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目前全世界大约有1.79亿人感染丙型肝炎病毒(HCV),且80%以上的感染者形成与慢性肝炎、肝硬化、肝衰竭及肝细胞癌相关的持续性感染。 由于受到缺乏体外复制系统的限制,HCV发病机理的研究还局限于HCV感染自然史的观察和黑猩猩的实验感染。从黑猩猩实验感染所得的数据与人的存在一定的差异,而差异的程度尚不清楚,这就是黑猩猩的实验数据不能很好地解释人感染HCV发病机理的原因。目前在研究免疫选择压力与HCV变异方面主要存在两个问题:一是黑猩猩与人的免疫选择压力的差异是怎样的;二是由于缺乏HCV感染的免疫缺陷动物模型作对照研究,对免疫选择压力在HCV变异中的作用研究不够深入。由于同义替换率在诸多影响基因变异的因素中反映的是病毒的复制速率,而非同义替换则反映的是免疫选择压力。因此,本研究采用同时进行单链构象多态(single-stranded conformational polymorphism,SSCP)与异源双链分析(heteroduplex analysis,HDA)、核苷酸序列分析等方法:①观察HCV在黑猩猩间传代和持续感染时准种的演变,并与人慢性HCV感染进行比较,以说明黑猩猩与人对HCV的免疫选择作用的差异;②人免疫缺陷病毒(HIV)感染常导致机体免疫缺陷,利用HCV感染者重叠HIV感染后免疫功能低下这一“模型”作对照,观察免疫功能低下者与正常者间HCV准种的演变,以阐明机体免疫压力对HCV变异的作用。 主要结果如下: 1.观察了6只传代感染的黑猩猩急性期(接种后4~11周)标本,2只(P4,P5)超急性期(接种后<2周)及2只慢性期(接种后8年和10年)标本,经SSCP/HDA分析,急性期的克隆型比率(clonotype ratio)中位数,与人急性感染首次 HCV KNA阳性标本的克隆型比率相近。 2.SSCP旧DA分析显示,除PZ外,从PI到PS的传代感染保留了人多数的克隆型,而PZ发展为持续的病毒血症。与传代感染相反,形成慢性感染的PZ和X304其急性和慢性期没有共同的克隆型存在。 3.急性和慢性感染的黑猩猩的HCV的克隆型比率都是增高的,在6个慢性HCV感染的患者中,有4人HCV克隆型比率是增加的,而患者AT和 AZ的准种复杂性降低的。前者感染的是 la亚型,后者感染的是 fo亚型。 4.急性期黑猩猩的HCV序列发生替换的频率降低;相反,慢性感染的黑猩猩HCV基因替换率较高,形成了许多单一的序列。 5.急性和慢性期平均遗传距离黑猩猩低于人类,基因替换率亦是黑猩猩较低。慢性感染的黑猩猩的基因替换大部分是同义替换,结果氨基酸序列没有改变;而在人类基因替换大部分是非同义的,结果导致氨基酸序列的改变。 6.除 PZ HVRI第三个氨基酸残基被精氨酸替换外,每一动物的 HVRI序列与H77的完全相同,且X304的急慢性期的亦相同。 7.免疫抑制与HCV复杂性降低有关,本研究发现从pOStSCI 到pOStSCZ有4例进展缓慢者克隆型比率增高,有3例进展迅速者HCV克隆型比率降低。并发现克隆型比率的变化与血清病毒载量无明显关系。 8.从preS gg post七,对Ikb包膜序列的同义和非同义替换进行了观察,所有 10患者非同义替换大多发生在 HVRI区,且 dN/ds也是最高,进展迅速组HVRI的州/ds范围包含了进展缓慢组。10例中7例HIV感染后dN/ds较感染前低,进展迅速组的平均dN/ds也低于进展缓慢组。 9.在HIV感染前也存在,即进展迅速者感染HIV前dN/ds就较进展缓慢者低。提示在HIV感染早期虽然存在免疫抑制,但可能还有比HIV感染更有意义的其他因素影响HCV序列的演变。 结论: 1.们发现黑猩猩的dN/ds是低的,而又不能用强有力的负选择作用 ·Vll· 。-7 / /来解释,说明黑猩猩对HCV准种形成的正选择压力较人的为弱。这些发现对于解释黑猩猩感染HCV模型所得的数据具有重要意义,并且支持在低选择压力下优势株序列的变异低的观点。 2.虽然目前对影响HCV序列演变的因素了解很少,而本研究结果可证明慢性感染不引起非同义变异的积累。这一发现提示免疫功能可通过检测准种非同义变异来验证,这是对现有检测宿主与病毒关系方法的补充。 3.HIV重叠感染后,尤其是迅速发展为AIDS者,HCV包膜区dN/ds比例降低,提示HIV感染导致机体对HCV的免疫选择压力下降,但并未证实早期HIV感染对HCV序列演变产生具有统计学意义的显著影响。仍需进行更多研究以了解HIV是如何改变丙型肝炎进程的。 4.初步发现,在HIV感染前进展缓慢者HCV包膜区的dN/ds较进展迅速者高,如果得到证实,这一