Development and validation of quantitative PCR assays for HIV-associated cryptococcal meningitis in sub-Saharan Africa: a diagnostic accuracy study - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue The Lancet Microbe Année : 2024

Development and validation of quantitative PCR assays for HIV-associated cryptococcal meningitis in sub-Saharan Africa: a diagnostic accuracy study

Tshepiso Mbangiwa (1, 2, 3, 4) , Aude Sturny-Leclère (2, 3) , Kwana Lechiile (1) , Cheusisime Kajanga (5) , Timothée Boyer-Chammard (2, 3, 6) , Jennifer Hoving (4, 7) , Tshepo Leeme (1) , Melanie Moyo (5) , Nabila Youssouf (1, 8) , David Lawrence (1, 8) , Henry Mwandumba (4, 9) , Mosepele Mosepele (1, 10) , Thomas Harrison (11, 12, 13) , Joseph Jarvis (1, 8) , Olivier Lortholary (2, 3, 14) , Alexandre Alanio (2, 3, 15) , J Goodall , N Mawoko , J Milburn , R Mmipi , C Muthoga , P Ponatshego , I Rulaganyang , K Seatla , N Tlhako , K Tsholo , S April , A Bekiswa , L Boloko , H Bookholane , T Crede , L Davids , R Goliath , S Hlungulu , R Hoffman , H Kyepa , N Masina , D Maughan , T Mnguni , S Moosa , T Morar , M Mpalali , J Naude , I Oliphant , S Sayed , L Sebesho , M Shey , L Swanepoel , M Chasweka , W Chimang’anga , T Chimphambano , E Dziwani , E Gondwe , A Kadzilimbile , S Kateta , E Kossam , C Kukacha , B Lipenga , J Ndaferankhande , M Ndalama , R Shah , A Singini , K Stott , A Zambasa , T Banda , T Chikaonda , G Chitulo , L Chiwoko , N Chome , M Gwin , T Kachitosi , B Kamanga , M Kazembe , E Kumwenda , M Kumwenda , C Maya , W Mhango , C Mphande , L Msumba , T Munthali , D Ngoma , S Nicholas , L Simwinga , A Stambuli , G Tegha , J Zambezi , C Ahimbisibwe , A Akampurira , A Alice , F Cresswell , J Gakuru , D Kiiza , J Kisembo , R Kwizera , F Kugonza , E Laker , T Luggya , A Lule , A Musubire , R Muyise , O Namujju , J Ndyetukira , L Nsangi , M Okirwoth , A Sadiq , K Tadeo , A Tukundane , D Williams , L Atwine , P Buzaare , M Collins , N Emily , C Inyakuwa , S Kariisa , J Mwesigye , S Niwamanya , A Rodgers , J Rukundo , I Rwomushana , M Ssemusu , G Stead , K Boyd , S Gondo , P Kufa , E Makaha , C Moyo , T Mtisi , S Mudzingwa , T Mwarumba , T Zinyandu , F Dromer , P Johnstone , S Hafeez
Cheusisime Kajanga
J Goodall
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N Mawoko
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J Milburn
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R Mmipi
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C Muthoga
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P Ponatshego
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I Rulaganyang
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K Seatla
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N Tlhako
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K Tsholo
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S April
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A Bekiswa
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L Boloko
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H Bookholane
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T Crede
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L Davids
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R Goliath
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S Hlungulu
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R Hoffman
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H Kyepa
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N Masina
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D Maughan
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T Mnguni
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M Shey
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M Chasweka
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T Chimphambano
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Résumé

Background: HIV-associated cryptococcal meningitis is the second leading cause of AIDS-related deaths, with a 10-week mortality rate of 25-30%. Fungal load assessed by colony-forming unit (CFU) counts is used as a prognostic marker and to monitor response to treatment in research studies. PCR-based assessment of fungal load could be quicker and less labour-intensive. We sought to design, optimise, and validate quantitative PCR (qPCR) assays for the detection, identification, and quantification of Cryptococcus infections in patients with cryptococcal meningitis in sub-Saharan Africa. Methods: We developed and validated species-specific qPCR assays based on DNA amplification of QSP1 (QSP1A specific to Cryptococcus neoformans, QSP1B/C specific to Cryptococcus deneoformans, and QSP1D specific to Cryptococcus gattii species) and a pan-Cryptococcus assay based on a multicopy 28S rRNA gene. This was a longitudinal study that validated the designed assays on cerebrospinal fluid (CSF) of 209 patients with cryptococcal meningitis at baseline (day 0) and during anti-fungal therapy (day 7 and day 14), from the AMBITION-cm trial in Botswana and Malawi (2018-21). Eligible patients were aged 18 years or older and presenting with a first case of cryptococcal meningitis. Findings: When compared with quantitative cryptococcal culture as the reference, the sensitivity of the 28S rRNA was 98·2% (95% CI 95·1-99·5) and of the QSP1 assay was 90·4% (85·2-94·0) in CSF at day 0. Quantification of the fungal load with QSP1 and 28S rRNA qPCR correlated with quantitative cryptococcal culture (R2=0·73 and R2=0·78, respectively). Both Botswana and Malawi had a predominant C neoformans prevalence of 67% (95% CI 55-75) and 68% (57-73), respectively, and lower C gattii rates of 21% (14-31) and 8% (4-14), respectively. We identified ten patients that, after 14 days of treatment, harboured viable but non-culturable yeasts based on QSP1 RNA detection (without any positive CFU in CSF culture). Interpretation: QSP1 and 28S rRNA assays are useful in identifying Cryptococcus species. qPCR results correlate well with baseline quantitative cryptococcal culture and show a similar decline in fungal load during induction therapy. These assays could be a faster alternative to quantitative cryptococcal culture to determine fungal load clearance. The clinical implications of the possible detection of viable but non-culturable cells in CSF during induction therapy remain unclear.
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Citer

Tshepiso Mbangiwa, Aude Sturny-Leclère, Kwana Lechiile, Cheusisime Kajanga, Timothée Boyer-Chammard, et al.. Development and validation of quantitative PCR assays for HIV-associated cryptococcal meningitis in sub-Saharan Africa: a diagnostic accuracy study. The Lancet Microbe, 2024, 5 (3), pp.e261-e271. ⟨10.1016/S2666-5247(23)00362-2⟩. ⟨hal-04613414⟩
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