武汉市输入性恶性疟原虫耐药相关基因多态性分析及其检测方法的建立

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目的:疟疾是严重危害人类健康的全球三大公共卫生问题之一,其中由恶性疟原虫引起的恶性疟最为危险致命。目前疟疾的预防和治疗主要依靠抗疟药,然而恶性疟原虫已经普遍对传统的抗疟药产生抗性。因此,疟疾抗药性监测和相关分子研究在全球疟疾消除进程中非常重要。研究湖北省武汉市输入性恶性疟原虫相关耐药基因pfnhe1、pfcrt、pfmdr1、pfk13的多态性,确定耐药相关的分子标记。初步建立q PCR、AS-PCR及AS-LAMP检测恶性疟原虫耐药基因SNP方法,并将建立的检测方法进行初步临床应用。方法:收集湖北省武汉市2011-2016年自非洲和东南亚返乡确诊为恶性疟患者的干滤纸血斑,共211份。提取DNA,应用巢式PCR分别扩增pfnhe1、pfcrt、pfmdr1、pfk13基因中具有多态性的片段,对扩增产物进行测序,分析基因的突变情况以及pfnhe1、pfcrt和pfmdr1的单倍型。根据耐药基因pfcrt 72-76位和pfmdr1 86、184位的突变情况,构建野生型和突变型重组质粒,并通过测序验证。设计探针和引物,优化q PCR、AS-PCR及AS-LAMP反应体系及反应条件并进行临床样本检测。结果:1.(1)pfnhe1基因:一共观察到28个不同的ms4760亚型。其中,ms4760-1、ms4760-3和ms4760-7是主要流行的三种亚型。此外,新发现了未见报道的5个新的ms4760亚型。(2)pfcrt基因:第72-76位点显示四种单倍型,50.57%为野生型CVMNK,1.14%为突变型SVMNT,25%为突变型CVIET,23.30%为混合型CV M/I N/E K/T。(3)pfmdr1基因:86和184位点为主要突变位点,突变率分别为22.28%,60.01%。(4)pfk13基因:观察到四个位点突变,依次为S550S、R561H、R575R/K、V589I,突变率分别为1.09%、0.54%、0.54%、0.54%。2.q PCR对pfmdr1基因86位点进行基因分型,一共有183个临床样本与前期巢式PCR结合测序的结果一致,检测灵敏度为10~5copies/μL,整个检测过程只需要1小时。设计出用于检测pfmdr1基因86、184位野生型和突变型的AS-PCR引物,以及pfcrt基因突变型SVMNT的AS-LAMP引物,对临床样本的检测结果与巢式PCR结合测序的结果一致。结论:1.湖北省武汉市输入性恶性疟患者的pfnhe1基因ms4760亚型有中度多样性特征。2.湖北省武汉市输入性恶性疟患者的pfcrt和pfmdr1普遍存在与氯喹和阿莫地喹耐药相关的多态性突变,而pfk13存在可能与青蒿素耐药相关的有限突变。3.耐药基因pfcrt、pfmdr1、pfk13可以继续作为分子标记物检测氯喹、阿莫地喹和青蒿素抗性。4.本研究建立的q PCR方法适用于快速对pfmdr1基因86位进行基因分型,AS-PCR对pfmdr1基因86位和184位进行基因分型。
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