本文關(guān)鍵詞： HIV-1 單陽家庭 雙陽家庭 傳播病毒 SGA　出處：《中國疾病預(yù)防控制中心》2014年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：研究意義和目的： 隨機對照臨床實驗(HPTN052)研究表明,HIV-1先陽者通過早期抗病毒治療(early-ART)可以有效降低家庭內(nèi)的傳播。說明ART在治療的同時還發(fā)揮預(yù)防作用,通過分子流行病學(xué)信息排除家庭外感染的情況下,早期ART的預(yù)防效果由90%提升至96%。在中國,一項針對全國單陽家庭的回顧性調(diào)查也支持ART在單陽家庭中的預(yù)防作用,而中國的研究未做分子水平的調(diào)查。因此從分子水平上了解目前中國雙陽家庭夫妻間的傳播關(guān)系,了解來自家庭外感染的情況,可以為中國的回顧性調(diào)查結(jié)果提供數(shù)據(jù)支持。廣西省是中國艾滋病疫情較嚴重的地區(qū)之一,也是單陽和雙陽家庭報告人數(shù)最多的省,因此被選為首要調(diào)查現(xiàn)場。同時,依托該樣本對以下幾個方面進行研究：首先,特殊重組病毒的鑒定。特殊重組病毒(unique recombination forms, URF)在HIV分子流行病學(xué)領(lǐng)域具有重要意義,不僅可以反映出毒株來源地區(qū)的超感染情況,也可能成為新的流行株。中國主要流行株之一的CRF07BC就是B亞型和C亞型的重組毒株。廣西地區(qū)有多種HIV亞型的流行株,容易導(dǎo)致URF的出現(xiàn),對URF的鑒定可以對當?shù)氐姆肿恿餍胁W(xué)提供信息。其次,傳播方向的判定。在現(xiàn)場調(diào)查中,有首次檢測夫妻雙方即為陽性的情況,稱為首次雙陽家庭樣本。傳播關(guān)系可以通過分子進化分析確定,但傳播方向只能通過問卷調(diào)查采集相關(guān)信息。因此從實驗室水平判斷傳播方向可以驗證和補充流行病學(xué)資料的不足。最后,傳播病毒序列特征的分析。HIV傳播過程中的瓶頸效應(yīng)目前沒有定論,對供者和受者體內(nèi)病毒序列的分析,尋找與傳播或建立感染相關(guān)的分子水平變化,為中國HIV-1的傳播和疫苗研究提供相關(guān)線索。 研究方法： 1.樣本選取自廣西地區(qū)單陽家庭隨訪隊列和首次雙陽家庭,共獲取配對樣本47對份,及單邊樣本60份。其中配對樣本來自隨訪隊列的為20份,來自首次雙陽家庭的為27份。選取樣本原則以距離轉(zhuǎn)陽時間最近且雙方采樣時間最近的原則,首次雙陽家庭樣本則選取確定HIV-1感染的樣本。 2.提取血漿樣本RNA,擴增1.2kb pol區(qū)(包括蛋白酶區(qū)全部99個氨基酸和逆轉(zhuǎn)錄酶前304個氨基酸)和env膜蛋白C2V5區(qū)。通過pol和env基因系統(tǒng)進化初步判斷配對樣本傳播關(guān)系。部分不確定樣本進一步使用單基因組擴增方法(SGA)并結(jié)合流行病學(xué)信息綜合分析。 3.樣本中的特殊重組病毒通過擴增全長基因組分析重組斷點。 4.通過單基因組擴增方法擴增樣本C2V5區(qū)序列,計算樣本序列的基因距離建立模型從而判定雙陽家庭的傳播方向。 5.通過分析C2V5區(qū)的SGA序列,研究供者和受者的氨基酸變化特征從而預(yù)測與傳播相關(guān)的生物學(xué)因素。 研究結(jié)果： 1.傳播關(guān)系的判斷 通過RT-PCR擴增pol區(qū)獲得135條序列,env C2V5區(qū)118條序列。共有42對配偶序列擴增成功。通過兩個基因的系統(tǒng)進化樹分析,SGA方法和流行病學(xué)資料判定傳播關(guān)系如下：37對(37/42,88%)是家庭內(nèi)傳播,3對(3/42,7%)為家庭外傳播,2對(2/42,5%)無法確定傳播關(guān)系。通過SGA方法判斷了4對樣本,2對屬于家庭內(nèi),2對無法確定。依據(jù)兩個基因系統(tǒng)進化樹中校驗值≥80的標準,獲得pol和env的傳播對的平均基因距離分別為0.009和0.05。37對家庭內(nèi)傳播樣本亞型分析結(jié)果如下：CRF01_AE(29/37,78.4%), CRF08_BC (5/37,13.5%), CRF07_BC(2/37,5.4%), URF(1/37,2.7%).所有樣本按pol區(qū)進行亞型分析,結(jié)果如下：CRF01_AE (108/135,80%), CRF08_BC (19/135,14%), CRF07_BC(6/135,4.5%), URF(2/135,1.5%)。 2.特殊重組病毒的全長鑒定 本次研究中發(fā)現(xiàn)了一例特殊重組毒株并建立了配偶之間的傳播。通過重組斷點分析證實：該病毒由CRF01_AE和CRF08_BC片段重組而成,其中以CRF01AE為主,膜區(qū)來自CRF08_BC。對該重組病毒配偶間的SGA序列分析得出,在傳播過程中,受者體內(nèi)毒株的PNGS數(shù)目較供者體內(nèi)部分的毒株少。V3loop勺氨基酸變化具有明顯的選擇性。 3.傳播方向的判斷 通過SGA擴增技術(shù)獲得28對具有傳播關(guān)系的序列共933條,平均16條/人。根據(jù)HIV-1瓶頸效應(yīng)和病毒早期進化動力學(xué)特征建立傳播方向的判定方法。測試已發(fā)表文獻的樣本數(shù)30對,28對檢驗正確(93.3%)；檢測廣西樣本中已知傳播方向樣本12對,10對檢驗正確(83.3%)。檢測首次雙陽家庭樣本16對,有13對傳播方向與流行病學(xué)資料一致(81.2%),有3對不一致(18.8%)。 4.傳播病毒序列特征的分析 28對傳播對中,19對(68%)傳播對是單病毒傳播,這與異性傳播途徑具有較高的瓶頸效應(yīng)一致。雖然各別樣本具有PNGS數(shù)目減少的現(xiàn)象,但是供者(donor)和受者(recipient)之間無統(tǒng)計學(xué)差異。6例BC亞型傳播對中,5例受者的病毒均是R5嗜性,這與BC重組亞型只有R5傳播現(xiàn)象一致；22例CRF01_AE傳播對中,13例受者(59%)是R5嗜性,3例(14%)是X4嗜性,6例(27%)為雙嗜性,這與最近報道CRF01_AE有很高比例的非R5嗜性相一致。傳播對的氨基酸變異以HXB2定位,有10個位點發(fā)生變異頻率較高且有擇弱而優(yōu)的趨勢。3D展示圖發(fā)現(xiàn)部分位點出現(xiàn)在空間表位的保守區(qū)。 結(jié)論： 本次研究首次通過系統(tǒng)進化方法對廣西雙陽家庭HIV-1的傳播狀況進行調(diào)查。得出88%(37)的調(diào)查對象為家庭內(nèi)傳播,亞型以CRF01_AE和CRF08_BC為主。提示該地區(qū)的雙陽家庭以家庭內(nèi)傳播為主,應(yīng)啟動早期ART治療作為預(yù)防策略。依據(jù)基因距離模型判斷首次雙陽家庭樣本的傳播方向,13對(81.2%)與流行病學(xué)資料一致。通過全長擴增鑒定了一例特殊重組病毒由CRF01_AE和08BC組成,提示應(yīng)對這一類重組病毒進行監(jiān)測以防止成為新的流行毒株。通過病毒序列特征分析發(fā)現(xiàn)CRF01_AE傳播對中雙嗜性和X4嗜性毒株比例較高,提示CRFO1_AE疾病進程較快和非R5嗜性病毒的傳播有關(guān),同時發(fā)現(xiàn)傳播病毒的氨基酸變化特征與毒株逃逸和維持空間構(gòu)象有關(guān)。
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【學(xué)位授予單位】：中國疾病預(yù)防控制中心
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：R512.91

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 ;A new pattern-based method for identifying recent HIV-1 infections from the viral env sequence[J];Science China(Life Sciences);2012年04期

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本文編號：1519394