金曉媚 ,何杰艷 ,施吉昌 ,邢 輝 ,王 洪 ,張 桔 ,董莉娟 ,黃麗花 ,陳 敏 ,陳志娟 ,陳會超
(1)云南省疾病預(yù)防控制中心性病艾滋病防制所,云南 昆明 650022;2)昆明醫(yī)科大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院,云南 昆明 650500;3)大理白族自治州疾病預(yù)防控制中心艾滋病性病防治科,云南 大理 671000;4)中國疾病預(yù)防控制中心性病艾滋病預(yù)防控制中心病毒及免疫研究室,北京 102206)
隨著我國艾滋病抗病毒治療(antiretroviral therapy,ART)有效開展和覆蓋面的增加,顯著降低了我國HIV/AIDS 的死亡率[1],但長期、大范圍的ART 導(dǎo)致了HIV-1 耐藥株的出現(xiàn)和流行。耐藥株的產(chǎn)生是導(dǎo)致抗病毒治療失敗的一個關(guān)鍵因素,耐藥株的傳播導(dǎo)致原發(fā)性耐藥的發(fā)生,給臨床治療中選擇藥物的過程帶來巨大的考驗,因此需要將ART 前基線耐藥是否會對ART 效果產(chǎn)生影響納入考慮范圍內(nèi)。2014 年世界衛(wèi)生組織提出了治療前耐藥監(jiān)測的指南[2],在以往耐藥傳播和耐藥發(fā)生監(jiān)測的基礎(chǔ)上,重點關(guān)注治療前的耐藥水平,該監(jiān)測中包括首次治療的人群和停藥再治療的人群,可以綜合反映一個地區(qū)耐藥傳播和耐藥發(fā)生的累計效應(yīng)對治療效果的潛在影響,也被用來作為是否需要采取公共衛(wèi)生應(yīng)對措施的一個指標,如更換不含NNRTI 類藥物的一線治療方案。到2017 年底大理州存活 HIV/AIDS 共7 386人,其中6 203 人已接受抗病治療。目前還沒有學(xué)者對大理州進行過較為全面的治療前耐藥調(diào)查。此研究旨在調(diào)查大理州長期進行ART 后,起始ART 的人群中病毒基因型和耐藥株的流行水平,為該地區(qū)提供科學(xué)依據(jù),以便于更好地控制HIV-1 耐藥毒株傳播。
采用橫斷面調(diào)查方法,招募大理州2018 年1~8 月,年齡≥18 歲,起始抗病毒治療的HIV/AIDS,包括首次治療和停藥后又重新接受治療的HIV/AIDS 患者。在取得書面知情同意后,進行流行病學(xué)信息的收集,包括被調(diào)查者的年齡、性別、婚姻狀況、教育水平、感染途徑、既往抗病毒治療歷史以及CD4+T 淋巴細胞計數(shù)。采集EDTA 抗凝全血樣本,將其分離并存儲在-80 ℃的條件下。本研究經(jīng)云南省生物醫(yī)學(xué)倫理審查委員會批準。
按照標準操作程序,使用凱杰生物技術(shù)(上海)有限公司的QIAsymphony SP,全自動核酸提取儀,從每個血漿樣本中提取HIV-1 病毒RNA,樣本體積為140 μL,采用in-house 方法,通過巢式PCR 對HIV-1 pol 區(qū)基因序列進行擴增,對應(yīng)HXB2 的位置為2253-3553,引物序列和PCR 反應(yīng)程序詳見以前的文獻[1]。在中國CDC 性病艾滋病預(yù)防控制中心病毒免疫研究室完成了HIV-1 RNA 提取和pol 基因區(qū)擴增。使用1%瓊脂糖凝膠電泳對PCR 產(chǎn)物條帶進行觀察,后將陽性樣品送至北京賽諾基因組研究中心有限公司純化和測序。測序引物見已發(fā)表的文獻[3]。
成功獲取了序列后筆者采用Gene Codes 公司的Sequencher 5.1 軟件進行了序列拼接,多序列比對和序列整理使用的是Bioedit 軟件。為獲得HIV-1 的亞型或重組型,筆者使用了Mega 6.0 軟件來構(gòu)建Neighbor-Joining(NJ)系統(tǒng)進化樹,接著利用Bootstrap 值大于70%的標準來鑒定HIV-1的亞型或重組型。重組分析采用了HIV 數(shù)據(jù)庫提供的RIP 3.0 分析工具進行深入研究。(http://www.hiv.lanl.gov)。并且借助斯坦福大學(xué)(http://hivdb.stanford.edu)的HIVdb 數(shù)據(jù)庫對所得序列進行耐藥位點和耐藥程度的判斷,耐藥程度分為敏感、潛在耐藥、低度耐藥、中度耐藥和高度耐藥。具體判定為耐藥的條件是在2014 年WHO 治療前耐藥監(jiān)測指南[2]推薦的12 種監(jiān)測藥物中,至少有1 種以上的藥物顯示出低度以上的耐藥性。
運用SPSS 21.0 軟件進行統(tǒng)計學(xué)分析。采用例數(shù)、比例或構(gòu)成比(%)描述計數(shù)資料,人口學(xué)特征和HIV-1 基因型分布的比較采用χ2檢驗。雙側(cè)檢驗,以P<0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2018 年1~8 月在大理州收集初始抗病毒治療的HIV/AIDS 患者122 例,采集血液樣品用于HIV-1 pol 區(qū)基因擴增,測序后得到滿足耐藥分析的pol 區(qū)基因序列樣品共114 份。
獲得pol 區(qū)基因序列的114 份樣品中,111 例(97.4%)為初始治療,3 例(2.6%)為停藥后重新入組治療,無既往預(yù)防服藥和母嬰阻斷的病例。男女性別比例為1.6∶1;平均年齡43 歲(19~78 歲);漢族占74.6%(85/114),其他民族占25.4%(29/114)?;橐鰻顩r,未婚者占21.9%(25/114),已婚者占70.2%(80/114),離異/喪偶者占7.9%(9/114)。異性性傳播是主要傳播途徑,占81.6%(93/114),同性性傳播占9.6%(11/114),注射吸毒傳播占8.8%(10/114),見表1。艾滋病患者在所有研究對象中占到33.3%(38/114)。
表1 2018 年大理州初始抗病毒治療的HIV/AIDS 人口學(xué)特征基本情況Tab.1 Demographic characteristics of the subjects
研究對象中存在7 種HIV-1 的基因型,按照從高到低的順序排列,構(gòu)成比如下:CRF08_BC(59.6%,68/114)、CRF07_BC(25.4%,29/114)、CRF01_AE(7.0%,8/114)、URFs(4.4%,5/114)、CRF85_BC(1.8%,2/114)、C 亞型(0.9%,1/114)、CRF55_01B(0.9%,1/114)。在URFs 中,主要為BC 重組,占60%(3/5),其他包括CRF01_AE/B(20%,1/5)和CRF01_AE/BC(20%,1/5)。
HIV-1 基因型在性別、民族、婚姻狀況和CD4+T 淋巴細胞計數(shù)的分布上差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P> 0.05),而在年齡和感染途徑的分布,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),見表2。CRF08_BC 在注射吸毒傳播和異性性傳播中均有分布,在同性性傳播中未檢測到,分布差異有統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=15.495,P≤ 0.001;χ2=11.667,P=0.001);CRF01_AE 則主要分布在性傳播人群中,且同性性傳播人群中比例較異性性傳播人群中高,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=8.991,P=0.003)。在年齡分布中,CRF08_BC 主要分布在31 歲以上年齡組中,在 ≤ 30 歲年齡組中比例較低,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=4.970,P=0.026);而CRF01_AE 主要分布于 ≤ 30 歲年齡組,同31 歲以上年齡組中分布相比差異有統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=23.270,P≤ 0.001)。
表2 2018 年大理州初始抗病毒治療的HIV/AIDS 中HIV-1 基因型分布情況[n(%)]Tab.2 Demographic characteristics and genotype distribution of the subjects [n(%)]
在獲得基因序列的114 例樣品中,25 例(21.9%,25/114)攜帶耐藥突變位點,其中1 例(0.9%,1/114)攜帶核苷類反轉(zhuǎn)錄酶抑制劑(NRTIs)的耐藥位點,耐藥位點為M41L,針對齊多夫定(AZT)和司他夫定(D4T)低度耐藥;22 例(19.3%,22/114)攜帶非核苷類反轉(zhuǎn)錄酶抑制劑(NNRTIs)的耐藥位點,但只有1 例出現(xiàn)低度以上耐藥,所攜耐藥位點K103N,V108I,H221Y 對依非韋倫(EFV)和奈韋拉平(NVP)高度耐藥;2 例(1.8%,2/114)攜帶蛋白酶抑制劑(PI)的耐藥位點,均為耐藥敏感。比例較高的突變位點E138A(9.6%,11/114)和V179D/E(9.6%,11/114)均為輔助耐藥突變位點,獨立存在不引起耐藥,按照WHO 治療前耐藥監(jiān)測的耐藥判斷標準,HIV-1 耐藥率為1.8%(2/114),其 中NRTIs 耐藥率為0.9%(1/114),NNRTIs 耐藥率為0.9%(1/114),見表3。
表3 大理州HIV/AIDS 抗病毒治療前HIV-1 耐藥位點與耐藥程度 [n(%)]Tab.3 HIV-1 resistance sites and degree of resistance before antiretroviral therapy [n(%)]
本研究結(jié)果顯示大理州HIV/AIDS 中HIV-1基因型主要以CRF08_BC 為主,其次是CRF07_BC 和CRF01_AE,這和既往監(jiān)測數(shù)據(jù)一致[4-7],表明大理州自HIV-1 流行以來,CRF08_BC 仍然是當?shù)刈钪饕腍IV-1 流行株。但近年來,大理州也發(fā)現(xiàn)了少量的獨特型重組形式(unique recombinant forms,URFs)和其它流行重組形式(circulating recombinant forms,CRFs)。本次調(diào)查發(fā)現(xiàn)了5 例URFs(4.4%,5/114)和2 例CRFs(1.8%,2/114),其中URFs 中以BC 重組常見。
大理州HIV-1 基因型在傳播途徑中的構(gòu)成存在差異,表現(xiàn)為異性性傳播和注射吸毒傳播中以CRF08_BC 為主,同性性傳播中以CRF07_BC 和CRF01_AE 為主,這與云南省總體的流行特征一致[8-9]。URFs 在注射吸毒、同性性傳播和異性性傳播人群中分布差異無統(tǒng)計學(xué)意義,BC 重組仍主要存在于注射吸毒人群,表明該地區(qū)基因型重組變異僅在小范圍的人群中通過不同感染途徑產(chǎn)生。2 例CRFs 主要存在于異性性傳播人群中,包括最早在中國東部地區(qū)的MSM 中鑒定出來的CRF55_01B[10]和流行于四川省南部地區(qū)的CRF85_BC[11],前者從2015 年起就在大理州有少量報道但并未形成大量流行,后者則是新鑒定出的流行重組型,其流行模式較獨特,主要流行于異型性傳播的50歲及以上人群,異性性傳播(尤其是商業(yè)性傳播)是驅(qū)動CRF85_BC 流行起來的重要因素[12]。而本次調(diào)查的2 例基因型為CRF85_BC 的HIV/AIDS年齡均在50 歲左右,并且都曾經(jīng)有過商業(yè)性行為,提示應(yīng)加強對當?shù)?0 歲及以上年齡高風(fēng)險人群的安全性教育和HIV 流行病學(xué)監(jiān)測。
為評估一線抗病毒治療方案中藥物的有效性,2014 年WHO 發(fā)布了治療前耐藥監(jiān)測指南。治療前耐藥監(jiān)測的對象包括初始治療和停藥后重新入組治療的HIV/AIDS。因此治療前耐藥既受耐藥傳播的影響,也受耐藥發(fā)生的影響[13]。根據(jù)推薦的方法,在一些中低收入國家開展的治療前耐藥監(jiān)測顯示治療前耐藥流行率已經(jīng)超過10%。其中治療前耐藥流行率增高主要是因為NNRTIs 耐藥的顯著上升。最近WHO 耐藥監(jiān)測報告顯示在30 個國家中,21 個對NNRTIs 類藥物EFV 和NVP 的耐藥水平已經(jīng)超過了10%[13]。根據(jù)治療前耐藥監(jiān)測指南,一旦治療前NNRTIs 的耐藥率超過10%,就需要采取公共衛(wèi)生干預(yù)措施,或者通過治療前耐藥檢測指導(dǎo)抗病毒治療方案的選擇。為應(yīng)對NNRTIs 耐藥升高,2019 年WHO 更新了抗病毒治療指南,推薦使用含整合酶抑制劑DTG 聯(lián)合NRTI 的骨干藥物作為治療HIV/AIDS 的首選一線治療方案[14]。
本研究中97.4%的研究對象為初始治療,僅3 例為停藥后重新入組治療,無既往預(yù)防服藥和母嬰阻斷的病例。這3 例研究對象中均未檢測到耐藥突變位點。監(jiān)測結(jié)果顯示,本地治療前耐藥總體上處于低流行水平,目前的抗病毒治療方案還是有效的,尚不需要啟動公共衛(wèi)生的應(yīng)對措施。另外從以往新近感染人群監(jiān)測的結(jié)果來看,云南省耐藥傳播水平總體也處于低度水平[15]。
在檢測到的耐藥突變中,E138A 和V179D/E的比例較高,但這2 個突變均為輔助耐藥突變位點。E138A 是一個多態(tài)性的耐藥基因突變位點,在未治療患者中的流行率在1%~6%之間,還存在亞型間的差異,在A 亞型和C 亞型中E138A 的突變較高[16]。E138A 突變能夠降低利匹韋林(RPV)和依曲韋林(ETR)敏感性2 倍[17],導(dǎo)致對RPV 和ETR 輕度耐藥,但這2 種藥物都不屬于WHO 治療前耐藥監(jiān)測的藥物[14],也不在我國免費抗病毒治療方案中的一線治療方案。本研究顯示E138A位點突變主要在CRF08_BC 中檢測到,與之前其他地區(qū)的研究一致[18-19],考慮E138A 突變?yōu)镃RF08_BC 病毒的多態(tài)性位點。V179D/E 單獨存在僅引起潛在耐藥,通常作為輔助耐藥突變調(diào)節(jié)其他NNRTIs耐藥突變的效應(yīng)。
目前感染者在治療前都未進行基因型耐藥的檢測,因此攜帶耐藥基因的HIV/AIDS 在抗病毒治療中出現(xiàn)的耐藥性或藥物壓力選擇會導(dǎo)致更多耐藥突變的產(chǎn)生,進而造成傳播。因此需要進一步加強耐藥監(jiān)測,及時評估我國免費抗病治療的效果,特別是應(yīng)該關(guān)注NNRTIs 的耐藥。因為NNRTIs 的耐藥遺傳屏障低,容易引起多個獨立性的NNRTIs 耐藥位點產(chǎn)生,高度耐藥合并嚴重的交叉耐藥可以由單個或雙個主要突變引發(fā)[20]。作為我國HIV 抗病毒治療的一線藥物,NNRTIs的高耐藥率對ART 的治療有效性具有潛在的影響。
本研究存在一些局限性。首先筆者并未獲得所有納入本研究調(diào)查對象的HIV 基因序列,提取和擴增失敗可能是由于樣本儲存運輸條件受限導(dǎo)致病毒RNA 降解。其次研究調(diào)查周期較短及樣本數(shù)受限,導(dǎo)致可能無法完全準確地反映大理州2018 年HIV/AIDS 中病毒基因型的種類和HIV-1抗病毒治療前耐藥的流行水平。
綜上所述,大理州HIV/AIDS 中病毒基因型較復(fù)雜,與云南省主要HIV-1 基因型流行一致,治療前耐藥尚處于低度水平,但從全球的耐藥發(fā)展規(guī)律來看,仍需要加強HIV 耐藥監(jiān)測工作,以維持治療前耐藥的低度流行水平及時掌握耐藥基因突變的數(shù)據(jù),適時選擇和調(diào)整一線抗病毒治療方案,保證公共衛(wèi)生抗病毒治療策略的有效維持。