文章信息
- 郭晓琪, 张爽, 郑徽, 王锋, 缪宁, 苏秋东, 毕胜利, 张国民, 王富珍, 沈立萍.
- Guo Xiaoqi, Zhang Shuang, Zheng Hui, Wang Feng, Miao Ning, Su Qiudong, Bi Shengli, Zhang Guomin, Wang Fuzhen, Shen Liping
- 中国15个民族HBV基因型及基因亚型分布特征分析
- Epidemiological distribution of genotypes and sub-genotypes of hepatitis B virus in 15 ethnic groups in China
- 中华流行病学杂志, 2023, 44(5): 759-764
- Chinese Journal of Epidemiology, 2023, 44(5): 759-764
- http://dx.doi.org/10.3760/cma.j.cn112338-20221130-01021
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文章历史
收稿日期: 2022-11-30
2. 中国疾病预防控制中心免疫规划中心, 北京 100050
2. Department of National Immunization Program, Chinese Center for Disease Control and Prevention, Beijing 100050, China
HBV属嗜肝DNA病毒科正嗜肝病毒属,可引起人类以肝脏受损为主要表现的乙型肝炎(乙肝)。乙肝在全球广泛流行,已成为全球性严重的公共卫生问题,我国HBV携带者约占全球的1/3,乙肝疾病负担较严重。近年开展的全国乙肝血清流行病学调查结果显示,我国约有8 600万HBV感染者,全国法定传染病报告系统中每年报告的乙肝病例高达100万[1-2]。HBV感染可导致严重的不良临床结局,如慢性肝炎、肝硬化甚至肝癌等疾病;HBV基因型是影响乙肝患者病情轻重、临床表现和治疗与预后的重要因素之一[3]。根据HBV全基因核苷酸差异≥8%或S区基因核苷酸差异≥4%将HBV分为10种基因型(A~J)和30余种亚型[4]。国内外均报告HBV基因型分布存在地域差异,A型主要流行于欧洲、北美洲、亚洲和非洲;B型和C型主要流行于亚洲;D型呈全球分布,也是地中海地区和印度的主要流行基因型,E和F型主要流行于非洲和南美洲,G型在欧洲和北美洲被发现;H型在中美洲和南美洲均有报道;近年来越南、老挝和中国均发现I型;在日本和琉球群岛报道发现J型[5-6]。既往研究报道我国HBV主要流行的基因型为B、C和D型[7-9],我国是多民族国家,各民族的地理分布和历史迁徙过程较复杂,关于HBV基因型民族分布的研究较少,为深入了解我国不同民族人群HBV基因型和基因亚型分布情况,本研究收集15个民族的样本开展基因分型分析,为乙肝防治提供参考依据。
资料与方法1. 资料来源:2020年开展全国乙肝血清流行病学调查160个疾病监测点。①采用多阶段分层整群随机抽样方法收集1~69岁人群、21个民族的血清样本92 018例;通过ELISA和化学发光法检测样本的HBV感染指标,筛选HBsAg阳性样本4 326例,其中汉族3 426例,20个其他民族(藏、壮、瑶、彝、维吾尔、苗、布依、侗、蒙古、哈萨克、满、畲、回、仫佬、土家、黎、仡佬、革、水和珞巴族)共900例。②采用系统抽样方法对汉族的HBsAg阳性样本按3∶1的比例抽取1 142例;样本例数 > 5例的14个其他民族(藏、壮、瑶、彝、维吾尔、苗、布依、侗、蒙古、哈萨克、满、畲、回和仫佬族)纳入研究,样本数894例,共15个民族的2 036例HBsAg阳性样本。
2. 核酸提取:取200 μl血清样本,采用病毒DNA提取试剂盒(西安天隆科技有限公司生产),按照说明书操作,将提取的样本DNA置于-40 ℃保存备用,实验过程避免核酸反复冻融。
3. 基因扩增与检测:用巢式PCR扩增样本S区基因,扩增长度约1 100 bp。第一轮PCR引物为LsoutF1(5'-gggtcaccatattcttggg-3')和LsoutR2(5'-caaagacaaaagaaaattgg-3'),模板为样本DNA;第二轮PCR引物为LsinF1(5'-gaacaagagctacagcatggg-3')和LsinR2(5'-ggtaaaaagggactcaagatg-3'),模板为第一轮PCR产物。反应体系均为25 μl,包含模板3 μl,Premix Taq酶12.5 μl,正反向引物(20 pmol/μl)各1 μl,无酶水7.5 μl;反应条件:95 ℃变性30 s,58 ℃退火30 s,72 ℃延伸90 s,32个循环。第二轮PCR产物送至生工生物工程(上海)股份有限公司进行双向测序。
4. 生物信息学分析:采用DNA序列分析Sequencher 5.4.5和DNAStar 6.0软件将样本测序结果进行整理与拼接。根据文献从GenBank下载参考株145条[10],利用MEGA 7.0和BioEdit 7.0.9.1软件将样本序列与参考序列进行比对分析。采用IQ-TREE 1.6.12软件和最大似然法构建系统发育树分析其进化关系和核酸相似性,确定所测样本的基因型和亚型。
5. 统计学分析:采用Excel 2016和SPSS 22.0软件进行数据分析,率的比较采用χ2检验和Fisher确切检验。双侧检验,检验水准α=0.05。
结果1. 基本情况:收集15个民族(汉、藏、壮、瑶、彝、维吾尔、苗、布依、侗、蒙古、哈萨克、满、畲、回和仫佬族)的HBsAg阳性样本和基础信息共2 036例,其中汉族占56.09%,藏、壮和瑶族分别占22.10%、4.62%和3.05%。基因分型成功率为75.59%(1 539/2 036)。样本数与基因分型成功数两组民族分布的差异无统计学意义(P > 0.05)。见表 1。
2. HBV基因型的分布:15个民族检出B、C、D、I型以及C/D重组型5种基因型。B型占比较高的民族包括汉(74.52%,623/836)、壮(49.28%,34/69)、彝(53.19%,25/47)、苗(94.12%,32/34)和布依族(81.48%,22/27);C型占比较高的民族为瑶族(70.91%,39/55);D型占比较高的民族为维吾尔(83.78%,31/37);C/D重组型占比较高的民族为藏族(92.35%,326/353);检出I型11例中,8例来自壮族。不同民族5种基因型构成比的差异有统计学意义(P < 0.001)。见表 1。
3. 基因亚型的分布:不同民族的亚型构成存在差异,B型检出4个亚型,除藏族以外,B2亚型是汉、瑶和彝族等13个民族的优势亚型;C型检出6个亚型,汉族的C1和C2亚型分别占31.34%(63/201)和56.22%(113/201);壮和瑶族的C5亚型分别占55.56%(15/27)和84.62%(33/39);藏、彝、蒙古、满和回族的C型中C2亚型占比较高,壮和瑶族未检出C2亚型;彝族的D型均为D3亚型;维吾尔和哈萨克族的D型均为D1亚型。藏族的C/D型中,C/D1和C/D2亚型分别占46.63%(152/326)和53.37%(174/326)。见表 2。11例I型均为I1亚型。汉、壮、彝、苗和布依族以B2亚型为主,分别占71.89%(601/836)、47.83%(33/69)、48.94%(23/47)、91.18%(31/34)和81.48%(22/27);蒙古、满和回族以C2亚型为主,分别占47.06%(8/17)、83.33%(10/12)和85.71%(6/7);瑶族以C5亚型为主,占60.00%(33/55);维吾尔族以D1亚型为主,占83.78%(31/37);藏族以C/D1和C/D2亚型为主,分别占43.06%(152/353)和49.29%(174/353)。见图 1。
4. 汉族与其他民族的HBV基因型与亚型比较:在B型中,汉族占78.56%(623/793),其他民族占21.44%(170/793);C型中汉族占58.77%(201/342),其他民族占41.23%(141/342);在D型中,其他民族占88.33%(53/60),汉族仅占11.67%(7/60);在14个民族中,C/D重组型和I型分别占99.10%(330/333)和81.82%(9/11),差异有统计学意义(χ2=623.29,P < 0.001)。其他民族的C5、D1、C/D1和C/D2亚型占比较高;而汉族的B2、C1和C2亚型占比较高。见图 2。汉族的B1(15/19)、B3(6/7)、C3(14/17)和C4(4/6)亚型占比较高;其他民族的B4(4/5)、D3(7/10)、I1(8/11)亚型占比较高。汉族与其他民族的HBV基因亚型分布的差异有统计学意义(χ2=696.98,P < 0.001)
讨论HBV基因分型可为研究传染来源和传播途径提供参考依据。既往研究报道我国HBV基因型在华南地区以B型为主,华北地区以C型为主,西北地区的新疆维吾尔自治区以D型为主,我国青藏高原一带以C/D重组型为主,I型发现于我国与越南交界的边境地区,不同民族的基因型分布存在差异[7-9]。
既往关于民族分布的调查和样本收集范围有一定局限性和片面性,本研究通过多阶段分层整群随机抽样结合系统抽样的方法,从全国31个省份收集15个民族的研究样本,分析范围较广,可深入发现基因型分布的现状。本研究发现,汉、彝、苗、布依、侗、畲和仫佬族以B型为主;而瑶、蒙古、满和回族以C型为主;维吾尔和哈萨克族以D型为主;藏族以C/D重组型为主;彝和蒙古族的基因型构成复杂,两者均发现了B型、C型、D型和C/D重组型4种基因型;壮族的I型占比为11.59%,与其他民族的基因型构成的差异明显。
既往研究显示,汉、畲、布依、苗和侗族的HBV基因型均以B型为主[11-12]。颜武书等[13]发现维吾尔和哈萨克族的D型感染率高于我国其他地区,分析可能与维吾尔和哈萨克族的血统更接近中东和地中海地区人种有关;李玉梅等[14]研究报道新疆维吾尔自治区阿勒泰地区哈萨克族的HBV基因型以C型和D型为主;杨柳等[15]报道新疆维吾尔自治区的汉和回族以C型为主。本研究的结果与以上关于HBV基因型民族分布的报道基本一致。关于汉族的基因型分布有两种观点,一是认为以B型为主,二是认为以C型为主[8],由于汉族人口分布广泛,华北地区的HBV基因型以C型为主,华南地区以B型为主,因此,南方和北方地区汉族样本的抽样比例可决定汉族是以B型还是C型为主的结果,具体应结合地区进行深入分析。
本研究发现,汉、壮、瑶、彝族等13个民族的B型均以B2亚型为主;藏、彝、维吾尔、苗、蒙古、满和回族的C型均以C2亚型为主,与汉族相同;而壮和布依族以C1和C5亚型为主,瑶族的C5亚型占绝对优势。壮和布依族的C型构成复杂,C2作为中国C型占比最高的亚型,在壮、瑶、布依、侗和畲族中却均未发现;在D型分布中,汉、维吾尔、蒙古和哈萨克族以D1亚型为主,而瑶和彝族以D3亚型为主。既往研究也发现我国主要流行的HBV基因亚型为B2和C2亚型,维吾尔族为D1亚型,藏族包括C/D1和C/D2亚型[9, 16],但关于我国各民族HBV基因亚型的报道较少。
本研究存在局限性。仅收集到15个民族样本,其中畲、回和仫佬族样本数量有限,结果尚不能代表中国各民族样本,将来研究有待收集更完善的样本。
本研究发现各民族HBV的基因亚型分布的差异明显,彝、蒙古和瑶族的HBV基因型构成较复杂,应重点关注瑶族C5亚型和彝族D3亚型的民族分布特点并开展进一步深入分析。瑶、苗和壮族及西南地区等民族在基因亚型的分布特征明显,可能与历史上的民族迁徙等原因有关。从社会学的角度来说,HBV基因型及亚型的民族分布差异与地区分布可能存在相关性。
利益冲突 所有作者声明无利益冲突
作者贡献声明 郭晓琪:实验操作、数据整理与分析、文章撰写;张爽:研究指导、实验操作;郑徽、缪宁:血清样本及基础信息收集;王锋:统计学分析;苏秋东:实验操作、数据分析;毕胜利:研究指导、实验设计;张国民:数据分析;王富珍:研究指导、数据分析、论文修改;沈立萍:研究指导、实验设计、论文修改、经费支持
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