西安市391例HIV-1抗体阳性者的免疫印迹带型与临床分期关系
戴同欣1,2, 郭蕊2, 李娇1, 王亚文1,*
1.西安交通大学第一附属医院,陕西 西安 710061
2.西安市第八医院,陕西 西安 710061
*通信作者:王亚文,E-mail:wangyw1269@mail.xjtu.edu.cn

作者简介:戴同欣(1991—),女,在读硕士,主管检验师,研究方向:传染性疾病诊断。

摘要
目的 分析HIV-1抗体阳性者免疫印迹(Western Blotting,WB)带型分布及常见带型在不同临床分期中的差异,为艾滋病(acquired immune deficiency syndrome, AIDS)有效防治提供科学依据。方法 选取2019年1月—2020年10月在西安市第八医院确证实验室新诊断的391例HIV-1抗体阳性者,检测首次CD4+T淋巴细胞计数确定疾病临床分期,分析WB带型分布以及常见WB带型与临床分期之间的关系。结果 391例HIV-1抗体阳性者WB带型中 env基因编码包膜糖蛋白出现频率最高, gag基因编码的核心蛋白 p39、 p55、 p17出现频率最低,不同结构基因编码的蛋白之间具有相关性。<20岁、20~<40岁、40~<60岁、≥60岁年龄组WB带型差异无统计学意义( P>0.05)。 p55、 p39在不同性别之间差异有统计学意义( P<0.05)。391例HIV-1抗体阳性者共出现33种不同WB带型组合,其中最常见为全带型,占38.9%。全带型和缺 p17、 p39、 p55带型在不同临床分期中出现频率差异具有统计学意义( P<0.05)。全带型在非AIDS期出现频率明显高于AIDS期( P<0.01, OR=0.366),缺失 p17、 p39、 p55带型在AIDS期出现频率明显高于非AIDS期( P<0.01, OR=2.573)。结论 新诊断HIV-1抗体阳性者不同临床分期的WB带型有差异,同时缺失 p55、 p39、 p17可作为进入AIDS期的一个辅助判别指标,HIV-1抗体阳性者WB带型为全带型处于AIDS期可能性小。
关键词: 获得性免疫缺陷综合征; 蛋白质印迹; CD4+T 淋巴细胞计数; 临床分期
中图分类号:R512.91 文献标志码:A 文章编号:1009-9727(2021)02-153-04
Relationship between Western blot band profiles and clinical stage of 391 HIV-1 antibody positive patients in Xi'an
DAI Tong-xin1,2, GUO Rui2, LI Jiao1, WANG Ya-wen1,*
1. The First Affiliated Hospital of Xi'an Jiaotong University, Xi'an, Shaanxi 710061, China
2. The Eighth Hospital of Xi'an City, Xi'an, Shaanxi 710061, China
Corresponding author: WANG Ya-wen,E-mail:wangyw1269@mail.xjtu.edu.cn
Abstract
Objective To analyze the Western Blotting (WB) band pattern distribution of HIV-1 antibody-positive patients and the difference of common band patterns in different clinical stages, and we provide scientific basis for effective prevention and treatment of acquired immune deficiency syndrome (AIDS).Methods We performed a retrospective study with 391 cases of HIV-1 antibody positive confirmed by WB test in the Confirmation Laboratory of Xi'an No.8 Hospital between January 2019 to October 2020, and tested the first CD4+ T lymphocyte count to determine HIV-infected/AIDS patients’ clinical stages, and analyze the distribution of WB band patterns and the relationship between common WB band patterns and clinical stages.Results Among the 391 HIV-1 antibody-positive cases, env gene-encoded envelope glycoprotein appeared most frequently in the WB band pattern of 391 HIV-1 antibody-positive patients, and the core proteins p39, p55, and p17 encoded by env gene appeared the least frequently. The proteins encoded by different structural genes were correlated. There was no statistically significant difference in the WB band pattern in each age group (<20 years old, 20-<40 years old, 40-<60 years old, ≥60 years old) ( P>0.05). There were statistically significant differences in p55 and p39 between different sexes ( P<0.05). A total of 33 WB band patterns appeared in 391 HIV-1 antibody-positive patients, of which the most band pattern was full band, accounting for 38.9%. There was a statistically significant difference in the frequency of full-band and missing p17, p39, and p55 band patterns in different clinical stages of HIV ( P<0.05). The frequency of the all-band pattern in the non-AIDS period was significantly higher than that in the AIDS period ( P<0.01, OR=0.366), and the frequency of missing p17, p39, and p55 bands pattern in the AIDS period was significantly higher than that in the non-AIDS period ( P<0.01, OR=2.573).Conclusions There are differences in the CD4+T lymphocyte counts between different WB band types, and the absence of p55, p39 and p17 can be used as an auxiliary indicators for entering the AIDS stage. It is highly likely that patients with full-band type are in the non-AIDS stage.
Key words: Acquired immunodeficiency syndrome; Western blotting; CD4+T lymphocyte count; clinical stage

艾滋病(acquired immune deficiency syndrome, AIDS)由人类免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus, HIV)感染引起, 主要攻击人体 CD4+T 淋巴细胞, 导致机体免疫功能进行性下降, 最终并发多重机会性感染或肿瘤导致死亡。我国采用免疫印迹(Western blotting, WB)为HIV抗体诊断金标准, 在HIV感染不同阶段, WB条带出现的时间和强度有很大的差异, 这可能与机体免疫状态及疾病进展有关[1]。全球每年新增HIV感染者/AIDS患者近100万[2], 尚有很多地区无法开展 CD4+T 细胞计数来评估患者免疫状态及疾病进展, 仅依靠WB结果来判断是否感染HIV。本文通过分析WB带型与疾病进展的关系, 为评估HIV感染者/AIDS患者免疫状态提供参考。

1 对象与方法
1.1 对象

选取2019年1月— 2020年10月在西安市第八医院确证实验室新确诊的HIV感染者/AIDS患者391例, 入组对象均经HIV抗原抗体检测(美国雅培)阳性和抗体确证实验(HIV 1+2型抗体免疫印迹, 新加坡MP亚太)诊断为HIV-1抗体阳性, 且在确诊1周内自愿进行T淋巴细胞亚群检测。入组对象为新诊断HIV-1抗体阳性者, 尚未开始抗逆转录病毒治疗。根据CD4+T细胞计数进行HIV /AIDS临床分期[3]:I期(CD4≥ 500个/μ L)为HIV感染早期; II期(CD4为200~< 500个/μ L)为HIV感染中期; III期(CD4< 200个/μ L)为AIDS期。本研究分析HIV的WB带型特征与临床分期的相关性。所有HIV /AIDS患者在医师的告知下自愿签订了知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 WB检测 HIV-1/HIV-2抗体检测(HIV 1+2型抗体检测试剂盒, 新加坡MP亚太免疫印迹), HIV结构蛋白由包膜糖蛋白(envelope, env)基因、逆转录酶蛋白(polymerase, pol)基因、核心蛋白(group specific antigen, gag )基因编码组成, 若WB条带为2个envgp160/gp41和gp120)以及任何一个gagp17, p24, p55)或任何一个polp31, p51, p66), 判断HIV-1阳性; 未检测出特异性条带(除p17)为阴性, 有特异性条带但不够判定为阳性则为HIV抗体不确定。HIV抗体确证实验:全自动蛋白印迹仪(ProfiBlot48, 瑞士帝肯)

1.2.2 T淋巴细胞亚群检测 基于流式细胞术(流式细胞仪, FACS Calibur, 美国BD), 白细胞分化抗原(CD4/CD8/CD3)检测试剂盒(美国BD), 绝对计数管(美国BD), 外周血中淋巴细胞表面抗原与抗体孵育后形成抗原抗体复合物, 抗体偶联的荧光素在激发光激发下产生特定荧光, 最终转为电子信号被计数。

1.3 统计学分析

采用SPSS19.0软件进行统计学分析, 计数资料分析采用χ 2检验或确切概率法, 检验水准α =0.05, 两两比较采用Bonferroni法, 校正后的检验水准为α =0.025。免疫印迹带型之间相关性采用斯皮尔曼相关分析, 以P< 0.05有统计学意义。

2 结 果
2.1 WB特异性条带分布

391例HIV-1阳性患者中WB带型出现频率不同, env基因编码条带gp160、gp120、gp41出现率最高, 分别为100.0%(391/391)、100.0%(391/391)、98.7%(386/391)。pol基因编码的条带p66、p51、p31出现率分别为95.9%(375/391)、90.0%(352/391)、87.0%(340/391)。gag基因编码的条带p39、p55、p17出现率最低, 分别为51.7%(202/391)、54.2%(212/391)、57.8%(226/391), p24出现率为98.2%(384/391)。采用斯皮尔曼相关分析对不同结构基因编码蛋白间的相关性分析, pol基因编码p66与p51为中度相关(r=0.491, P< 0.01); p66与p31为中度相关(r=0.495, P< 0.01); p31与p51为中度相关(r=0.479, P< 0.01)。gag基因编码p55与p39中度相关(r=0.662, P< 0.01); p55与p17为中度相关(r=0.452, P< 0.001); p17与p39为中度相关(r=0.572, P< 0.01)。

2.2 WB带型的年龄、性别分布

391例HIV-1抗体阳性患者中男性357例(91.3%), 中位数36(28, 47)岁; 女性34例(8.7%), 中位数51(42, 56)岁。p55、p39在不同性别间差异有统计学意义(P=0.006, P=0.021), 女性p55、p39出现阳性率高于男性, 其余条带阳性率在不同性别间差异无统计学意义(P> 0.05), 见表1。将HIV-1抗体阳性者年龄按< 20岁、20~< 40岁、41~< 60岁、≥ 60岁分为4组, p55、p39在不同年龄分组中占比均最低, env带占比最高, 各年龄组间WB条带差异无统计学意义(P> 0.05)。

表1 不同年龄、性别的HIV-1抗体阳性者WB带型分布 Table 1 Relationship between WB band distribution and age, gender in HIV-1 antibody positive people
2.3 HIV感染者/AIDS患者不同临床分期与免疫印迹带型关系

391例HIV-1抗体阳性者的不同临床分期与免疫印迹条带关系(表2), 用Bonferroni法对不同临床分期WB带型阳性率比较, 检验水准α ’ =0.025, HIV感染早期与AIDS期p55、p39、p17阳性率差异有统计学意义(P’ =0.015; P’ =0.003; P’ < 0.001); HIV感染中期与AIDS期p55、p39、p17阳性率差异有统计学意义(P’ =0.006; P’ < 0.001; P’ < 0.001); HIV感染早期与HIV感染中期各WB带型阳性率差异无统计学意义(P’ > 0.025)。391例HIV-1抗体阳性者共有33种WB带型, 其中8种常见带型占84.4%, 其余占比较小。8种常见带型分别为带型①:gp160、gp120、gp41、p66、p55、p51、p39、p31、p24、p17; 带型②:缺失p17、p39、p55; 带型③:缺失p39、p55; 带型④:缺失p17; 带型⑤:缺失p39、p17; 带型⑥:缺失p17、p31、p39、p55; 带型⑦:缺失p55; 带型⑧:缺失p39。分析8种常见WB带型与HIV感染者/AIDS患者临床分期关系见表3。带型①和带型②在各临床分期中差异具有统计学意义(P< 0.05)。将HIV感染早期中期合称为非AIDS期, 带型①在非AIDS期出现频率明显高于AIDS期(χ 2=22.391, P< 0.01, OR=0.366), 带型②在AIDS期出现 频率明显高于非AIDS期(χ 2=22.391, P< 0.01, OR=2.573), 见表3

表2 临床分期的WB条带分布 Table 2 Relationship between WB band pattern and clinical stage
表3 HIV-1抗体阳性者各临床分期的WB带型分布 Table 3 The distribution of WB band pattern by clinical stage in HIV-1 antibody positive people
3 讨论

HIV三种结构基因编码的蛋白之间有相关性, 其中env基因编码病毒膜蛋白参与病毒与细胞之间的识别, gp160表达贯穿疾病发展的始终, 本文gp120和gp160阳性率均为100%, 与文献报道[4, 5]结果相同。pol基因编码病毒的逆转录酶p66、p51和整合酶p31呈中度相关, 根据Fiebig分期[6], p31有无区分V和VI期, 出现p31则说明感染时间大于100 d, 本研究87%患者非近期感染。有研究表明p66同样可作为预测血清转化的指标[7, 8]gag基因编码的前体蛋白p55进一步被切割为基质p17和衣壳p24、p39, 常认为是p55碎片。p55与p39, p17与p39呈中度相关(r=0.662, P< 0.01; r=0.572, P< 0.01)与之相符。带型p39、p55和p17阳性率低, 依次为51.7%、54.2%和57.8%, 认为gag基因编码的蛋白可能与疾病进展有关[5, 9, 10, 11]。 391例HIV-1抗体阳性者不同性别间p55和p39的阳性率差异有统计学意义, 与康晓丽[12]等结果一致, 不同年龄组间WB带型差异无统计学意义, 与潘泓宇等[13]结果不一致, 这可能与入组人群来源不同有关。

391例HIV-1抗体阳性者WB带型共有33种, 全带占比最多(38.9%)可能与疾病进展中存在周期最长有关。HIV /AIDS不同临床分期WB条带p55p39和p17阳性率差异有统计学意义(P< 0.05), 尤其是HIV感染早期、中期与AIDS期p55、p39和p17阳性率差异有统计学意义(P’ < 0.025)。WB带型会随着疾病进展发生变化, 尤其是进入AIDS期, WB带型缺失p17、p39、p55在AIDS期的出现的频率为非AIDS期的2.573倍(OR=2.573), 全带型为非AIDS期的保护性因素(OR=0.366)。在资源有限地区无法开展新诊断HIV感染者/AIDS患者CD4+T淋巴细胞亚群检测时, 缺失p17、p39、p55提示患者进入AIDS期可能性大, 应及时开始抗逆转录治疗。尽管WHO建议[14]不再以CD4+T淋巴细胞计数作为启动抗逆转录治疗的参考, 但对资源紧缺地区, 仍将CD4+T淋巴细胞< 200个/μ L作为开始抗逆转录治疗指标, 通过免疫印迹带型也为患者机会性感染风险提供参考。391例新诊断HIV-1抗体阳性者50.4%进入AIDS期, 这与Sudha T等[1]结果一致, HIV防控重点仍应是HIV的早期诊断。

利益冲突声明 所有作者声明不存在利益冲突

编辑:符式刚

参考文献
[1] SUDHA T, LAKSHMI V, TEJA V D. Western blot profile in HIV infection[J]. Indian J Dermatol Venereol Leprol, 2006, 72(5): 357-360. [本文引用:2]
[2] CHUAI Z R, ZHANG Y H, ZHAO Y L, et al. Latest AIDS epidemic in global and China[J]. Infect Dis Inf, 2020, 33(6): 501-503. (in Chinese)
揣征然, 张云辉, 赵雅琳, . 全球及中国AIDS最新疫情概况[J]. 传染病信息, 2020, 33(6): 501-503. [本文引用:1]
[3] 国家卫生健康委员会. 艾滋病和艾滋病病毒感染诊断: WS 293—2019[S]. 北京: 中国标准出版社, 2019. [本文引用:1]
[4] ZHANG Y, WAN X Y, HE X D, et al. Analysis on HIV-1 antibody confirmation test results in Zigong from 2014 to 2017[J]. J Prev Med Inf, 2020, 36(2): 219-223. (in Chinese)
张英, 万晓宇, 何晓冬, . 2014—2017年自贡市HIV-1抗体确证检测结果分析[J]. 预防医学情报杂志, 2020, 36(2): 219-223. [本文引用:1]
[5] MA Y, CUI H Y. Western blot pattern analysis of HIV-1 antibody-positive specimens[J]. Henan J Prev Med, 2019, 30(7): 516-519. (in Chinese)
麻艳, 崔海燕. HIV-1抗体阳性标本免疫印迹带型分析[J]. 河南预防医学杂志, 2019, 30(7): 516-519. [本文引用:2]
[6] FIEBIG E W, WRIGHT D J, RAWAL B D, et al. Dynamics of HIV viremia and antibody seroconversion in plasma donors[J]. AIDS, 2003, 17(13): 1871-1879. [本文引用:1]
[7] LIU P, TANG L, KONG W H, et al. Anti-HIV-1 antibodies based confirmatory results in Wuhan, China, 2012-2018[J]. PLoS One, 2020, 15(9): e0238282. [本文引用:1]
[8] KONG W H, LIU P, TANG L, et al. Estimation of the seroconversion duration of HIV-1 antibodies in individuals with recent infection in China[J]. Front Microbiol, 2019, 10: 1322. [本文引用:1]
[9] QIU F L, CAI Y X, LUO W Q, et al. WB band type and the first CD4+T lymphocyte detection results of newly diagnosed HIV-1 antibody positive people[J]. China Trop Med, 2019, 19(12): 1155-1157, 1168. (in Chinese)
丘凤兰, 蔡月仙, 罗伟强, . 新诊断HIV-1抗体阳性者的WB带型及首次CD4+T细胞检测分析[J]. 中国热带医学, 2019, 19(12): 1155-1157, 1168. [本文引用:1]
[10] HUANG M L, LIANG J H, ZOU J Q, et al. Analysis of WB band type and the first test results of CD4+ T lymphocytes in HIV-1 antibody positive patients[J]. J Diagn Ther Derm Venereol, 2021, 28(1): 12-14, 18. (in Chinese)
黄妙琳, 梁均和, 邹健祺, . 226例HIV-1抗体阳性者WB带型及首次CD4+T淋巴细胞检测结果分析[J]. 皮肤性病诊疗学杂志, 2021, 28(1): 12-14, 18. [本文引用:1]
[11] WEI W. Analysis of WB band type and the first CD4+T lymphocyte detection results of HIV-1 antibody positive patients in Liaoyang during 2015-2016[J]. Chin J Heal Lab Technol, 2018, 28(5): 619-621. (in Chinese)
魏微. 2015年-2016年辽阳市HIV-1抗体阳性者WB带型及首次CD4+T淋巴细胞检测结果分析[J]. 中国卫生检验杂志, 2018, 28(5): 619-621. [本文引用:1]
[12] KANG X L, LIU Q L, YU T L, et al. Analysis of western blot band patterns of 1 872 samples with HIV-1 antibody positive[J]. Chin J AIDS STD, 2019, 25(10): 1002-1005. (in Chinese)
康晓丽, 刘乔磊, 余天莉, . 1872份HIV-1抗体蛋白印迹试验阳性结果带型分析[J]. 中国艾滋病性病, 2019, 25(10): 1002-1005. [本文引用:1]
[13] PAN H Y, CHEN X Y, LI C X, et al. Epidemiological characteristics and band patterns of Western bolt in HIV antibody positive individuals from Panzhihua city, 2013-2017[J]. J Trop Med, 2020, 20(2): 261-263, 274. (in Chinese)
潘泓宇, 陈鑫莹, 李春霞, . 2013—2017年攀枝花市HIV抗体阳性者流行特征及WB带型分析[J]. 热带医学杂志, 2020, 20(2): 261-263, 274. [本文引用:1]
[14] AIDS and Hepatitis C Group of Infectious Diseases Branch of Chinese Medical Association, Chinese Center for Disease Control and Prevention. Guidelines for AIDS diagnosis and treatment in China (2018 edition)[J]. Chinese Journal of Infectious Diseases, 2018, 36(12): 705-24. (in Chinese)
中华医学会感染病学分会艾滋病丙型肝炎学组, 中国疾病预防与控制中心. 中国艾滋病诊疗指南(2018版)[J]. 中华传染病杂志, 2018, 36(12): 705-24. [本文引用:1]