et VP3. Chaque capside est formée de 72 pentamères de protéine majeure de capside VP1, chaque pentamère étant lui-même associé à une protéine mineure de capside VP2 ou VP3. Cette capside contient la molécule d’ADN complexée avec des histones d’origine cellulaire H2A, H2B, H3 et H4, l’ensemble formant un « minichromosome ». Le génome viral du BKV comporte trois régions distinctes [6] : – la région régulatrice non codante appelée non coding control region (NCCR) se situe entre la région précoce et la région tardive. Elle constitue le facteur déterminant la spécificité d’hôte de chacun des membres de la famille des Polyomaviridae. Elle contient l’origine de réplication unique, commune aux gènes précoces et tardifs, ainsi que les promoteurs des gènes précoces et tardifs et la région activatrice ; – la région précoce correspond à la portion du génome transcrite et exprimée dès l’entrée du virus dans la cellule. Elle est située du côté proximal par rapport à l’origine de réplication. Les gènes qui la composent codent deux protéines de régulation : l’antigène T (Ag T) et l’antigène t (Ag t). Ils partagent la même extrémité amino-terminale et se distinguent par leurs parties carboxy-terminales. Ils produisent deux ARN messagers (ARNm) à partir d’un ARN pré-messager (pré-ARNm) commun qui subit un épissage alternatif. L’expression de cette région persiste pendant toute la durée du cycle y compris après la réplication du génome viral par l’ADN polymérase cellulaire ; Tableau 1 Polyomavirus humains et pathologies associées. Virus Découverte Principaux types de cellules infectées Principales pathologies associées BKV Gardner et al., 1971 [1] Épithélium du rein et de l’arbre urinaire (uroépithélium) Lymphocytes (?) Cystite hémorragique (greffe de CSH) Néphropathie tubulo-interstitielle (greffe rénale) JCV Padgett et al., 1971 [2] Épithélium du rein Cellules du SNC Lymphocytes (?) Leucoencéphalopathie multifocale progressive (LEMP) Néphropathie KIPyV Allander et al., 2007 [3] Cellules de l’arbre respiratoire (?) ? WUPyV Gaynor et al., 2007 [4] Cellules de l’arbre respiratoire (?) ? MCPyV Feng et al., 2008 [5] Cellules de Merkel Carcinome cutané à cellules de Merkel BKV : virus BK ; CSH : cellules souches hématopoïétiques ; JCV : virus JC ; KIPyV : polyomavirus KI ; MCPyV : polyomavirus associé aux cellules de Merkel ; SNC : système nerveuc central ; WUPyV : polyomavirus WU. 116 Virologie, Vol 15, n◦ 2, mars-avril 2011 Copyright © 2017 John Libbey Eurotext. Téléchargé par un robot venant de 88.99.165.207 le 24/05/2017. revue – la région tardive est la portion du génome qui est traduite après l’étape de réplication de l’ADN viral. Elle est située du côté distal par rapport à l’origine de réplication. Elle code les protéines de capside VP1 (362 acides aminés [aa]), VP2 (351 aa) et VP3 (232 aa) et une protéine non structurale, l’agnoprotéine (66 aa). Les ARNm de ces différentes protéines sont également issus de l’épissage alternatif d’un pré-ARNm commun. L’Ag T possède de multiples fonctions [7] : – liaison à l’ADN viral : l’Ag T interagit spécifiquement au niveau de l’origine de réplication du génome viral. Cette liaison joue un rôle dans l’autorégulation de la production d’ARNm précoces (blocage du complexe de transcription inhibant la transcription précoce) et l’initiation de la réplication de l’ADN viral ; – activité hélicase : cette fonction permet de dérouler la double hélice d’ADN en supprimant les liaisons hydrogène qui unissent les bases complémentaires ; – formation avec l’ADN polymérase ␣ de complexes impliqués dans la transcription de l’ADN ; – interactions avec des facteurs de transcription cellulaire : TATA box binding protéine, Sp1, AP-2, TEF-1 ; – formation de complexes avec des protéines impliquées dans la régulation de la croissance cellulaire : pRb, p53, p107, p130. En 1993, Jin et al. [8] réalisèrent le premier génotypage du BKV à partir d’une courte séquence du gène de la protéine de capside VP1. Quatre génotypes distincts (I à IV) furent alors mis en évidence. Depuis, pour les génotypes I et IV, quatre et six sous-types ont été identifiés, respectivement [9]. Le génotype I est répandu mondialement, le génotype IV est principalement situé dans le sud-est de l’Asie et en Europe, les génotypes II et III sont rarement retrouvés. La région NCCR présente également des variations génotypiques. Elle est susceptible de subir des modifications telles que des insertions et des délétions permettant de distinguer les souches natives dites « archétypes » des souches réarrangées dites « variantes ». Ces variations ont été observées aussi bien au niveau des souches de BKV en culture cellulaire qu’au niveau des souches isolées directement à partir de prélèvements de patients [10]. Épidémiologie et transmission Le BKV est un virus ubiquitaire. Différentes études montrent que l’infection se produit pendant la petite enfance. La séroprévalence est à son plus bas niveau à l’âge de six mois, après la perte des anticorps maternels, puis augmente au cours du temps [11]. Le pic de séroconversion se situe aux alentours de 4–5 ans. Jusqu’à 90 % des adultes sont séropositifs pour le BKV. La séroprévalence diminue avec l’âge avancé des sujets étudiés. Virologie, Vol 15, n◦ 2, mars-avril 2011 La transmission interhumaine aurait lieu par les voies respiratoires hautes mais cela n’a pas été formellement démontré, le BKV étant retrouvé dans des prélèvements amygdaliens [12] et l’âge de séroconversion allant dans ce sens. Une transmission maternofœtale par voie transplacentaire a aussi été évoquée, de l’ADN viral ayant été retrouvé au niveau des tissus fœtaux et placentaires [13]. Le virus a également été mis en évidence dans d’autres prélèvements biologiques, en particulier les urines et les selles [14], ces résultats amenant à poser l’hypothèse d’une transmission par voie orale par des aliments ou de l’eau contaminés. De même, la transmission par voie sexuelle a été proposée. En effet, le BKV a été identifié dans des tissus génitaux et dans des échantillons de sperme. Toutefois, étant donné l’âge de primo-infection qui est antérieur à l’âge de l’activité sexuelle, ce mode de transmission apparaît peu probable. Tropisme in vivo et persistance virale L’histoire naturelle de l’infection par le BKV comporte schématiquement trois phases (figure 1) : – la primo-infection, qui survient généralement chez les jeunes enfants ; – la phase de persistance dans l’organisme ; – les phases de réactivation endogène ou de réinfection exogène, généralement asymptomatiques chez les individus immunocompétents, et qui peuvent avoir certaines expressions cliniques chez les sujets immunodéprimés. L’hypothèse la plus probable concernant le mode d’entrée du virus dans l’organisme est la voie respiratoire où il se multiplierait au niveau des amygdales. Puis le virus serait disséminé par voie hématogène, au sein des cellules mononuclées sanguines ou libre dans le plasma, vers différents organes cibles, en particulier le rein et le tractus urinaire. Le virus persiste alors à l’état latent dans certains organes. Le site majeur de persistance virale est l’épithélium du rein (épithéliums de transition, des tubules rénaux, de la capsule de Bowman) et du tractus urinaire. Il a aussi été retrouvé dans divers autres organes, tels que le poumon, le foie, l’estomac, les glandes parathyroïdes, les amygdales et le nasopharynx, les os, les organes génitaux et l’hypophyse ou encore le cerveau et les cellules mononuclées sanguines. Le génome viral se trouve alors sous forme épisomale dans le noyau de la cellule hôte. Un nombre limité de gènes viraux étant transcrits, le BKV échappe à la surveillance du système immunitaire dont les deux principales cibles sont l’Ag T et la protéine de capside VP1 [15]. Le BKV a la capacité de se réactiver dans certaines circonstances, le plus souvent dans un contexte d’immunosuppression, souvent d’origine cellulaire, même 117 revue Primo-infection Infection latente Copyright © 2017 John Libbey Eurotext. Téléchargé par un robot venant de 88.99.165.207 le 24/05/2017. Infection respiratoire haute Pneumopathie Cystite hémorragique Néphrite tubulo-interstitielle Hépatite Encéphalite Convulsion ? Polyradiculonévrite ? Tractus uro-génital Leucocytes périphériques Foie Poumon Estomac Os Système nerveux central Voies respiratoires supérieures Transformation Réactivation Cystite hémorragique Sténose urétérale Néphrite tubulo-interstitielle Pneumonie interstitielle Méningo-encéphalite Rétinite Infection disséminée Cancer ? Maladies auto-immunes ? Figure 1. Étapes de l’infection naturelle par le virus BK. modéré. La fréquence de cette réactivation, mise en évidence par une virurie, est variable selon les populations étudiées : elle augmente avec le degré d’immunodépression [16] : – population générale : 0,3 à 6 % ; – femmes enceintes : 3 % ; – personnes âgées : 9 % ; – patients infectés par le virus de l’immunodéficience humaine (VIH) : 25 % ; – patients transplantés rénaux : 10 à 50 % ; – patients greffés de CSH : 50 %. Manifestations cliniques associées au virus BK en dehors de la greffe de cellules souches hématopoïétiques Individu immunocompétent La primo-infection par le BKV est la plupart du temps asymptomatique. Les rares symptômes décrits sont de la fièvre, des signes respiratoires hauts non spécifiques, ou un syndrome pseudo-grippal. Des études sérologiques ont 118 mis en évidence une ascension des anticorps de type IgM dans certains tableaux d’infections respiratoires hautes chez l’enfant évoquant une primo-infection à BKV [17]. Le génome viral a également été retrouvé dans des prélèvements amygdaliens chez des enfants présentant une angine [18]. Des cas de possible primo-infection par le BKV ont été décrits devant des cystites avec ou sans hématurie et des syndromes néphrotiques. Des atteintes neurologiques ont été suggérées par une étude qui a détecté du BKV par amplification génique (PCR) chez des enfants de deux à cinq ans suspectés d’encéphalite virale [19]. La réactivation du BKV chez les personnes immunocompétentes avec la présence du virus dans les urines ne s’accompagne d’aucun symptôme. Patient immunodéprimé Lors d’un déficit de l’immunité cellulaire, le BKV peut être responsable d’une infection active et provoquer différents tableaux cliniques. Étant donné son épidémiologie, ces tableaux sont probablement liés à une réactivation du virus mais aucune étude n’a pu écarter l’hypothèse d’une nouvelle infection d’origine exogène. Le rein est le site de Virologie, Vol 15, n◦ 2, mars-avril 2011 Copyright © 2017 John Libbey Eurotext. Téléchargé par un robot venant de 88.99.165.207 le 24/05/2017. revue réactivation le plus fréquemment décrit, ce qui se traduit par la mise en évidence du virus dans les urines. Cependant, cette virurie est le plus souvent asymptomatique. Chez les transplantés rénaux, les études décrivent des néphropathies à BKV [20]. La présence de BKV dans les urines est détectée chez 30 à 40 % des patients au cours de la période post-transplantation rénale. Le BKV peut également être présent de façon concomitante dans le sang [21]. La réplication virale survient généralement au cours des trois mois suivant la transplantation, mais peut être retardée et apparaître dans les deux ans qui suivent. La complication de cette réplication est une néphrite interstitielle, survenant entre deux et soixante mois après la transplantation, neuf mois en moyenne. Jusqu’à 10 % des transplantations rénales peuvent se compliquer d’une néphropathie à BKV conduisant dans 50 % des cas à un dysfonctionnement du greffon voire à une perte de celui-ci [22]. Par ailleurs, un cas de leuco-encéphalopathie multifocale progressive (LEMP) associée au BKV a été observé chez un transplanté rénal en dehors de toute infection disséminée [23]. Dans le cadre des autres transplantations d’organe (cardiaque, pulmonaire, pancréatique), les cas de néphropathie à BKV sur rein natif sont rares, et ce en dépit d’un état d’immunodépression similaire voire même plus intense. Chez des patients atteints de sida, des atteintes rénales associées au BKV ont été rapportées [24]. De plus, des formes pulmonaires, neurologiques et oculaires au cours d’infections disséminées à BKV ont été décrites [25-27]. Infections à virus BK chez les greffés de cellules souches hématopoïétiques Prévalence et pouvoir pathogène Une virurie à BKV est détectée chez environ 50 % des greffés de CSH, aux alentours de deux mois après la greffe. La prévalence de la virurie à BKV est identique pour les greffes allogéniques (46-53 %) et les greffes autologues (39-54 %) de CSH [28]. Du fait du tropisme du virus, les pathologies associées aux infections à BKV sont principalement localisées au niveau du tractus urinaire : hématurie asymptomatique, cystite hémorragique (CH), sténose urétérale et néphrite interstitielle. La CH est la plus fréquente de ces complications, survenant dans 10 à 25 % des cas de greffe de CSH avec une morbidité et une mortalité significatives [29]. Plusieurs cas de néphrite à BKV, sans CH associée, ont été décrits chez des greffés de CSH ayant un rein natif [30]. Enfin, plus rarement, d’autres manifestations cliniques potentiellement associées au BKV ont été décrites chez les greffés de CSH, comme par exemple une pneumonie interVirologie, Vol 15, n◦ 2, mars-avril 2011 stitielle mortelle chez une enfant de huit mois greffée de CSH de sang de cordon [31]. L’enfant présentait également une CH. Cystite hémorragique Les patients souffrant de CH présentent une pollakiurie, des douleurs mictionnelles et une dysurie due à l’inflammation de la muqueuse vésicale. Une douleur sus-pubienne et des spasmes de la vessie peuvent également être présents. Ils présentent de façon concomitante une hématurie. Une gradation de 1 à 4 a été définie pour déterminer le grade de la CH en fonction de l’importance de l’hématurie : grade 1, hématurie microscopique ; grade 2, hématurie macroscopique ; grade 3, hématurie macroscopique avec présence de petits caillots ; grade 4, hématurie massive avec présence de caillots provoquant l’obstruction du tractus urinaire. Les CH peuvent causer de fortes douleurs, des saignements incontrôlés, une insuffisance rénale aiguë, à l’origine d’un allongement de la durée d’hospitalisation. Chez les greffés de CSH, les CH peuvent avoir des origines infectieuses et non-infectieuses (tableau 2). Ces dernières résultent directement de l’effet cytotoxique des traitements antinéoplasiques, servant au conditionnement pré-greffe, et plus particulièrement les agents alkylants dont le cyclophosphamide. Cet effet est l’œuvre de l’acroléine, métabolite des agents alkylants, qui est excrété par le rein et agit sur l’épithélium de la vessie [32]. Les CH dues à l’acroléine surviennent précocement après la greffe, généralement dans les 72 heures suivant l’administration du cyclophosphamide. Il existe désormais des solutions pour lutter contre la toxicité de l’acroléine : la diurèse forcée et le MESNA (Uromitexan® ), un uroprotecteur. Les CH causées par le BKV surviennent plus tardivement au cours de la période post-greffe, généralement après la sortie d’aplasie du patient. Les premières études concernant l’association entre le BKV et les CH tardives ont montré que ces dernières se produisent avec une fréquence quatre fois plus élevée chez les patients qui excrètent du BKV Tableau 2 Origine des cystites hémorragiques (CH) chez les greffés de cellules souches hématopoïétiques. CH précoces CH tardives Origine médicamenteuse - Cyclophosphamide, ifosfamide - Busulfan - Étoposide à forte dose Origine infectieuse - Virus BK (BKV) - Cytomégalovirus (CMV) - Adénovirus (ADV) Autres origines - Irradiation pelvienne - Thrombopénie sévère - Troubles de la coagulation Autres origines - Thrombopénie sévère - Troubles de la coagulation 119 Copyright © 2017 John Libbey Eurotext. Téléchargé par un robot venant de 88.99.165.207 le 24/05/2017. revue dans leurs urines. De plus, cette virurie précède ou coïncide avec la survenue des CH. Cependant, 40 à 50 % des greffés de CSH présentent une virurie à BKV sans CH, ce qui indique que d’autres facteurs contribuent au développement de celle-ci. Les études suivantes ont confirmé cette association entre BKV et survenue CH tardive. Ainsi, la charge virale BKV urinaire des patients sans CH est au maximum de 104 à 105 copies/mL alors que celle des patients avec CH est de l’ordre de 108 à 1010 copies/mL, la virurie précédant le début de la CH [33]. Contrairement au domaine de la transplantation rénale pour lequel de nombreuses études ont montré que la virémie à BKV était un indicateur sensible et spécifique de la néphropathie à BKV [34], peu d’équipes ont étudié l’intérêt de la mesure de la charge virale sanguine du BKV dans le cadre de la survenue de CH chez les patients greffés de CSH (tableau 3). Ainsi, avec 33 % des patients présentant une virémie à BKV, Erard et al. ont montré que le BKV était étroitement associé au risque de développer une CH [35]. Les patients ayant une charge virale plasmatique supérieure à 104 copies/mL avaient un risque significativement plus élevé de survenue d’une CH. Dans l’étude de Cesaro et al., concernant des enfants allogreffés de CSH, 40 % des patients avaient une virémie à BKV, et le seuil prédictif de survenue de CH était de 103 copies/mL de plasma [36]. Enfin, dans une étude menée au sein du Groupe hospitalier Pitié-Salpêtrière, 25 % des patients avaient une virémie à BKV, et la valeur de charge virale BKV significativement associée à la survenue d’une CH était de 500 copies/mL de sang total [37]. Facteurs de risque associés à la survenue d’une cystite hémorragique associée au BKV Étant donné le grand nombre de patients présentant une virurie à BKV sans CH, certaines conditions apparaissent nécessaires pour la survenue d’une CH associée au BKV. Plusieurs facteurs de risque potentiels semblent associés aux CH dues aux BKV mais les résultats sont variables suivant les études. La présence chez le receveur d’un titre élevé d’anticorps IgG anti-BKV avant la greffe est associée à l’excrétion urinaire de BKV en post-greffe, celle-ci correspondant alors à la réactivation du virus [38]. Les conditions de la greffe apparaissent aussi comme un autre facteur de risque, Tableau 3 Études concernant la virémie à virus BK chez les greffés de cellules souches hématopoïétiques. Erard et al., 2004 et 2005 [35, 45] Cesaro et al., 2008 [36] O’Donnell et al., 2009 [44] Corneille et al., 2010 [37] Type d’étude Rétrospective Prospective et rétrospective Prospective et rétrospective Rétrospective Population étudiée Adultes Enfants Adultes Adultes Type de greffe Autogreffe et allogreffe Allogreffe Allogreffe Allogreffe Durée d’étude post-greffe 3 mois 54 mois 2 ans 1 an Fréquence des prélèvements sanguins Hebdomadaire Hebdomadaire durant les 100 premiers jours post-greffe Hebdomadaire durant les 100 premiers jours post-greffe Mensuelle Nombre de patients 132 74 dont 15 en prospectif 124 dont 57 en prospectif 61 Nombre de patients avec virémie à BKV 44/132 (33 %) 6/15 (40 %) 21/124 (17 %) dont 13/57 (23 %) 15/61 (25 %) Nombre de patients présentant une CH tardive 19/132 (14 %) 16/74 (22 %) dont 5/15 (33%) 17/124 (14 %) 11/61 (18 %) Valeur charge virale BKV associée à la survenue de CH tardive 1 × 104 (copies/mL plasma) 1 × 103 (copies/mL plasma) ND 500 (copies/mL sang total) Facteurs de risque Séropositivité CMV pré-greffe Hémopathie initiale Aucun Virémie à CMV Leucémie aiguë Virémie à CMV ND : non déterminé ; CH : cystites hémorragiques. 120 Virologie, Vol 15, n◦ 2, mars-avril 2011 Copyright © 2017 John Libbey Eurotext. Téléchargé par un robot venant de 88.99.165.207 le 24/05/2017. revue un conditionnement standard myéloablatif étant jugé plus risqué pour la survenue d’une CH à BKV qu’un conditionnement à intensité réduite non myéloablatif [39]. Après un conditionnement standard, les CH ont aussi une durée plus longue et un grade plus élevé. Le type de greffe joue également un rôle. Ainsi, pour des conditionnements identiques, les CH à BKV surviennent moins fréquemment après une greffe autologue qu’après une greffe allogénique [40]. Pour cette raison, la réaction allo-immune après la greffe allogénique semble un facteur contributif important à la genèse de la CH. Allant dans le sens du rôle important du système immunitaire, les survenues de CH et de maladie du greffon contre l’hôte (graft versus host disease ou GvHD) sont associées de manière significative [41]. Chez les patients autogreffés de CSH, le niveau et la valeur du pic de virurie sont identiques à ceux des patients allogreffés. Cependant, la CH se développe principalement chez ces derniers [42]. Donc, bien que l’infection à BKV soit un pré-requis au développement de la CH, la réaction immunitaire suivant la reconstitution hématopoïétique contribue certainement à la pathogenèse de la CH. Un schéma comportant trois phases a été proposé pour le développement des CH à BKV lors des greffes allogéniques de CSH [43] (figure 2) : – lors de la première phase, au cours du conditionnement pré-greffe, les antinéoplasiques et l’irradiation corpo- relle endommageraient l’uroépithélium, et la régénération consécutive des cellules uroépithéliales confèrerait un environnement cellulaire propice à la réplication du BKV. De plus, l’immunodépression causée par le conditionnement pré-greffe réduirait l’immunité cellulaire spécifique antiBKV. Cette combinaison fournirait les conditions idéales à la réactivation virale ; – durant la seconde phase, la réplication incontrôlée du BKV causerait des effets cytopathiques qui aboutiraient à l’excrétion du BKV dans les urines, correspondant à l’augmentation de la virurie, et à l’apparition d’une hématurie microscopique ; – dans la phase finale, lors de la reconstitution immunitaire spécifique anti-BKV, les cellules lymphoïdes induiraient une réaction immunologique contre les antigènes viraux exprimés à la surface de l’uroépithélium. Cette réaction allo-immune serait à l’origine de l’altération de la muqueuse et les hématuries caractéristiques des CH. Il faut cependant noter que des CH à BKV peuvent survenir chez des patients ayant un nombre de lymphocytes sanguins inférieur à 0,1 G/L ou recevant de fortes doses de corticostéroïdes dans le cadre de traitement de GvHD [35], ce qui va en partie à l’encontre de ce schéma qui, à ce jour, n’a pas été prouvé. Enfin, un lien entre la réactivation du CMV et celle du BKV a été proposé lors des greffes de CSH. En effet, des études Phase 1 Phase 2 La chimio-irradiation endommage L’immunodépression conduit l’uroépithélium et procure un à la réactivation virale terrain adapté à la réplication virale Epithélium T Sous-épithélium T BKV Antigène BKV Hématie T Lymphocyte T T Phase 3 La réaction allo-immune des lymphocytes T dirigés contre les antigènes BKV détruit l’uroépithélium Figure 2. Modèle proposé pour la survenue de cystite hémorragique à virus BK chez les greffés de cellules souches hématopoïétiques (d’après Leung et al. [42]). Virologie, Vol 15, n◦ 2, mars-avril 2011 121 Copyright © 2017 John Libbey Eurotext. Téléchargé par un robot venant de 88.99.165.207 le 24/05/2017. revue montrent que la virémie à CMV est significativement associée à la survenue d’une infection active à BKV au cours de la période post-greffe de CSH [37, 44]. l’épithélium vésical peut parfois être réalisée. La présence de l’ADN viral est alors mise en évidence par hybridation in situ. Diagnostic des cystites hémorragiques associées au virus BK Traitement des cystites hémorragiques associées au virus BK Le diagnostic de CH à BKV est envisagé lorsque le patient présente une hématurie au cours de la période de postgreffe de CSH, après la sortie d’aplasie, ainsi que les autres signes clinico-biologiques évocateurs. L’examen cytologique de l’urine peut révéler la présence de cellules caractéristiques infectées par des polyomavirus : les decoy cells. Ce sont des cellules d’origine urothéliale, observées après coloration de Papanicolaou. Elles possèdent un noyau élargi contenant une inclusion basophile intranucléaire. Toutefois, ces cellules peuvent être confondues avec des cellules malignes, et les infections causées par le JCV ou l’adénovirus peuvent aussi produire le même type de cellules. L’isolement du BKV en culture de cellules n’est pas utilisé en pratique courante. Cependant, il peut être réalisé à partir de prélèvements urinaires sur des cellules HEK, ainsi que sur des cellules Vero, mais l’isolement viral peut nécessiter plusieurs semaines avant l’apparition d’un ECP qui est limité. La méthode de choix pour la détection du BKV dans l’urine ou le sang périphérique est la PCR. Cependant, comme dit précédemment, la seule présence d’ADN viral dans l’urine n’est pas spécifique de la CH. Les patients greffés de CSH peuvent ainsi excréter du BKV en l’absence de CH. Actuellement, les paramètres de réactivation virale utilisés pour diagnostiquer la réplication du BKV comme cause de la CH sont une virurie précédant la survenue d’hématurie, une charge virale urinaire supérieure à 109 copies/mL ou une augmentation de 3 log de celle-ci, ou encore une virémie dont le seuil varie de 500 copies/mL de sang total à 104 copies/mL de plasma suivant les études [36, 37, 45]. Une biopsie de L’approche thérapeutique des CH varie et dépend de la sévérité et de l’évolution de cet épisode. Les CH à BKV bénignes sont généralement spontanément résolutives en deux semaines. Si une hématurie significative persiste audelà de deux semaines après le début des signes cliniques et est accompagnée d’une augmentation significative de la charge virale BKV, alors un traitement spécifique de la CH peut être mis en place pour soulager le patient et contrôler les saignements. Il s’agit d’un traitement symptomatique comprenant des analgésiques, une hyperhydratation, une diurèse forcée et une irrigation continue de la vessie pour prévenir la formation de caillots. Le maintien d’un taux de plaquettes supérieur à 50 G/L et d’un hématocrite supérieur à 25 % chez les patients avec une CH de grade supérieur ou égal à 2 permet d’alléger la sévérité et les conséquences de l’hématurie. Lors des hématuries massives, une obstruction du tractus urinaire peut survenir suite à la formation de caillots. Dans cette situation, afin de préserver la fonction rénale, une cystoscopie doit être effectuée pour évacuer ces caillots et éventuellement une cautérisation de la muqueuse. Quand toutes ces alternatives ont échoué, que les saignements sont ingérables et menacent potentiellement la vie du patient, l’intervention chirurgicale consistant en une cystectomie doit alors être envisagée. À l’heure actuelle, aucun traitement spécifique n’a prouvé son efficacité contre les infections à BKV. Cependant, en raison de la forte demande concernant les néphropathies à BKV chez les transplantés rénaux et les CH chez les greffés de CSH, certains traitements ont été testés dans des essais cliniques (tableau 4). Tableau 4 Traitements potentiels des cystites hémorragiques (CH) à virus BK (BKV). Molécule Posologie Expérience clinique Mécanisme d’action proposé Principaux effets indésirables Cidofovir 1-5 mg/kg/semaine (i.v.) associé au probénécide Case report, 2 séries avec réponse clinique et virologique Inhibition de l’activité ADN polymérase de l’Ag T Néphrotoxicité Léflunomide 100 mg/j pendant 5 j puis 20-60 mg/j Traitement des BKVN Traitement d’infection à CMV résistant Inhibition de l’activité protéine kinase Pancytopénie, agranulocytose, thrombocytopénie Baisse du pic viral urinaire chez les greffés de CSH Inhibition de l’activité hélicase de l’Ag T Résistance bactérienne Fluoroquinolones500 mg p.o. 2 fois/j (ciprofloxacine) 200 mg i.v. 2 fois/j BKVN : néphropathie à BKV ; i.v. : intraveineux ; p.o. : per os ; ttt : traitement. 122 Virologie, Vol 15, n◦ 2, mars-avril 2011 Copyright © 2017 John Libbey Eurotext. Téléchargé par un robot venant de 88.99.165.207 le 24/05/2017. revue Le cidofovir possède une activité contre les polyomavirus. Son activité anti-BKV a été confirmée dans des études in vitro mais le mécanisme d’action n’est pas encore complètement élucidé. En effet, le BKV, comme tous les autres polyomavirus, ne possède pas d’ADN polymérase. Le cidofovir inhiberait la fonction ADN polymérase de l’Ag T. Le cidofovir a été utilisé avec succès pour traiter les néphropathies à BKV chez les transplantés rénaux [46] mais la plupart des études concernaient des petites séries ou des études de cas (associées parfois à des baisses du traitement immunosuppresseur). Concernant les greffés de CSH, le cidofovir a été administré chez un patient pour traiter une CH à BKV associée une réactivation du CMV. Le résultat a été un arrêt de la réplication du CMV et une réduction significative de la virurie à BKV accompagnée d’une amélioration clinique [47]. Il a également été utilisé avec succès lors d’administrations hebdomadaires à 1 mg/kg chez des greffés de CSH présentant des CH à BKV. Ces résultats ont également été retrouvés lors d’une étude menée par le European Group for Blood and Marrow Transplantation chez 62 patients ayant eu une CH à BKV traité par cidofovir avec des doses hebdomadaires allant de 0,5 à 5 mg/kg [48]. Le léflunomide est un immunosuppresseur indiqué pour le traitement de certaines maladies auto-immunes, en particulier la polyarthrite rhumatoïde. Cette molécule serait également susceptible d’inhiber des protéines kinases laissant penser qu’elle pourrait être active sur des protéines virales. Cette activité antivirale a été retrouvée in vitro contre le CMV, le virus Herpes simplex (HSV) et le BKV [49]. Le léflunomide a été utilisé pour traiter les patients transplantés rénaux atteints de néphropathies à BKV [50]. Il permettait une réduction significative de la charge virale BKV dans les urines et dans le sang et une stabilisation voire une baisse de la créatinémie. Le léflunomide a aussi été utilisé avec succès chez les allogreffés de CSH pour le traitement d’infections à CMV multi-résistantes [51]. À l’heure actuelle, aucune étude concernant l’utilisation du léflunomide chez les patients greffés de CSH comme traitement des CH à BKV n’a été publiée dans la littérature. Il y a une vingtaine d’années, des études ont montré que les quinolones pouvaient inhiber la réplication du BKV in vitro [52]. Les quinolones inhiberaient la réplication du BKV en intervenant au niveau de l’activité hélicase de l’Ag T qui a une fonction similaire à celle de l’ADN-gyrase cellulaire. Récemment, des études in vitro ont démontré que diverses fluoroquinolones telles que l’ofloxacine, la levofloxacine ou la ciprofloxacine inhibaient la réplication du BKV. Chez les allogreffés de CSH, le traitement prophylactique par la ciprofloxacine a permis une baisse significative du pic de la charge virale urinaire du BKV et une baisse de l’incidence des CH comparé au traitement prophylactique par des céphalosporines [53]. Mais cette activité « antiviVirologie, Vol 15, n◦ 2, mars-avril 2011 rale » reste modeste et peu sélective. Par conséquent, les fluoroquinolones seraient plus efficaces dans le cadre d’un traitement prophylactique des CH à BKV, plutôt que dans le cadre d’un traitement curatif. Au total, il apparaît que des études plus approfondies et plus complètes concernant le cidofovir, le léflunomide et les fluoroquinolones sont nécessaires pour évaluer leur véritable efficacité dans le cadre des traitements prophylactique ou curatif des CH associées au BKV. Conclusion Depuis le milieu des années 1990, le BKV a été identifié comme un agent pathogène important chez les patients immunodéprimés, en particulier les patients recevant une greffe rénale ou une greffe de CSH. De nos jours, ces populations sont en augmentation constante. De nouvelles thérapies immunosuppressives plus puissantes sont également développées. Par conséquent, l’incidence et la diversité des présentations cliniques des infections actives à BKV, que l’on croyait initialement être limitées à l’uroépithélium, sont en progression. Chez les patients greffés de CSH, les infections actives à BKV provoquent généralement des CH tardives. La physiopathologie de ces CH semble correspondre à une interaction entre les dommages cellulaires causés par le conditionnement prégreffe, l’infection active à BKV et la réaction allo-immune des lymphocytes du donneur dirigés contre les cellules de l’uroépithélium du receveur. Il est important de dépister les patients à risque de développer des CH ainsi que de suivre l’évolution de ceux déjà atteints, afin d’optimiser leur prise en charge. La charge virale sanguine apparaît plus spécifique que la charge virale urinaire dans le cadre du suivi de ces patients. D’autres études prospectives sont nécessaires afin de conforter les résultats publiés à ce jour. Elles pourraient également permettre la mise en place d’une prise en charge thérapeutique antivirale plus adaptée. Conflits d’intérêts : aucun. Références 1. Gardner SD, Field AM, Coleman DV, Hume B. New human papovirus (B.K.) isolated from urine after renal transplantation. Lancet 1971 ; 1 : 1253-7. 2. Padgett BL, Walker DL, ZuRhein GM. Cultivation of papova like virus from human brain with progressive multifocale leucoencéphalopathie. Lancet 1971 ; 1 : 1257-60. 3. Allander T, Andreasson K, Gupta S, et al. Identification of a third human polyomavirus. J Virol 2007 ; 81 : 4130-6. 4. 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