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人类免疫缺陷病毒共感染夫妻艾滋病相关危险行为网络及分子流行病学研究
林海江1,2, 沈伟伟1, 裘丹红1, 周素娟2, 吴琼海1, 丁盈盈2, 刘星2, 何纳2     
1. 台州市疾病预防控制中心, 浙江 台州 318000 ;
2. 复旦大学公共卫生学院流行病学教研室 公共卫生安全教育部重点实验室 复旦大学健康领域社会风险治理协同创新中心, 上海 200433
摘要: 目的 了解浙江省台州市HIV共感染夫妻(以下简称“双阳夫妻”)双方危险行为及行为网络特征,判断双方HIV传播关系。 方法 以2008至2011年期间浙江省台州市艾滋病疫情报告中双阳夫妻为研究对象,分别调查双阳夫妻各自在HIV诊断前艾滋病相关危险行为及行为网络信息。综合危险行为及行为网络、流行病学信息和分子生物学结果判断双阳夫妻间HIV传播关系。 结果 共有27对双阳夫妻纳入本次研究,HIV基因亚型以CRF01_AE(61.1%)为主。男性(88.9%,24/27)报告多性伴比例高于女性(37.0%,8/27)。共有20对双阳夫妻仅一方报告有多性伴(其中17例为男性配偶,3例为女性配偶)。综合行为学和分子生物学信息判断,20对双阳夫妻存在直接HIV传播,4对存在潜在的HIV传播,3对不存在HIV互相传播即存在不同的HIV感染来源。另外,在27个行为网络中,有4个网络共6例未接受抗病毒治疗的HIV感染者存在HIV耐药(即原发性耐药),其中2对双阳夫妻存在HIV耐药传播。 结论 台州市HIV双阳夫妻双方感染HIV的病毒株亚型呈现多样性,CRF01_AE是主要类型。一方高危行为感染后经婚内性传播是夫妻人群感染HIV的主要模式。个别HIV感染个体存在原发性耐药,并提示存在夫妻间HIV耐药传播的潜在风险。因此,建议在婚前向配偶双方同时提供HIV检测和咨询服务,以减少夫妻间HIV二代传播。
关键词: 获得性免疫缺陷综合征/传播     性传播疾病, 病毒性     流行病学, 分子     抗药性     危险行为    
HIV related risky behavioral network and molecular epidemiology of HIV seroconcordant couples in Taizhou municipality of Zhejiang Province
LIN Haijiang1,2, SHEN Weiwei1, QIU Danhong1, ZHOU Sujuan2, WU Qionghai1, DING Yingying2, LIU Xing2, HE Na2     
1. Taizhou Municipal Center for Disease Control and Prevention, Taizhou, 318000 China ;
2. the Key Laboratory of Public Health Safety of Ministry of Education, Collaborative Innovation Center of Social Risk Governance in Health, Department of Epidemiology, School of Public Health, Fudan University, Shanghai 200433, China
Corresponding author: HE Na, E-mail:nhe@shmu.edu.cn; http://orcid.org/0000-0002-2188-2079
Abstract: Obstract To characterize and analyze risky sexual networks and genetic scales to potential HIV transmission for HIV seroconcordant couples in Taizhou municipality of Zhejiang Province. Methods HIV seroconcordant positive couples were invited as index cases to participate in an egocentric survey on HIV related risky behavior and behavioral network prior to HIV diagnosis during 2008-2011. Within-couple HIV transmission pairs were determined by the combination of both behavioral and phylogenetic analysis. Results Totally 27 HIV seroconcordant couples were enrolled in this study. Male spouses were more likely to report having two or more sexual partners in the past years prior to HIV diagnosis than female spouses (88.9% vs. 37.0%). Among 27 couples, 20 couples including 17 couples by male but not female spouses, 3 couples by female but not male spouses reported having two or more sexual partners (i.e., multiple sexual partners) prior to HIV diagnosis; and 7 couples by both spouses reported having multiple sexual partners. Twenty four of 27 sexual networks were determined to be HIV transmission pairs (20) or potential transmission pairs (4), 3 couples were subtyped with discordant HIV subtypes or large genetic distance and thus had different sources of HIV transmissions. In addition, among 27 concordant couples, HIV drug resistance (HIVDR) or primary HIVDR existed in 6 ART-naïve participants in 4 networks; among them, 2 networks were determined to be potential HIVDR transmission couple pairs. Conclusions The HIV strains isolated in HIV infected spouses characterized with diversity and CRF01_AE was the main strain subtype. One of the spouses with risky behavior infected HIV was the main route of transmission to other spouses through unprotected sexual contacts. HIVDR was isolated from some HIV infected individuals, suggesting the risk for HIVDR transmission in married couples. The results provide enhanced evidence for urgent development of tailored prevention strategies, such as couple-based HIV counseling and testing services to reduce HIV secondary transmission.
Key words: Acquired immunodeficiency syndrome/transmission     Sexually transmitted diseases, viral     Epidemiology, molecular     Drug resistance     Dangerous behavior    

性接触传播是我国当前HIV主要传播途径,而异性夫妻间HIV传播已成为目前我国艾滋病性接触传播的重要组成部分[1-2]。因此,研究艾滋病性接触传播机制,特别是夫妻间HIV传播机制,对于预测我国艾滋病流行趋势、制定调整艾滋病防治策略和措施具有重要公共卫生学意义。本研究主要针对浙江省台州市HIV共感染夫妻(以下简称“双阳夫妻”)双方HIV相关危险行为及行为网络特征开展流行病学调查,并综合行为网络理论、流行病学和分子生物学技术判断双方HIV传播关系,以初步了解当地夫妻间HIV传播模式。

1 对象与方法 1.1 研究现场

本次研究现场为浙江省台州市,自1996年发现首例HIV感染者以来,该地每年新报告的HIV感染者及艾滋病患者(HIV/AIDS)呈现快速增长趋势。截至2015年6月台州市共累计报告2034例HIV/AIDS,其中AIDS患者883例。累计报告病例中,性接触为HIV的主要传播途径,占92.2%,其中男男性接触传播途径占所有报告病例的24.6%,且近年来呈现逐年上升态势。

1.2 研究对象

选取2008至2011年在浙江省台州市随访管理的双阳夫妻为研究对象,未采集首次随访时血样或者血样量不足以开展本研究的双阳夫妻不纳入本次研究。

1.3 流行病学信息收集

以采取调查个体中心网络(egocentric networks)的策略收集研究对象艾滋病相关危险行为信息,即以HIV/AIDS病例为核心作为指示病例,调查、追溯与其发生过无保护性行为的高危接触者。调查内容主要包括调查对象HIV感染诊断前性伴数量、性伴属性(同性、异性)和安全套使用情况等。研究对象的人口学特征、HIV感染诊断时间、首次检测CD4+T细胞计数和夫妻HIV感染状态等信息来自于中国疾病预防控制系统艾滋病综合防治信息系统。

1.4 样本采集与保存

用一次性真空抗凝管(EDTA抗凝)抽取HIV感染者静脉血5 mL,标本经离心后分装,血清于-70 ℃保存备检。

1.5 HIV核酸提取、扩增和序列测定

通过RT-PCR扩增HIV-1 pol区的蛋白酶基因全序列与逆转录酶基因部分序列,将PCR产物送至华大基因公司,完成PCR产物纯化及基因测序[3]

1.6 HIV核酸序列分析

使用LaserGene 7.1软件中的SeqMan程序对原始序列进行拼接和校正,将拼接好的序列提交到美国洛斯阿拉莫斯(Los Alamos)国家实验室HIV核酸序列库(http: //www.hiv.lanl.gov),用HIV-Blast软件初步判定亚型。使用Mega 5.1软件将样本序列与国际参考株进行多重排列和比对,采用Neighbor-Joining(N-J)法构建系统进化树,进一步验证亚型。应用Distance程序中的Kimura双参数方法计算各亚型序列间的基因离散率。将基因序列上传至美国斯坦福大学的HIV耐药数据库(http://hivdb.stanford.edu/),使用HIVdb Program进行耐药性分析,参照WHO推荐耐药突变位点列表(2009年版),判断是否发生耐药[4]

1.7 夫妻间HIV传播关系判定标准

如果夫妻双方仅一方或双方均报告存在无保护性行为且双方HIV基因亚型一致且基因距离≤1.5%,则判定夫妻双方存在直接HIV传播或潜在HIV传播;如果夫妻双方均报告存在无保护性行为,且双方HIV基因亚型不一致或基因距离>1.5%,则表明夫妻双方具有不同的HIV感染来源,不存在HIV直接传播关系[5-6]

1.8 统计学方法

从中国疾病预防控制系统艾滋病综合防治信息系统将数据库导出,与流行病学调查个案对接,应用Excel 2010建立数据库。运用SPSS 17.0对数据进行统计分析,非正态分布计量资料的描述采用中位数(四分位距),计数资料的描述采用构成比(%);运用χ2检验比较组间差异,以P<0.05为差异有统计学意义。性行为网络及网络图的绘制采用UCINET软件。

2 结果 2.1 研究对象一般情况

2008至2011年期间浙江省台州市共有27对双阳夫妻纳入本次研究。男性HIV感染者中,55.6%的病例在诊断时年龄20~39岁,74.1%为本地户籍,85.2%职业为农民,HIV感染诊断时CD4+T细胞计数中位数为368/(251~490)μL;女性HIV感染者中,66.7%病例年龄20~39岁,70.4%为本地户籍,55.6%为农民,HIV感染确诊后首次CD4+T细胞计数中位数为362(285~428)/μL。夫妻双方在HIV感染诊断时年龄、户籍、职业和HIV感染诊断时CD4+T细胞计数水平的分布差异均无统计学意义(均P < 0.05)。

27对双阳夫妻先诊断发现者中,16例通过其他无关联医疗就诊检测、10例通过术前检测、1例通过自愿咨询检测发现。另外,27对双阳夫妻共54例患者中存在五种HIV基因亚型: CRF01_AE亚型33例(61.1%)、CRF07_BC亚型5例(16.7%)、CRF08_BC亚型9例(9.3%)、B亚型6例(11.1%)和C亚型1例(1.9%),见表 1图 1

表 1 2008至2011年浙江省台州市HIV双阳夫妻社会人口学特征、艾滋病相关危险行为和HIV传播关系 Table 1 Socio-demographic characteristics, HIV related risky behaviors and HIV transmission in HIV seroconcordant couples in Taizhou municipality of Zhejiang Province, 2008-2011
序号 性别 诊断时
年龄(岁)
本地
户籍
诊断时间 HIV感染确诊后首次
CD4+T细胞计数(/μL)
是否报告
多性伴
基于pol扩展区
HIV基因亚型
夫妻间HIV
传播关系
1 M 28 20080214 405 CRF 01_AE 潜在HIV传播
F 27 20080214 449 CRF 01_AE
2 M 42 20080418 175 CRF 01_AE 潜在HIV传播
F 39 20080412 278 CRF 01_AE
3 M 51 20080428 275 B 直接HIV传播
F 39 20080512 475 B
4 M 29 20080718 408 CRF 01_AE 直接HIV传播
F 26 20080711 285 CRF 01_AE
5 M 32 20080808 446 C 不存在直接HIV传播
F 29 20080808 361 CRF 07_BC
6 M 59 20081121 368 CRF 01_AE 不存在直接HIV传播*
F 48 20081107 177 CRF 01_AE
7 M 40 20081219 491 CRF 08_BC 潜在HIV传播
F 33 20081219 314 CRF 08_BC
8 M 43 20090213 269 CRF 01_AE 直接HIV传播
F 41 20090226 360 CRF 01_AE
9 M 34 20090604 243 CRF 01_AE 直接HIV传播
F 35 20090604 428 CRF 01_AE
10 M 59 20090625 406 B 直接HIV传播
F 55 20090618 247 B
11 M 32 20090709 490 CRF 01_AE 直接HIV传播
F 22 20090710 561 CRF 01_AE
12 M 37 20100909 251 CRF 07_BC 潜在HIV传播
F 30 20091211 369 CRF 07_BC
13 M 32 20100128 519 CRF 01_AE 直接HIV传播
F 27 20100209 375 CRF 01_AE
14 M 46 20100211 283 CRF 01_AE 直接HIV传播
F 40 20100128 391 CRF 01_AE
15 M 36 20100312 509 CRF 08_BC 不存在直接HIV传播
F 28 20100312 445 CRF 01_AE
16 M 20 20100430 206 CRF 01_AE 直接HIV传播
F 18 20100415 402 CRF 01_AE
17 M 41 20100527 413 CRF 07_BC 直接HIV传播
F 41 20100527 356 CRF 07_BC
18 M 58 20100614 506 CRF 01_AE 直接HIV传播
F 63 20100613 284 CRF 01_AE
19 M 27 20100802 186 CRF 01_AE 直接HIV传播
F 22 20100723 356 CRF 01_AE
20 M 39 20100903 536 B 直接HIV传播
F 33 20100827 353 B
21 M 24 20101029 684 CRF 01_AE 直接HIV传播
F 23 20101029 469 CRF 01_AE
22 M 32 20101217 210 CRF 08_BC 直接HIV传播
F 28 20101218 371 CRF 08_BC
23 M 38 20101224 349 CRF 08_BC 直接HIV传播
F 37 20101220 182 CRF 08_BC
24 M 48 20110509 111 CRF 08_BC 直接HIV传播
F 46 20110513 460 CRF 08_BC
25 M 59 20110517 275 CRF 01_AE 直接HIV传播
F 56 20110531 362 CRF 01_AE
26 M 41 20110807 316 CRF 01_AE 直接HIV传播
F 39 20110823 365 CRF 01_AE
27 M 72 20111114 395 CRF 01_AE 直接HIV传播
F 68 20110911 291 CRF 01_AE
M:男性,F:女性.*夫妻双方HIV基因距离大于1.5%.

小方形系男性;小圆形系女性;红色系HIV感染者;蓝色系HIV感染者伴HIV耐药. A:仅女性配偶有多性伴,夫妻间存在HIV直接传播;B:仅男性配偶有多性伴,夫妻间存在HIV直接传播,其中包含1例HIV感染的男男性行为密切接触者;C:夫妻双方均存在多性伴,夫妻间存在潜在的HIV传播;D:夫妻双方均存在多性伴,夫妻间不存在HIV互相传播. 图 1 2008至2011年浙江省台州市HIV双阳夫妻艾滋病相关危险行为网络 Fig. 1 HIV related risky behavioral networks of HIV seroconcordant couples in Taizhou municipality of Zhejiang Province, 2008-2011
2.2 艾滋病相关危险行为

27对双阳夫妻共组成27个行为网络,20对双阳夫妻仅一方报告有多性伴,其中17例为男性配偶(图 1A)、3例女性配偶(图 1B);7对双阳夫妻双方均报告存在多性伴(图 1CD)。其中男性(88.9%,24/27)报告多性伴比例高于女性(37.0%,8/27)。

2.3 夫妻间HIV传播关系

综合行为学、分子生物学和系统进化树信息综合判断,20对双阳夫妻存在直接HIV传播,4对存在潜在的HIV传播,3对不存在HIV互相传播(其中两对夫妻双方HIV基因亚型不一致,一对亚型一致但基因距离>1.5%,存在不同的HIV感染来源)。另外,在27个行为网络中,有4个网络6例未接受抗病毒治疗的HIV感染者存在HIV耐药(即原发性耐药,图 1蓝色方框或蓝色圆点),其中2对双阳夫妻存在HIV耐药传播。见图 1

3 讨论

本文为国内首次综合运用行为网络理论、流行病学和分子生物学等多学科方法在HIV双阳夫妻中开展HIV感染传播行为和分子机制研究[7-8]。结果发现,绝大多数双阳夫妻中的一方(大多数为男性)在HIV感染诊断前存在艾滋病相关危险行为,进而通过夫妻间无保护性接触发生婚内传播。但调查也发现,7对夫妻双方均存在复杂艾滋病相关危险行为。一旦一方感染HIV,则双方之间存在较大HIV感染风险。尽管绝大多数(24/27)双阳夫妻判定为HIV直接传播或存在潜在HIV传播关系,但其中3对双阳夫妻HIV来自不同感染来源。因此,本研究结果不仅从行为网络层面,还从分子生物学网络层面精确确定HIV在夫妻间的传播关系。这对于揭示夫妻间HIV传播的行为和分子传播机制,科学有效地制定或调整预防HIV在夫妻内传播的政策具有重要公共卫生学意义。本研究结果同时发现,两对双阳夫妻各自HIV亚型不同,一旦这类夫妻相互之间发生包括性行为在内的艾滋病相关高危行为,则有可能导致同一个体内同时混合感染有两种不同基因亚型的HIV。由于HIV具有快速复制和基因重组的能力,导致新的HIV基因亚型或重组体的产生,并藉由该个体的高危行为而进一步向其他群体传播和扩散[2]。54例HIV感染者中还发现6例HIV原发性耐药患者,其中两对夫妻配偶间存在HIV耐药传播,值得关注[3-4, 9-14]。因此,建议在婚前向配偶双方同时提供HIV检测和咨询,一旦一方感染HIV,应向夫妻双方同时提供艾滋病预防咨询干预等服务,特别是向HIV感染者提供抗病毒治疗服务。

本研究结果发现27对双阳夫妻率先诊断发现的HIV感染者中,26例是通过其他无关联医疗就诊或术前检测发现,仅1例通过自愿咨询检测发现,这说明加强艾滋病反歧视、 HIV早期检测意义、HIV检测可及性和国家艾滋病防治政策如保密、自愿咨询检测及艾滋病抗病毒治疗进展等方面的宣传的重要性和紧迫性,让那些真正有危险行为的人群主动前来接受HIV检测,以尽可能早期发现HIV感染者,遏制其作为传染源的作用[15-17]

本研究也存在一些局限性:一是研究样本量偏小,同时调查内容涉及性行为等敏感信息,由于社会歧视或考虑到由此夫妻间产生的矛盾纠纷,被调查者可能对性行为信息报告不真实或低估性伴数量,从而导致结果偏倚;二是对于双方均具有危险行为的夫妻来讲,本研究结果仍难确定HIV传播关系,断定哪一方为传染源需进一步深入流行病学调查才能明确。尽管存在以上局限性,本研究不失为艾滋病传播行为和分子机制研究,特别是夫妻间HIV传播机制研究提供了新的视角和方法,具有重要公共卫生学意义。

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林海江, 沈伟伟, 裘丹红, 周素娟, 吴琼海, 丁盈盈, 刘星, 何纳
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人类免疫缺陷病毒共感染夫妻艾滋病相关危险行为网络及分子流行病学研究
HIV related risky behavioral network and molecular epidemiology of HIV seroconcordant couples in Taizhou municipality of Zhejiang Province
浙江大学学报(医学版), 2016, 45(3): 236-242
Journal of Zhejiang University(Medical Sciences), 2016, 45(3): 236-242.
http://dx.doi.org/10.3785/j.issn.1008-9292.2016.05.03

文章历史

收稿日期: 2016-01-26
接受日期: 2016-02-18
基金项目: 国家自然科学基金(81373062);上海市公共卫生重点学科建设计划(12GWZX0101)
第一作者: 林海江(1977-), 男, 博士, 副主任医师, 从事传染病控制与研究工作; E-mail:linhaijiang@hotmail.com; http://orcid.org/0000-0002-4550-0258
通讯作者: 何纳(1968-), 男, 博士, 教授, 主要从事艾滋病流行病学研究; E-mail:nhe@shmu.edu.cn; http://orcid.org/0000-0002-2188-2079

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