陳 亮 嚴(yán)延生
1981年,美國疾病預(yù)防控制中心在《發(fā)病死亡周報》首次報告了加州洛杉磯地區(qū)3家醫(yī)院中有5名年輕男同性戀者患有卡氏肺囊蟲肺炎[1]。1983年起,法國巴斯德研究所Montagnier和Barre-Sinoussi,美國國立衛(wèi)生研究院Gallo和加州大學(xué)舊金山分校Levy先后從男同性戀者中都分離到一種新病毒,分別命名為淋巴結(jié)病相關(guān)反轉(zhuǎn)錄病毒(Lymphadenopathy-associated retrovirus,LAV)[2],嗜人T淋巴細胞反轉(zhuǎn)錄病毒Ⅲ型(HTLV-Ⅲ)[3]和艾滋病相關(guān)反轉(zhuǎn)錄病毒(AIDS-associated retrovirus,ARV)[4]。1986年,國際病毒分類委員會將這3種分子生物學(xué)特征相似且可導(dǎo)致艾滋病的病毒統(tǒng)一命名為人類免疫缺陷病毒(Human Immunodeficiency Virus,HIV)。HIV-1具有高度變異性,在進化過程中會不斷產(chǎn)生大量的流行重組型(Circulating recombinant forms,CRFs)和獨特重組型(Unique recombinant forms,URFs)。1989年,我國云南德宏州陽性注射吸毒人群(Injecting drug users,IDU)感染的HIV-1病毒為B亞型(歐洲B亞型)和B’亞型(泰國B亞型)[6],隨后又在暗娼(Female sex workers,FSW)和IDU中發(fā)現(xiàn)CRF01_AE亞型[7]和C亞型毒株[8],2006—2007年,我國已經(jīng)成為全球HIV-1病毒亞型最多的國家之一[9]。
男男性行為人群(Men who have sex with men,MSM)由于無保護肛交、多性伴和安全套使用率低等行為,容易受到HIV的侵襲[10]。近年來,我國MSM人群艾滋病發(fā)病率呈逐年上升趨勢,監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示,我國經(jīng)同性接觸途徑感染病例的所占比例逐年上升,從2006年2.5%上升到2014年25.8%[11],2018年第三季度報告病例中,同性傳播的比例也達到22.7%[12],已經(jīng)取代IDU成為我國HIV流行的主要傳播途徑。不安全行為不僅使得MSM人群容易感染HIV,而且還促進了不同亞型之間的病毒重組和傳播擴散,大大增加HIV-1病毒基因多樣性。
1989年起,泰國異性性接觸人群中流行的HIV-1病毒株主要為E亞型,暗娼和男性性病門診哨點監(jiān)測發(fā)現(xiàn),經(jīng)異性接觸途徑感染病例中E亞型病毒所占比例超過90%,然而,通過基因序列比對,推測可能為A亞型(gag)和E亞型(env)雜交后形成的重組體[13]。1996年,Carr等[14]對來自泰國1株HIV-1病毒分離株CM240進行全長基因組序列分析,結(jié)果證實泰國流行的HIV-1病毒E亞型實際上是A亞型和E亞型的重組體,這是全球首個被證實的HIV-1病毒流行重組型CRF01_AE。系統(tǒng)樹分析顯示該毒株于20世紀(jì)70年代起源于中非共和國,80年代傳入泰國后在東南亞地區(qū)造成廣泛流行[13-15]。1990年,在從泰國遣返回云南的暗娼中首次發(fā)現(xiàn)泰國E亞型病毒株,表明CRF01_AE已經(jīng)通過國際間商業(yè)性行為從泰國傳入到我國云南省境內(nèi)[16],并通過不同流行路線在我國不同地區(qū)進一步蔓延擴散。
CRF01_AE毒株傳入我國后,早期流行范圍主要局限在東部沿海地區(qū)和西南邊境省份,并成為異性性接觸人群中流行的優(yōu)勢毒株[17-18]。隨后,在河南、陜西、天津、上海、遼寧、河北、北京和黑龍江等省份的MSM人群中陸續(xù)發(fā)現(xiàn)CRF01_AE流行重組型毒株,所占比例逐漸升高并達到一定水平[19-26]。研究發(fā)現(xiàn)CRF01_AE具有較強致病性[27],感染者往往比非CRF01_AE感染者具有更高的病毒載量,這不僅使得該毒株能夠在MSM人群中得以快速傳播,而且還能加快患者的疾病進程[28]。2007—2008年,CRF01_AE在IDU、異性和同性傳播感染人群中所占比例分別為21.2%、39.8%和55.8%[29-30]。利用1 324條pol區(qū)序列構(gòu)建系統(tǒng)進化樹,顯示CRF01_AE在我國已經(jīng)形成7個獨立流行簇,其中簇1、3和5主要流行于異性性行為感染人群中,簇2和6主要流行于MSM人群中,簇4主要流行于性行為感染人群中。簇1-5均在西南地區(qū)流行,中南地區(qū)主要流行簇7和1,北部地區(qū)主要流行簇2和6,東部地區(qū)主要流行簇2和4,東北地區(qū)主要流行簇6[31]。利用病毒的基因相似性和親緣關(guān)系建立HIV-1基因傳播網(wǎng)絡(luò),不僅可以揭示病毒在人群中的傳播關(guān)系,而且還能篩選出簇內(nèi)個體之間最有可能的潛在關(guān)聯(lián),從而提示簇內(nèi)個體之間的關(guān)系及其所處地位,并確定個體在病毒的傳播過程中所起的作用以及是否扮演超級傳播者的角色。通過構(gòu)建CRF01_AE傳播網(wǎng)絡(luò)分析不同地區(qū)和不同人群之間的傳播關(guān)聯(lián),結(jié)果發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中95.5%的MSM與其他地區(qū)MSM之間存在傳播關(guān)系,56.1%的女性異性性行為者與男性異性性行為者之間存在傳播關(guān)聯(lián),甚至還有15.1%的女性異性性行為者與MSM之間存在傳播關(guān)聯(lián),20.9%的個體與其他省份個體之間存在傳播關(guān)聯(lián),發(fā)現(xiàn)度≥2的個體雖然只占網(wǎng)絡(luò)中個體總數(shù)的僅為26.4%,但卻與66.5%的個體存在關(guān)聯(lián),其占所有傳播關(guān)聯(lián)數(shù)的比例也高達97.9%[32],提示CRF01_AE最早是通過邊境商業(yè)性活動從東南亞國家傳入我國,然后在我國東部、中南部、西南部、北部和東北部形成錯綜復(fù)雜的傳播關(guān)系,而部分超級傳播者則在不同地區(qū)和不同人群之間的CRF01_AE毒株傳播中起到了核心作用。
2.1B亞型、C亞型、A亞型和F1亞型 B亞型,也稱為歐美B亞型,是20世紀(jì)80年代北美、西歐和澳大利亞等發(fā)達國家流行的主要HIV-1病毒株[33],而在泰國發(fā)現(xiàn)的B亞型因V3環(huán)氨基酸序列與歐美B亞型存在差別,故被稱為泰國B亞型(B’亞型)[34]。1989年,在云南省德宏州注射吸毒人群中發(fā)現(xiàn)經(jīng)緬甸傳入的歐美B亞型和泰國B亞型[6]。B亞型病毒主要通過靜脈注射吸毒和男男性傳播途徑傳入我國,并在不同地區(qū)和不同時間階段成為主要的流行毒株。1996—1997年,全國HIV-1病毒分子流行病學(xué)調(diào)查顯示,我國流行的毒株以泰國B亞型(B’)為主,占47.5%,而歐美B亞型所占比例很小[16]。姚均等[35]對1993—2001年期間北京市12份MSM陽性感染者的血液標(biāo)本進行亞型分析,系統(tǒng)樹分析顯示這些病毒株全部與B亞型共享序列聚在一起,并且與美國SF162分離株緊密相連,而與泰國分離株TH14分開,表明北京市MSM人群中感染的HIV-1病毒亞型以歐美B亞型為主,而流行病學(xué)調(diào)查證實北京MSM人群中的確存在涉外同性性接觸史。另外,在河北、河南和廣東等地的MSM人群中也發(fā)現(xiàn)歐美B亞型流行株,比例分別為56.57%、36.81%和27.68%[36]。近年來,我國MSM人群中歐美B亞型和泰國B亞型所占的比例明顯下降[37],局部地區(qū)的MSM人群中B亞型僅占3.1%和4.7%[38-39],而泰國B亞型所占比例為8.7%[40]。北京市MSM人群中還發(fā)現(xiàn)第3種HIV-1病毒B亞型,即中國B亞型,獨立成簇但進化簇內(nèi)無任何國外參考株的序列,且與歐美B亞型親緣關(guān)系較遠,故無法確定其傳播來源,有待于進一步完善其標(biāo)準(zhǔn)株基因組全序列。中國B亞型有4個亞簇,以歐美B亞型進化簇為參照,中國B亞型進化簇存在91個有明顯差異的核苷酸位點,71.1%的病例為男男性傳播[41]。2008—2012年在廣東省對961份MSM人群血液標(biāo)本進行基因檢測,在廣州地區(qū)MSM人群中發(fā)現(xiàn)A亞型和F1亞型,2009年和2011年的檢測標(biāo)本中,A亞型分別占0.7%和0.5%,2012年的檢測標(biāo)本中,F(xiàn)1亞型占0.4%[42]。1995年在德宏州首次報道了由印度傳入C亞型毒株,該毒株主要在注射吸毒人群中流行,而在MSM人群中雖有發(fā)現(xiàn),但所占比例不高,約為1.2%[43]。
2.2CRF07_BC和CRF08_BC流行重組型 CRF07_BC和CRF08_BC流行株是我國IDU人群中最早被發(fā)現(xiàn)的B’/C重組亞型,是我國特有的重組亞型,20世紀(jì)90年代起源于云南,通過靜脈注射吸毒和性傳播的方式并經(jīng)不同流行路線在我國造成廣泛流行。1996年CRF07_BC沿云南、四川、甘肅、寧夏和新疆西北販毒路線進行擴散,代表株為97CN54,CRF08_BC也于1996年經(jīng)云南到廣西販毒路線進行擴散,代表株為97CNGX_6F[44-46]。近全長基因組序列分析表明,B’/C流行重組型是在C亞型的基因組骨架中插入了B亞型的基因片段,以及在結(jié)構(gòu)基因gag、pol和輔助蛋白基因tat、rev中插入了B亞型基因片段[47]。2006—2007年我國第3次HIV-1分子流調(diào)結(jié)果顯示,CRF07_BC和CRF08_BC流行重組型已經(jīng)成為我國主要的HIV-1病毒流行株,所占比例分別為35.5%和20.1%,另外還存在BC、BC/CRF01_AE、CRF01_AE/C、CRF01_AE/BC、CRF01_AE/B和C/CRF01_AE等多種重組基因型毒株[9]。早期CRF07_BC和CRF08_BC流行重組型主要在我國IDU人群中流行,而在MSM人群中很少被發(fā)現(xiàn)。2002年以來,人群中B/C重組亞型的流行情況明顯增多,已經(jīng)取代B亞型并占據(jù)了感染毒株亞型的絕大部分,提示BC重組毒株可能具有傳播優(yōu)勢[48]。2002年北京市MSM人群中沒有檢測到CRF07_BC,2007年也僅占6.5%,而2010年所占比例卻已達到24.3%,由于MSM亞簇內(nèi)異性傳播占23.5%,因此,推測雙性戀在CRF07_BC從IDU人群傳播到MSM人群起到重要的橋梁作用[49-50]。2008—2015年期間,廣東省MSM人群中CRF07_BC所占比例約為35%~40%[51-52],同時還在深圳和上海等地的MSM人群中發(fā)現(xiàn)CRF08_BC流行重組型,但所占比例相對較小[53-54]。2011年浙江省新報告的MSM人群中CRF07_BC所占比例為31.7%,系統(tǒng)樹分析顯示CRF07_BC大簇內(nèi)部未見明顯分化,表現(xiàn)為散在集聚,現(xiàn)住址為杭州的MSM感染者攜帶的毒株在進化樹中不只局限于杭州地區(qū),而是散播于各個進化分支,提示形成的URF已經(jīng)出現(xiàn)跨區(qū)域流動,呈現(xiàn)全省乃至更大地域間的傳播特征,構(gòu)成混雜交織的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò),從而對疫情的流行產(chǎn)生更加深遠的影響[55]。
2.3CRF01_AE參與形成HIV-1流行重組型 CRF01_AE本身就是流行重組毒株,但在流行過程中又可作為母株參與形成新的流行重組毒株。2006年,在北京MSM人群中發(fā)現(xiàn)BJMSM1233樣本在gag、env和pol區(qū)的基因序列分別屬于01AE、TH.B和01AE亞型,經(jīng)全長序列測定最終確定為CRF15_01B[56]。2010年和2013年從廣州和上海的MSM人群中又發(fā)現(xiàn)新的CRF01_AE亞型和B亞型重組毒株CRF54_01B和CRF52_01B[42,22]。2012—2015年期間,在江蘇和河北MSM人群中相繼發(fā)現(xiàn)CRF67_01B、CRF68_01B和CRF65_CPC流行重組型毒株[57,24]。2007年在深圳MSM人群陽性感染者中首次發(fā)現(xiàn)CRF55_01B重組毒株[58],是繼CRF51_01B亞型之后在MSM人群中流行的主要重組型毒株。2009—2012年就在山東、安徽、江蘇、河南、湖南、云南和廣東等省份的MSM人群中檢出CRF55_01B,所占比例為1.5%~12.5%,分子流行病學(xué)調(diào)查表明CRF55_01B最早是在我國南方廣東和湖南的3個流行病學(xué)無關(guān)聯(lián)的MSM中被檢出,隨后,在我國中部的河南和安徽,東部的山東和江蘇,西南的云南的MSM人群中相繼也發(fā)現(xiàn)CRF55_01B亞型,提示其已在我國許多地區(qū)廣泛流行,并在艾滋病疫情快速上升地區(qū)的MSM人群中也將不斷產(chǎn)生更多新的重組亞型和活躍的傳播網(wǎng)絡(luò)[59]。2012-2013年,廣西新報告HIV-1感染者中有7例pol區(qū)基因序列測定判定為CRF55_01B,其中異性傳播5例,同性傳播2例,表明CRF55_01B已經(jīng)通過復(fù)雜的傳播網(wǎng)絡(luò)并在非MSM人群中傳播[60]。2015年在深圳MSM人群中又發(fā)現(xiàn)由CRF55_01B、CRF01_AE和CRF07_BC共同形成新的重組型毒株[61],提示由于MSM人群具有多性伴、無保護性行為和跨區(qū)域流動的行為特征,不僅可以使得新的重組型病毒株能夠迅速蔓延擴散,而且還能導(dǎo)致不同亞型之間的發(fā)生重組的可能性大大增加,從而產(chǎn)生新的、更復(fù)雜的流行重組型毒株。2013年,在我國東北地區(qū)MSM人群中發(fā)現(xiàn)新的CRF01_AE亞型和B亞型重組毒株CRF59_01B,序列分析顯示在pol區(qū)和vpu-env區(qū)出現(xiàn)2個重組斷點,這是第2次在我國MSM人群中首次發(fā)現(xiàn)的流行重組型毒株[62],表明CRF01_AE亞型和B亞型在我國MSM人群中不斷發(fā)生重組并產(chǎn)生新型毒株的情況仍將在更廣的范圍內(nèi)持續(xù)存在。
當(dāng)前,我國艾滋病流行形勢已經(jīng)發(fā)生明顯改變,迫切需要從分子流行病學(xué)層面對現(xiàn)階段的疫情給予精確的分析和研判,以便能夠準(zhǔn)確把握疫情流行現(xiàn)狀。因此,開展HIV-1病毒亞型監(jiān)測,不僅可以從分子水平了解我國MSM人群中HIV-1病毒亞型分布特征,掌握不同時間和不同地區(qū)MSM人群中HIV-1病毒亞型流行情況和變化趨勢,而且還有助于闡明MSM人群中HIV-1病毒的流行規(guī)律,追蹤傳染來源和確定相關(guān)危險因素,并為MSM人群精準(zhǔn)干預(yù)提供重要的參考依據(jù)。
利益沖突:無