中国公共卫生  2011, Vol. 27 Issue (12): 1525-1527   PDF    
深圳艾滋病病毒1型传播途径及优势流行株分析
何太平1, 鲍毅1, 王晓辉2, 程锦泉2, 陈琳2, 杨峥嵘2, 石向东2, 赵锦2    
1. 广东医学院营养与食品卫生学教研室, 广东 湛江 524023;
2. 深圳市疾病预防控制中心
摘要: 目的 分析广东省深圳市艾滋病病毒1型(HIV-1)优势株的亚型特征和传播规律,为正确掌握HIV-1的流行趋势提供帮助。方法 对429例HIV-1阳性的感染者进行流行病学调查和外周血采集,逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)巢式扩增包膜蛋白(env),测序后确定亚型,建立进化树,计算基因离散率。结果 深圳市HIV-1亚型包括01-AE、07-BC、08-BC、02-AG 4种重组亚型和B、C 2种亚型;其中01-AE、07-BC和B亚型为主要流行株,分别占51.8%(207/400)、28.8%(115/400)和12.3%(49/400);08-BC、C亚型和02-AG在人群中流行较少,分别占3.5%(14/400)、3.5%(14/400)和0.3%(1/400);传播途径以性传播和静脉吸毒传播为主,占感染总数的96.6%(200/207),其他传播途径仅占3.4%(7/207);异性传播毒株的组内基因离散率最大,为14.3%;同性传播病毒株与异性传播病毒株之间的基因离散率最大,为15.8%;在进化树上,各种传播途径的毒株形成了相对独立的簇,但是存在交叉。结论 01-AE是深圳地区HIV-1的优势流行株,性传播是主要的传播途径。
关键词: 艾滋病病毒1型(HIV-1)     巢式PCR     优势株     进化树模型     基因离散率    
Predominant epidemic strains of human immunodeficiency virus type 1 in Shenzhen
HE Tai-ping, BAO Yi, WANG Xiao-hui,et al    
Department of Nutrition and Food Hygiene, Guangdong Medical College Zhanjiang 524023, China
Abstract: Objective To study the subtypes and transmission of human immunodeficiency virus type 1(HIV-1) predominant epidemic strains in Shenzhen city,and to provide reference for studying the prevalent trend of HIV-1.Methods Epidemiological investigation was carried out and 429 RNA fragments of HIV-1 env gene were amplified with nested reverse transcription polymerase chain reaction(RT-PCR).After gene sequencing,HIV-1 subtypes were differentiated.Phylogenetic analysis was performed based on the nucleotide sequence data.Results Sequence analyses showed that there were 01-AE,07-BC,08-BC,02-AG,B and C subtypes in Shenzhen.01-AE was the predominant subtype(51.8%).The major transmission routes included homosexual and heterosexual route,and intravenous drug using.Sexual transmission route was the main infection route(90.8%).Heterosexual virus had the highest inner group genetic divergence(14.3%) and the genetic divergence between heterosexual viruses and homosexual viruses was high(15.8%).In the evolutionary tree,viruses from various transmission routes formed relatively independent clusters,but there were also crosses.Conclusion 01-AE is the predominant HIV-1 strains in Shenzhen and sexual transmission route is the main infection route.
Key words: human immunodeficiency virus type 1     nested PCR     predominant strain     phylogenetic tree model     genetic divergence    

2000 年以前,广东省深圳市艾滋病病毒1 型(human immunodeficiency virus type 1,HIV-1) 流行毒株以01-AE 亚型 (52.7%) 和B(30.9%) 为主; 截至2005 年,主要流行毒株转变为01-AE、08-BC 和B 亚型,分别占45.1%、31.1% 和 14.8%1。表明HIV-1 主要流行株在深圳地区的分布是随时间而变化,但是01-AE 始终是最主要的流行株2。为追踪深圳市不同传播途径HIV-1 优势流行株的变化情况并发现其流行规律,本研究对2007-2009 年深圳市发现的400 株HIV-1 病毒株进行分子流行病学分析。现将结果报告如下。

1 对象与方法 1.1 对象

为样本库中深圳市2007-2009 年发现和保存的全部429 例HIV-1 感染者的血浆标本,结合流行病学数据库,对每个感染者按传播途径进行归类。

1.2 主要试剂

人类免疫缺陷病毒(HIV1 + 2 型) 抗体免疫印迹试剂盒(美国MP 生物医学亚太有限公司) ; 核酸提取试剂盒(德国Qiagen 公司) ; 一步法逆转录扩增试剂盒、ExTaq 扩增酶(日本Takara 公司) 。

1.3 HIV-1 RNA 纯化

取200 μL 样本血浆,按照说明书采用核酸提取试剂盒提取病毒RNA,每份均得到150 μL RNA溶液。

1.4 基因片段扩增和测序

参照文献〔2〕,应用逆转录-聚合酶链反应(reverse transcription polymerase chain reaction,RTPCR) 巢式扩增HIV-1 膜蛋白基因(env) C2V4 区,阳性PCR 扩增产物送上海生工生物工程公司进行基因序列测定。

1.5 亚型和基因距离分析

测序结果用Sequence Scanner 软件(美国ABI 公司) 判断序列质量,剔除不合格的序列,用基因分型工具BLAST 程序结合系统树分析进行基因型判定,用 Mega 4.02 多功能基因分析软件与国际标准参考序列进行序列对比。用Neighbor Joining Bootstrap 方法构建系统进化树,利用Distance 程序计算组内和组间基因距离。进化树模型中不同cluster 之间的bootstrap 值> 70%3

1.6 统计分析

应用SPSS 13.0 软件进行描述性统计分析。

2 结 果 2.1 HIV-1 优势流行株分析

429 份标本中有29 份未能获得合格序列,这可能与标本的病毒载量偏低或引物结合区序列的变异有关。400 份合格序列的样本中有01-AE、07-BC、 08-BC、02-AG 4 种重组型和B、C 2 种亚型,其中01-AE、07-BC 和B 亚型为主要流行株,分别占51.8% (207 /400) 、28.8% (115 /400) 和12.3% (49 /400) 。08-BC、C 亚型和02-AG 较少,分别占3.5% (14 /400 ) 、3.5% (14 /400 ) 和0.3% (1 / 400) 。

2.2 HIV-1 主要传播途径分析(表 1)
表 1 深圳市HIV-1 各种传播途径的不同亚型分布

01-AE 在深圳的传播途径包括了同性性传播、异性性传播、静脉吸毒、医源性、血源性和传播途径不详等途径,以性传播和静脉吸毒传播为主,占感染总数的96.6% (200 /207 ) ,其他传播途径仅占3.4% (7 /207) ;各组人群均以01-AE 基因型为主要亚型;静脉吸毒人群中01-AE 型占46.2%(12 /26) ,低于性传播途径01-AE 亚型所占的百分比,但仍超过07-BC 和08-BC 亚型所占比例。

2.3 不同传播途径HIV-1 病毒株基因离散率比较

不同传播途径HIV-1 病毒株基因离散率比较发现,异性性传播的组内基因离散率最大(14.3%) ; 各传播途径病毒株的组间比较发现,同性性传播病毒株与异性性传播病毒株之间的基因离散率最大(15.8%) 。

2.4 进化树模型分析(图 1)
注:黑色实心圆: 同性性传播; 绿色实心圆: 异性性传播; 蓝色实心圆: 静脉吸毒;
红色实心圆: 医源性感染; 紫红色实心圆: 血源性感染。
图 1 深圳市HIV-1 优势流行株01-AE 各种传播途径的进化树模型

由于标本量较大,图 1 中显示的是各种传播途径有代表性的毒株。结果表明,各种传播途径能够形成相对独立的簇,尤其是同性性传播途径最为明显,有3 个独立的簇清晰可见。推测深圳市经同性传播的01-AE 可能来自3 个不同的输入株。经异性性传播的毒株也由2 部分组成,但是相对分散,与异性传播的基因离散率偏大相吻合。经静脉吸毒传播的毒株主要混合在经异性性传播的毒株中,但是也有少数出现在经同性性传播的毒株中,可能是因为吸毒人群大多是性乱人群。经医源性传播和经血源性传播的毒株全部夹杂在经异性性传播和经吸毒传播的毒株之中。

3 讨 论

01-AE 亚型毒株是世界上最早发现的HIV-1 重组类型,其通过性传播途径在中国沿海经济发达地区快速流行和传播,并迅速成为深圳的主要流行株4, 5。深圳市发现的HIV- 1 病毒株亚型包括国内各种流行亚型,由于来源广泛,基因序列具有高度的变异性6。按照HIV-1 毒株每年0.5% ~ 1.0%的变异率7,01-AE 重组株在深圳市流行的时间大约是 10 ~ 20 年,表明01-AE 亚型在深圳地区早已存在。本研究结果表明,01-AE 在异性性传播途径中所占比例最高,为57.0% (81 /142) ,其次是同性性传播途径的51.0% (107 /210) 和静脉吸毒人群的46.2% (12 /26) ,可能与01-AE 在深圳传播的时间久和先期基础效应有关8; 也可能是因为在复杂的免疫环境下,经优势选择产生的重组毒株不但具有未重组病毒的功能而且还易在人群中传播,在性乱人群中比单纯毒株有更强的传播能力9。本研究表明,深圳地区HIV-1 优势流行株随主要传播途径的变化而变化,要阻止优势流行株传播应加大对性乱人群的健康教育和行为干预力度。分析HIV-1 优势流行株在不同传播途径的分布特点和不同人群中各亚型的基因变异特点,对于艾滋病预防控制有较大指导意义; 同时,也能为中国艾滋病疫苗和核酸诊断试剂的研发提供科学依据。

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