中国公共卫生  2007, Vol. 23 Issue (9): 1044-1046   PDF    
陕西省HIV-I流行毒株亚型分析
邢爱华1, 邢辉2, 李翔1, 王百锁1, 王敬军1, 崔萌1, 常文辉1, 马鹏飞2, 王丽1, 邵一明2     
1. 陕西省疾病预防控制中心 西安 710054;
2. 中国疾病预防控制中心
摘要目的 了解陕西省近年来发现的人类免疫缺陷病毒(HIV)感染者所携带毒株的基因序列特征、亚型种类和毒株来源以及在各高危人群中的分布, 推断其传播来源和流行趋势, 为本省艾滋病防治工作提供技术资料。 方法 对HIV感染者进行流行病学相关因素调查, 无菌采集HIV感染者抗凝全血, 提取前病毒DNA, 应用套式聚合酶链式反应(nested-PCR)扩增其膜蛋白基因env, 对其C2~V3区及邻区的核苷酸序列进行测定, 用GCG软件(Wisconsin公司)进行亚型分析。 结果 35份样本PCR扩增阳性并得到相应序列。经基因离散率计算和系统树分析, 共发现4种HIV-1基因亚型和重组毒株, 即HIV-1 B'、C、CRF01-AE和CRF-BC重组型。其中泰国B'亚型为主要流行株, 占82.35%(28/34) , 主要来源于既往采供血者及其配偶;其次是CRF-BC重组型, 占11.77%(4/34) , 主要来源于吸毒人群:CRF01-AE和C亚型各1份, 分别占2.94%, 均来自劳务输出的归国人员。该组样本B'亚型内的基因离散率为5.2%(n=23) ;而CRF-BC亚型内的基因离散率为0.9%(n=3) , 彼此间显示出较近的传播关系。 结论 陕西省HIV-1流行株以泰国B'亚型为主, 发生在与既往有偿采供血相关的地区和人群, 已有6~7年的流行史;首次在当地吸毒人群中发现HIV-1 CRF-BC重组型, 并且显示近期高度流行的趋势。加强对既往有偿献血人群和吸毒人群的行为干预, 控制HIV病毒在家庭内和吸毒人群中的传播, 将是今后本省艾滋病防治工作重点之一。
关键词人类免疫缺陷病毒1型(HIV-1)     基因扩增     序列分析     亚型特征    
Analysis on subtype of epidemic HIV-1 strains in Shanxi province
XING Ai-hua, XING Hui, LI Xiang, et al     
Shanxi Provincial Center for Disease Control and Prevention, Xi’an 710054, China
Abstract: Objective To study HIV-1 gene sequence, subtype distribution and origin of vir uses from HIV/AIDS in Shaanxi province, analyze epidemic situation and trend, provide valuable information for the AIDS prevention and control. Methods Analy zing HIV-1 infected individual confirmed by ourlab with general epidemiology.Collecting EDTA anticoagulant whole blood 5~10 ml from HIV-1 infected patients, then got PBMC cell.Using nested PCR amplified specifically HIV-1 env C2-V3 region from the DNA extr action.Software GCG finished the sequence and subtype analysis of the sequences of the PCR products. Results 34 DNA fragments of HIV-1 envgene were amplified by nested PCR from anti-HIV-1 positive samples.4 subty pes were identified circulating in Shanxi:HIV-1 B', C, CRF01-AE and CRF-BC.28 of 34 belonged to subtype B.(82.35%), mainly relative with pasted paid blood donors.4 samples belonged to CRF-BC (11177%), coming from IDU people. Conclusion Subtype HIV-1B' is main epidemic strain in Shanxi province, mainly relatived with past paid blood donor.The subtype HIV-1CRF-BC combination strain is secondly, relative with injected druguser, should be done comprehensive action for IDU people, to control the HIV prevalence among them.
Key words: HIV-1:gene amplification     sequence analysis     subtype characteristic    

自1996年以来,已有报道我国出现的人类免疫缺陷病毒I型(Human Immunodeficiency Virus1,HIV-1) 流行株有A、B、B、C、D、F、CRF01-AE亚型和CRF-BC重组毒株[1-6]。陕西省在1998年开展了首次HIV-1分子流行病学调查,发现省内仅存在HIV-1 M组A和B2种基因亚型毒株,分别由邻近地区经采供血和境外性接触途径传入[7]近年来,陕西省艾滋病的流行情况同全国一样,呈快速增长趋势,在既往有偿供血人群中发现HIV暴发感染,性接触和吸毒人群感染病例增多也是近年来的流行特点[8]。为进一步了解陕西省不同人群HIV-1流行株基因亚型分布特征,监测HIV-1新亚型株的出现,预测今后的流行趋势,收集2002~2003年经本省确证的HIV-1感染者的血样,提取外周淋巴细胞(PBMC)中核酸DNA,采用套式PCR技术扩增HIV-1毒株env基因,对其C2~V3区进行序列测定和亚型分析。现将结果报告如下。

1 材料与方法 1.1 对象

共收集HIV-1抗体阳性者样本34份,男性21份,女性13份。年龄最大52岁,最小18岁。其中本省居民25例,外省流动人口9例。

1.2 核酸提取PCR扩增

提取细胞基因组DNA用德国QIAGEN公司的QIAamp DNA Blood Mini Kit,套式PCR扩增HIV外膜蛋白env基因C2~V3区的片断,扩增引物及条件参见文献[9, 10]

1.3 HIV基因片段的回收和纯化

第2轮PCR产物经2%琼脂糖凝胶电泳,与分子量标准对照判定无误后(约810) ,切下特异性扩增带,用Aiaex试剂(德国Qiqgen公司),按说明提纯扩增的HIV-1 DNA片段。回收得到的DNA溶于20l 10mmol/L Tris-HC1缓冲液(pH8.7) ,经l%琼脂凝胶电泳与分子量标准比较,估算核酸浓度。

1.4 序列测定及分析

env区使用D3引物,测得的序列用ABI公司的SeqEdit软件进行编辑、校正。序列的排列、比较和同源性分析使用GCG软件,用Clustal程序对样品与国际标准序列进行排列和比较;用distances程序计算一组序列间的基因离散率;用growtree程序作系统树(phylogenetic tree)分析。进行系列分析所用的主要参考毒株有B亚型:97SX-BCON,B.CN.RL42ENV;C亚型:C.92BR025;B亚型:US.86.JRFL;CRF01-AE亚型:AE.TH90.CM240;CRF-BC亚型:CN97.C54A,BC.98CN009。

2 结果 2.1 地区及抽样对象基本情况

在全省各市或县共随机收集了40份HIV感染者样本,其中34份HIV阳性样本得到PCR扩增产物并且进行了env区C2~V3序列测定,占同期总报告人数的29.83%(34/114) 。34名感染者分布自本省的商洛、西安、宝鸡、渭南等地区。HIV感染者按感染因素统计,既往有偿供血者16例,占本研究总人数的47.06%(16/34) ;受血感染7例,占20.59%,(7/34) ;性传6例,占17.65%,其中感染者的配偶4例11.77%,(4/34) ;暗娼2例5.88%,(2/34) ;因静脉吸毒感染3例8.82%,(3/34) ;感染途径不详的2例,占5.88%,(2/34) ;其中1例曾在非洲工作2年。研究样本占同期报告的供输血途径感染者的34.85%(23/66) ;性途径感染者的24.00%(6/25) ;静脉吸毒感染者的23.08%(3/13) ;感染途径不详的20%(2/10) 。在4份配偶的样本中,其中2例为供血感染者配偶,2例为受血感染者的配偶。

2.2 亚型分布

经nested-PCR扩增后,获得34份可用于序列测定的HIV-1目的片段,将由envD3引物测序的结果进行编辑整理后,根据测得的C2~V3及其相邻区350~450核苷酸序列,应用pileup和pretty程序,与HIV-1 M组各个亚型国际参考株和国内代表株的基因序列进行排列和比较。34份标本的基因序列特征和系统树分析表明,有28个毒株均与B亚型国际参考株相聚在一起,有4个毒株与CRF-BC重组亚型参考株靠近,有2个毒株分别与C亚型和CRF01-AE亚型国际参考株靠近,而远离其他亚型国际参考株。4种亚型各自与相应的HIV-1 B、CRF-BC、C和CRF01-AE亚型或重组毒株的国际参考株具有相似的序列特征。

2.3 陕西省HIV-1流行株在不同感染人群中的分布特征

分析显示,HIV-1 B亚型最多有28例,占全部调查样本的82.35%,其中27例来自与供输血有关的感染者,具有相似的流行病学背景。CRF-BC重组型有4例(11.77%),其中3例为静脉吸毒者(本地2例、流动人口1例)和1例暗娼(流动人口)。C亚型1例(2.94%),该例感染者否认有性乱史和吸毒史,但自述曾去非洲劳务,境外期间有医疗注射史。CRF01-AE亚型1例,(2.94%)感染途径不详。

2.4 基因离散率分析

将毒株核苷酸序列与国际A~G7个亚型的参考序列及国内部分参考株核苷酸进行比较,计算彼此间的基因离散率。结果发现,第1组与A、C、D、E、F、G亚型参考序列间的离散率均在26.65%以上,与B亚型参考株的基因离散率最近,组内的基因离散率为0.052±0.021(n=23) ;1个毒株,与来自南非的C亚型代表株u07237相似最大,一致性达86%.CRF01-AE亚型1个毒株,与AE亚型代表株99THA29等的相似性最强,一致性为92%;有4个毒株与CRF-BC重组亚型参考毒株间基因离散率仅为0.96%~1.28%。3个毒株间的离散率仅0.009±0.002(n=3) ,另一个shx0234显示离这3个毒株较远的距离。

注: 使用Neibor-Joining方法作树,节点标记为计算100 次得到bootstrap 值,>70%认为有统计学意义。其中陕西样品标记为/Shx020 , 其余为各个亚型国际参考序列, 命名原则,/亚型名称,国家,分离时间、毒株名称0,如/071bc.cn.97cn0010 表示/ CRF07-BC.中国.97197年分离. 97cn0010 。 图 1 陕西省HIV-1部分样本基因序列系统进化树分析图

3 讨论

本次分子流行病学调查显示,从感染途径分布,即经供输血途径、性途径、吸毒和途径不详的抽样比例,与同期本省报告的感染途径比例大体相同,基本代表了本地HIV毒株流行的人群特征。在此次调查抽样中,发现HIV病毒呈家庭内传播,在10个家庭中调查了4对夫妻同时为感染者(40%)。

对34例感染者HIV-1env基因C2-V3及其邻近区序列进行分析比较后,共发现4种基因亚型的流行,即HIV-1泰国B、C亚型和CRF01-AE、CRF-BC重组型。陕西省在1998年开展艾滋病分子流行病学调查中发现存在HIV-IM组A和B2种亚型的毒株流行后,2002年以后又出现了C亚型、CRF01-AE、CRF-BC重组型,基因型别趋于多样化。在4种基因型中,HIV-1 B亚型有28例,占82.35%,是我省的主要流行亚型。流行病学调查资料表明,28例B亚型的感染者,其中27例与供输血有关,1例性途径传染者。综上所述,目前我省仍以HIV-1 B亚型为主要流行株,经血传播仍为主要途径。

本次调查发现,HIV-1CRF-BC重组型,均与BC.CN97.C54A具有较小的基因距离,在进化树上相互集聚,根据基因离散率0.5%~l%推算,估计开始流行时间大约在2年内。这4例感染者中,3例为静脉吸毒,1例为性途径感染并曾在吸毒严重的地区居住过。HIV-1病毒CRF-BC重组型在陕西局部范围已经形成流行,提示应加强对吸毒人群艾滋病防治知识的宣传和行为干预工作。

陕西省HIV-1流行株亚型分析显示,型别趋于多样化,型内基因距离加大,以及在吸毒人群中出现重组毒株,预示HIV-1在本地有加速传播的趋势。从感染者原籍分布情况看,34例感染者中有25例为本省居民,9例为外省流动人口,主要是前来就医和外来务工的流动人口。因此,加强艾滋病防治宣传教育、开展高危行为干预,关注吸毒人群的行为变化情况以及流动人口艾滋病管理工作,将是今后一个时期当地艾滋病防治工作的重点。

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