云南地区艾滋病患者中预存耐药基因流行特征及HIV-1新重组型的命名

来源 :昆明理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lx2000
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高效抗病毒逆转录疗法(HAART)在临床广泛的应用显著降低了HIV-1的感染率、发病率及其死亡率。然而,在长期的药物选择压力下HIV-1药物作用位点发生基因突变导致了药物的耐药性,为HIV-1的有效治疗带来了巨大挑战。近年来,全球HIV-1耐药人群有逐年增加趋势,WHO呼吁全球关注HIV-1耐药。云南位于我国西南边陲,毗邻东南亚国家,具有4060公里的边境线,自1989年德宏首次发现HIV-1以来,云南省一直受到HIV-1的危害,是目前我国HIV-1感染人数较多,艾滋病人群经HAART治疗最早的省份之一。基于云南的特殊地理位置,随着云南和东南亚国家的贸易往来和频繁的人口流动,致使云南地区HIV-1的流行呈现出变异速度快、基因型和重组型复杂多样的流行特征。然而,近年来云南地区未经治疗的HIV-1患者中预存耐药的比例如何?耐药基因突变特征与基因型和重组型之间的相关性如何?缺少系统和大样本的研究报道。基于此,本论文针对2017-2020年间1411例未经HAART治疗的艾滋病患者,研究该人群HIV-1预存耐药,以及耐药基因突变与基因型、重组型的相关性研究。首先,我们随机筛选2017-2020四年间的未经治疗的1411例艾滋病患者的血液样本。利用巢氏PCR技术对HIV-1的蛋白酶区和逆转录酶区进行扩增,其中1319例扩增成功并完成测序,成功率达93.5%。该人群中存在预存高度耐药突变比例为2.34%(32例),耐药基因突变为K103N和G190A,对应的耐药性为非核苷类逆转录酶抑制剂依非韦伦和奈韦拉平产生高度耐药。此外,非高度耐药相关突变比例为19.1%,相关基因突变位点为V179D/T/E、E138A/G和V106I,对应的耐药性为非核苷类逆转录酶抑制剂利匹韦林低度影响。以上HIV-1预存耐药比例在2017-2020年间呈现出较为平稳的低流行特征。其次,为了进一步研究耐药突变和基因型之间的相关性,我们对云南地区2017-2020年HIV-1的基因型和重组型的流行进行分析。研究发现1319例HIV-1感染者中CRF08_BC占40.3%、CRF01_AE(21.7%)、CRF07_BC(12.3%)、B(2.6%)、C(1.4%)、CRF55_01B(0.45%)、CRF62_BC(0.15%)及URF(21%)。URF中主要以B和C亚型的重组为主(20.5%)。从年度变化分析,CRF07_BC比例呈现出由41%到20.5%的逐年减少,CRF08_BC从20.9%增加到35.7%,URF从14.9%增加到44.9%。进一步经耐药突变特征和基因型、重组型相关性分析发现,CRF08_BC中的预存耐药比例为2.83%,其耐药突变基因以K103N(1.32%)为主,对应的耐药性为奈韦拉平,其耐药率1.86%;其次为CRF01_AE预存耐药比例为2.81%,其耐药突变基因以K103N(1.75%)为主,对应的耐药性为奈韦拉平2.81%和依非韦伦2.46%;CRF07_BC预存耐药比例为1.86%,其耐药突变基因以Y181C(1.24%)为主,对应的耐药性为奈韦拉平1.86%。最后,基于上述云南地区HIV-1基因型和重组型研究,我们发现三组潜在HIV-1新的流行重组型(CRF)。为了进一步验证这三组序列为新的CRF。我们对这些样本分别进行了HIV-1全长序列同源关系进化树分析、基因重组模式分析、基因重组位点分析以及基于重组基因片段亚基因进化树分析。经过以上分析这三组HIV-1基因组符合HIV-1新重组型命名的规则,我们命名为CRF110_BC、CRF118_BC和一组待命名的以C为骨架插入了B片段的重组模式。为了进一步研究这三种新重组型毒株预存耐药特征,我们利用Sanger测序探究了其预存耐药性。研究结果发现,CRF110_BC存在M184V(34%)/N(66%)、K103N(62%)/S(38%)、G190A(71%)、P225H(98%)四个位点突变,会对拉米夫定、奈韦拉平和依非韦伦产生高度耐药。CRF118_BC存在M184V、V106A、V179D三个耐药相关突变位点,这些位点的突变会对恩曲他滨(FTC)、拉米夫定(3TC)、奈韦拉平(NVP)和依非韦伦(EFV)这四种药物产生高度耐药。未命名的CRF用NGS检测到E138A(6%)和S147G(6%)位点低频预存耐药基因突变,耐药性为利匹韦林低度耐药。综上所述,本论文总结了2017-2020年间云南地区HIV-1的预存耐药比率、耐药基因突变特征以及耐药性、耐药基因突变与基因型和重组型的相关性分析。此外,我们还发现和命名了三种新的HIV-1的重组型。该研究为云南地区艾滋病患者临床精准救治提供了重要科学数据,对于我国艾滋病治疗达到“三个90%”的目标具有重要的科学意义。
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