深圳市龙岗区新确证HIV/AIDS病例的亚型分布及耐药分析
周健明, 李静媚, 龙清平, 王小丽, 王琼瑶, 林泽仁, 金玉娟*
深圳市龙岗区疾病预防控制中心,广东 深圳 518172
*通信作者:金玉娟,E-mail: 467650742@qq.com

作者简介:周健明(1986—),男,硕士,副主任技师,研究方向:传染病预防与控制。

摘要

目的 了解深圳市龙岗区新增确证艾滋病病毒感染者(HIV)/艾滋病病人(AIDS)的流行病学特征、HIV-1亚型分布及耐药株流行状况,为当地的艾滋病防控提供参考依据。方法 对深圳市龙岗区2016—2019年新报告HIV/AIDS病例开展流行病学横断面研究,按年分层随机抽取432例HIV/AIDS患者血清并提取病毒RNA,一步法逆转录PCR和巢式PCR法扩增HIV-1 pol区基因并测序,以邻接法(Neighbor-Joining method, NJ)构建系统进化树鉴定亚型,通过美国斯坦福大学HIV耐药数据库进行耐药分析。结果 研究对象1 519例中男性占比最高(88.61%,1 346/1 519),广东省以外户籍居多(66.16%,1 005/1 519),同性传播比例多于异性传播,54.58%(829/1 519)新增病例的CD4+T 淋巴细胞≥350个/μL。成功获得368份pol基因序列,共发现11种HIV-1基因亚型及17例独特重组型(URF),优势亚型为CRF01_AE和CRF07_BC,其他包括CRF55_01B、B亚型、CRF08_BC、CRF 59_01B,C亚型、G亚型、CRF 67_01B、CRF79_0107和CRF 68_01B。共发现33个传播簇(含79例),总成簇比例为21.47%(79/368),其中CRF55_01B成簇比最高,为44.90%(22/49),高于主要亚型的CRF01_AE及CRF07_BC。14例感染者具有WHO推荐的耐药突变位点,传播性耐药(transmitted drug resistance,TDR)耐药率为3.80%,TDR突变以非核苷酸反转录酶抑制剂(NNRTIs)为主,CRF01_AE亚型的耐药突变率最高。结论 深圳市龙岗区新确证HIV/AIDS病例中,HIV-1亚型分布复杂多样,总体耐药率处于低水平,重组亚型CRF55_01B的感染者已成簇传播,应加强对该人群开展靶向干预。

关键词: 艾滋病病毒; 亚型; 传播性耐药
中图分类号:R561 文献标志码:A 文章编号:1009-9727(2022)01-68-06
Genotype distribution and transmitted drug resistance analysis of newly-diagnosed HIV/AIDS patients in Longgang district of Shenzhen
ZHOU Jian-ming, LI Jing-mei, LONG Qing-ping, WANG Xiao-li, WANG Qiong-yao, LIN Ze-ren, JIN Yu-juan
Longgang District Center for Disease Control and Prevention, Shenzhen, Guangdong 518172, China
Corresponding author: JIN Yu-juan,E-mail: 467650742@qq.com
Abstract

Objective This study aim to realize the epidemiological characteristics, genotype distribution of HIV-1 and epidemic situation of drug resistance in newly-reported HIV infections in Longgang district of Shenzhen. It provides a reference for the overall prevention and control of AIDS in the local area.Methods A cross-sectional study of epidemiology was proceeded on newly-identified HIV/AIDS infections in Longgang district, Shenzhen during 2016-2019. 432 plasma samples were collected by random sampling, and its RNA were extracted. The pol fragment of HIV-1 genome was amplified by one-step RT-PCR and nested-PCR and was sequenced. Subtype analysis was performed by phylogenetic tree with neighbor-joining method. The HIV resistance mutations were determined with the use of Stanford University HIV Drug Resistance Database.Results Subjects were majority males (88.61%, 1 346/1 519)and migrants(66.16%,1 005/1 519), and the proportion of HIV infections through Homosexual behavior were higher in infected mainly through heterosexual behavior. The CD4+T lymphocyte counts of HIV patients were 54.58% (829/1 519) above 350 cells/μL. 368 segments were successfully amplified, among which 11 genotypes of HIV-1 and 17 URF strains were found. The main subtypes were CRF01_AE and CRF07_BC, others were CRF55_01B, B, CRF08_BC, CRF 59_01B, C, G, CRF 67_01B, CRF79_0107 and CRF 68_01B. 33 transmission clusters were found, with the total clustered rate of 21.47% (79/368). CRF55_01B had the highest cluster rate (44.90%, 22/49), which was higher than the major subtypes CRF01_AE and CRF07_BC. The drug resistance mutations of WHO recommendation were found in fourteen samples. The overall rate of transmitted drug resistance (TDR) was 3.80%. TDR was predominantly towards NNRTIs, and the subtype CRF01_AE showed the highest drug resistance mutation rate.Conclusions The distribution of HIV-1 subtypes of newly reported HIV/AIDS in Longgang district of Shenzhen is complex and diverse, and the overall drug resistance rate remain at a low level. The clustering transmission of HIV-infection of CRF55_01B has been established, so the targeted intervention of this population needs to be strengthened.

Keyword: HIV; Subtype; Transmitted drug resistance

据中国疾病预防控制中心性病艾滋病预防控制中心报告[1, 2, 3], 2018年第3季度全国新发现HIV/AIDS为41 351例, 相较2017年(38 561例)同季度上升了 2 790例, 艾滋病疫情地区分布存在差异, 部分地区如四川、云南和广东的流行程度高, 新发现病例占比大, 经性传播仍为主要的传播途径, 但男男性行为(MSM)传播特征明显, 并呈现上升趋势。深圳市作为我国流动人口最多的口岸城市, 近年艾滋病疫情不断发展, 新报告病例数每年递增, 其流行特征及优势毒株传播现状存在新的变化[4]。本研究旨在应用分子流行病学技术, 以查明现阶段深圳市第二大行政区龙岗区新增HIV/AIDS病例的流行趋势、亚型变化及耐药特征, 为龙岗区HIV干预防治提供科学依据。

1 材料与方法
1.1 研究对象及数据来源

2016年1月— 2019年5月经深圳市龙岗区疾病预防控制中心(CDC)实验室新增确证并未接受抗病毒治疗的HIV-1感染者, 其流行病学信息从国家艾滋病综合防治信息系统收集。

1.2 研究方法

按High Pure Viral RNA Kit(Roche)说明书, 提取患者血清病毒RNA。以pol基因区为基础, 参照文献[5]引物及反应条件, 首轮应用一步法RT-PCR[Prime Script™ One Step RT-PCR Kit Ver.2 (Dye Plus), 宝日医生物技术(北京)有限公司]; 次轮以第1轮扩增产物为模板, 采用巢式PCR扩增[TaKaRa Taq™ Version 2.0, 宝日医生物技术(北京)有限公司]。第2轮预期扩增全长为1 300 bp, 经1.5%琼脂糖电泳分析后进行测序。

1.3 分型及耐药分析

使用DNASTAR和SeqScanner对双向测得的序列片段进行编辑、清理及拼接, 结合Los Alamos HIV Database的Quality Control进一步校正序列; 采用其在线工具HIV BLAST对序列进行初步分型鉴定, 并下载国际各亚型参考株序列信息, 用MEGA 6.0软件建立系统进化树(Neighbor-Joining, NJ邻接法), 以验证分型结果。对部分独特重组型(unique recombinant form, URF), 采用重组分析工具Simplot 3.5.1判断重组类型和断点。应用斯坦福大学HIV耐药数据库的HIVdb Program工具寻找目的序列耐药相关突变, 根据WHO监测耐药突变列表(https://hivdb.stanford.edu/page/who-sdrm-list/)确定监测耐药突变。对进化树中簇内病例≥ 2个, Bootstrap值≥ 80%且基因距离< 0.015为原则进行传播簇分析。

2 结果
2.1 人口学特征

2016年1月— 2019年5月, 龙岗区HIV/AIDS新发病例累计1 519例, 以男性为主, 男性病例数(1 346例)高于女性(173例), 比例为7.78:1。病例集中于20~40岁年龄组, 占总数的62.94%(956/1519); 婚姻状况以未婚(59.05%, 897/1 519)居多, 汉族占绝大多数(93.48%, 1420/1 519), 同性传播(53.98%, 820/1 519)多于异性传播(45.16%, 686/1519), 户籍所在地包括全国26个省份, 广东省外户籍病例最多(66.16%, 1 005/1 519)。发病人群文化程度以初中、高中或中专为主(69.78%, 1 060/1 519)。CD4+ T 淋巴细胞≥ 350个/μ L占54.58%(829/1 519), 见表1

表1 深圳市龙岗区新确证HIV/AIDS病例人口学特征分析 Table 1 The demographic characteristic analysis of HIV/AIDS cases in Longgang district of Shenzhen
2.2 亚型分布情况

按年分层随机抽样, 共取432份符合条件的HIV确证抗体阳性血清进行pol基因扩增, 有效扩增并成功测序样本368份, 包括2016年89份, 2017年133份, 2018年99份及2019年47份。结合HIV Databases的HIV BLAST亚型判别及进化树分析(图1), 共发现11种HIV-1亚型与17例(4.62%, 17/368)独特重组型(URF), 亚型分布以CRF07_BC(37.77%, 139/368)与CRF01_AE(33.70%, 124/368)为主; 其次为CRF55_01B(13.32%, 49/368)、B亚型(2.99%, 11/368)、CRF08_BC(2.99%, 11/368)、独特重组型(URF)(4.62%, 17/368)、CRF 59_01B(2.72%, 10/368), C亚型(0.82%, 3/368); 以及其他少量其他亚型, 包括G亚型、CRF 67_01B、CRF79_0107和CRF 68_01B各1例。

图1 深圳市龙岗区新报告HIV/AIDS病例pol基因序列进化树分析
○. 2016年Year; ■. 2017年Year; △ . 2018年Year; ◆2019年Year。黑色三角分别为CRF07_BC、CRF55_01B、CRF01_AE的3个进化树的缩图。
Fig.1 Phylogenetic tree analysis of new HIV/AIDS cases in Longgang district of Shenzhen
The three black triangles are the miniature of three evolutionary trees of CRF07_BC, CRF55_01B and CRF01_AE.

经Simplot对17例URF进行重组断点分析, 结果显示, 其中4例为CRF07_BC/CRF08_BC重组株, 7例为CRF01_AE/CRF07_BC及6例CRF55_01B /CRF07_BC重组株。本研究共发现33个传播簇(含79例), 占总病例的21.47%(79/368), CRF55_01B成簇比为44.90%(22/49), 高于CRF01_AE的25%(13/124)、URF的23.53%(4/17)及CRF07_BC的15.83%(22/139)。

2.3 耐药分析

据WHO 2009版的耐药突变名录, 本研究共有14例感染者存在对三类抗病毒药物不同程度的耐药, 其中2018年最多, 为6例, 2019和2016年各3例, 2017年最少为2例, 总耐药率为3.80%(14/368); 按抗病毒药物种类区分:其中NRTIs耐药率为1.09%, NNRTIs耐药率为1.90%, PIs耐药率为0.82%, 发现1例对PIs和NRTIs双重耐药突变(I50V/K70R)的患者。按WHO推荐的耐药警戒线标准, 本辖区处于耐药传播的低流行水平(< 5%), 见表2

表2 耐药突变位点的分布及数量 Table 2 Distribution and number of HIV drug resistance mutations

耐药突变分析结果发现共75位感染者的pol基因检出26个位点存在耐药突变, CRF01_AE亚型检出的耐药突变位点最多(11个), 其次为CRF07_BC(7个)、CRF08_BC(4个)、CRF55_01B(2个)和C亚型(2个), CRF55_01B亚型感染者均出现耐NNRTIs的V179E突变。PIs的主要耐药突变位点有I50V、M46L和I84V, 次要耐药突变位点有L33F(2/8)、M46V和Q58E(2/8)。Q58E与L33F为PIs的非多态性附属突变, Q58E常合并TPV其他突变时, 引起替拉那韦(TPV)耐药性; L33F则合并PIs其他突变时, 能降低利托那韦(RTV)、氨普奈韦(APV)、洛匹那韦(LPV)、阿扎那韦(ATV)、TPV敏感性。NRTIs耐药突变位点主要为K70R、M184V、T69D和M184I。K70R引起齐多夫定(AZT)低水平耐药, 在AZT单药治疗时通常为首先出现耐药突变; M184V/I为拉米夫定(3TC)、恩曲他滨(FTC)选择性突变, 并引起高水平耐药, 可中度降低阿巴卡韦(ABC)、去羟肌苷(DDI)的敏感性, 提高AZT、司他夫定(D4T)、替诺福韦(TDF)敏感性, 在胸苷类似物组合中可延迟胸苷类似物突变(TAMs)的出现。T69D最初在AZT引起的耐药中被发现, 后显示出对AZT、DDI、D4T耐药, 伴有TAMs时可能对目前所有NRTIs都耐药。NNRTIs耐药突变位点包括V179E(58/75)、K103N(7/75)、E138A(3/75)和V106I(2/75)。V179E为多态性附属突变, 能使NNRTIs敏感性稍降低。K103N常见于全部NNRTIs选择性突变, 引起NNRTIs高水平耐药。E138A 是接受依曲韦林(ETR)和利匹韦林(RPV)治疗的患者中偶尔出现的多态性附属突变, 其能降低ETR及RPV的2倍敏感性。V106I常在1%~2%的未接受治疗感染者中出现, 通过联合其他耐药突变位点降低NNRTIs的敏感性, 见表2~表3

表3 耐药位点及抗病毒药物耐药程度 Table 3 Drug resistance mutations and antiviral drug resistance level
3 讨论

2016年1月— 2019年5月龙岗区新增确证HIV/AIDS病例数呈逐年上升趋势, 性别以男性为主, 20~40岁年龄组的青壮年居多, MSM 和非深流动人口已成为辖区艾滋病流行的重要人群, 此结果与本市往年监测结果相似[4, 6]

龙岗区HIV-1亚型主要以CRF01_AE与CRF07_ BC为主, 这与近年深圳市及东莞市、北京市等多地相似[5, 7, 8]。过往我市及其他省市新报告HIV感染者第三大流行亚型主要集中于B、CRF08_BC, 但龙岗区CRF55_01B(13.32%)占比远高于B亚型(2.99%)和CRF08_BC(2.99%)[5, 7, 8, 9]。CRF55_01B早在2013年的深圳MSM中被发现, 在广东MSM感染者中达到一定的流行强度, 并在全国呈逐渐增长趋势, 而双性MSM的传播作用明显[10]。本区CRF55_01B毒株成簇比达44.90%(22/49), 明显高于其他亚型, 提示该亚型在当地有更多的遗传紧密集群, 意味其具备更强的传播能力, 结合龙岗区新感染HIV病例呈现外地户籍流动人口居多及男男同性传播为主的流行特征, 将有助CRF55_01B成为龙岗区第三优势亚型。龙岗区是深圳市人口第二多的行政区, 流动人口庞大, 来源及组成复杂, 呈现多省市输入态势。本区新确证病例还存在一定比例新CRF和URF, 如CRF 59_01B(2.72%, 10/368), 早在2013年的辽宁省MSM人群中被发现[11]; CRF 67_01B和CRF 68_01B于2011年在安徽MSM人群中被鉴定[12]; CRF79_0107为2015年在山西省三例性传播患者中被发现[13]; 新URF中, CRF01_AE/CRF07_BC为2013年在北京MSM感染者中被鉴定[14], CRF07_BC/CRF08_BC在越南来云南旅游感染者中被发现[15], 提示多种CRF和URF随不同省市人群在龙岗区流动而增加, 不同亚型病例交叉感染, 更容易重组形成新亚型, 故须持续强化HIV亚型的监测。

传播耐药(transmitted drug resistance, TDR)的研究方法以基因型耐药检测为主, 有助了解耐药毒株的传播现状和趋势。本次研究在新增确证HIV感染者中发现有26个位点存在耐药突变, 以NNRTIs突变率最高, 为1.9%(7/368), K103N为检出最多的耐药突变, 相关研究[16]显示该突变出现的概率常高于其他NNRTIs的耐药突变, 其能使得病毒既耐药又增强适应性。根据我国最新发布的中国艾滋病诊疗指南(2018版)的推荐治疗方案[17], NNRTIs中的EFV及NVP分别作为一线及备用用于临床免费治疗, 建议关注本区HIV耐药突变监测出现高比例K103N的情况, 及时评估其对一线抗病毒药物的治疗影响。此外, 本研究所有CRF 55_01B亚型样本均携带V179D/E突变, 而2008— 2015年广州新报告MSM的耐药分析研究[18]也出现这一特征, 若其加上K103R将可將NVP和EFV的敏感性降低至1/15, 仍需探讨V179D/E是否为CRF 55_01B亚型的天然突变位点。

目前我国HIV感染者原发性耐药以低水平耐药(< 5%)为主, MSM的耐药水平仍以低流行居多, 但呈逐年上升的趋势[19]。本区新确证HIV感染者总耐药率为3.80%, 低于国外欧美发达国家的报告, 与2011— 2013年深圳市新报告MSM人群HIV原发性耐药率相似[20], 且不同年份总耐药率有随时间增长的趋势, 提示我区新报告HIV耐药率处于低水平, 未对现有抗病毒药物的有效性产生影响。

本研究首次系统对深圳市龙岗区新报告HIV/AIDS病例开展流行病学、亚型分布及耐药特征分析, 发现MSM和非深流动人口为本区新增艾滋病感染的重要人群, CRF01_AE与CRF07_BC仍为辖区的优势亚型, 但病毒亚型的多样性和耐药突变位点分布的复杂性不断增加, 应引起关注。

利益冲突声明 所有作者声明不存在利益冲突

编辑:王佳燕

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