云南省保山市2019-2020年HIV-1分子网络特征分析

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[目的]为进一步了解云南省边境地区HIV-1的传播特征,2019-2020年在保山市开展HIV-1分子流行病学研究。通过构建HIV-1分子网络,结合流行病学调查结果,分析HIV-1在当地的传播特征和动态变化,探索分子网络在传播风险评估中的作用,为实现精准干预提供基础。[方 法]收集2019-2020年保山市新报告的HIV-1感染者血液样本,对病毒的gag、pol和env区基因进行扩增和测序,通过艾滋病防治综合防治信息系统和问卷信息,整理上述样本所对应的人口学信息。使用Sequencher5.1和Bio-Edit7.0软件对测序成功的序列进行拼接和编辑,使用MEGA6.0构建系统进化树,确定基因亚型。结合人口学信息分析HIV-1基因型在空间和人群中的分布特征。利用pol区基因序列,按照最大似然进化树中bootstrap值>90%和基因距离<3%构建HIV-1分子网络。结合流行病学信息,判读活跃传播簇,获得该市HIV-1的传播特点及其影响因素。通过进化分析推断分子网络中的新发感染事件(本次研究中,将tMRCA在2019年后的连接视为新近的感染事件)并分析其影响因素。同时使用美国斯坦福大学HIV耐药数据库对研究对象中的耐药株进行分析。[结果]1.获得2019-2020年保山市新报告的HIV-1感染者样本708份。对样本的gag、pol和env区序列进行扩增,成功获得466个gag区基因序列、480个 pol区基因序列以及470个env区基因序列。结合三个基因区的进化分析,497个样本获得基因分型结果。2.在获得分型的497个研究对象中,受试者的年龄为40.6±13.2岁,中国籍感染者占86.9%,外籍感染者占13.1%,其中保山市常住人口、云南省其他城市居民、其他省份感染者分别占74.4%、7.0%、5.4%。研究对象中,以男性(63.0%)、汉族(77.3%)、小学文化水平(39.0%)和农民(82.7%)为主,异性性行为是占绝对主导地位的传播途径(93.8%)。3.在获得分型的497个样本中,共发现19种HIV-1基因型,其中URFs(30.2%)是主要优势毒株,其次分别为 CRF08BC(18.9%)、CRF01AE(12.3%)、CRF07BC(9.3%)、CRF118BC(7.4%)、CRF64BC(6.2%)、C 亚型(6.0%)、B 亚型(2.8%)、CRF57BC(1.2%)、CRF86BC(1.2%)、CRF5501B(1.0%)、CRF96cpx(0.8%)、CRF62BC(0.6%)、CRF10001C(0.4%)、CRF10101B(0.4%)、CRF65cpx(0.4%)、CRF85BC(0.4%)、CRF78cpx(0.2%)以及CRF87cpx(0.2%)。4.HIV-1基因型在地理位置分布上存在差异。CRF01AE、CRF07BC、URFs和B/C亚型主要分布在保山市的隆阳区和腾冲市,CRF64BC主要在隆阳区流行,CRF08BC和CRF118BC主要分布在保山市的隆阳区、施甸县和昌宁县,其他的CRFs零星分布在保山市的部分县区。5.主要HIV-1基因型的人口学分布特征存在统计学差异。其中URFs更容易在缅甸籍、静脉注射吸毒者和年龄<50岁的研究对象中被发现;CRF08BC在农民和汉族感染者中的比例较高;CRF01AE更容易在年龄<50岁和汉族人群中被检测出来;CRF07BC在初中及以上学历的人群中分布比例更高;CRF118BC和CRF64BC在更可能在≥40岁和≥50岁的人群中检测到。6.在480例pol区基因序列中,检测到16例单一耐药突变,未见多重耐药突变,耐药突变检出率为3.3%。其中对核苷类逆转录酶抑制剂(NRTI)、非核苷类逆转录酶抑制剂(NNRTI)和蛋白酶抑制剂(PI)的耐药突变检出率分别为0.8%、1.7%和 0.8%。7.在480个具有pol区序列的个体中,179个(37.3%)感染者被分别纳入78个不同的分子簇中,其中户籍为保山市的感染者更有可能在网络中被检测到。8.2019-2020年保山市HIV-1分子网络中,有54个传播簇包含了 2020年的感染序列,其中有46个新生簇,8个变化簇,统计分析发现中国籍感染者比外籍感染者更容易进入增长网络。9.2020年有3个活跃传播簇,分别为Cluster56(5个节点)、Cluster65(5个节点)和Cluster33(3个节点),亚型分别为B、C和CRF07BC,这些簇存在不同的传播风险。10.按照户籍地址、婚姻状况、年龄和报告县区进行分层统计分析时,发现网络中关联个体间的比例存在统计学差异。其中在与保山市、云南省其他城市及外省个体相关联的人群中,户籍为保山本地人的比例分别为92.5%、71%和75%,而与缅甸籍感染者相关联的个体中75%都是缅甸籍;与已婚感染者相关联的个体中,同为己婚的比例较高;大多数感染者都与自身相同年龄范围的人关联;五个县区均存在跨县区传播现象,龙陵的HIV-1跨县区传播比例占100%,施甸的跨县区传播比例占50%,隆阳、腾冲及昌宁的跨县区传播比例占20-30%。11.在保山市的HIV-1分子网络中,新近的感染更可能在非农民和年龄≤29岁的个体中发生。[结论]1.本次研究共发现19种HIV-1基因型,其中URFs是主要流行毒株,提示保山市HIV-1基因型变得日益复杂,对疫苗和基因型特异治疗方法的研究造成挑战。HIV-1基因型的分布具有一定的地区和人群分布特征,为进一步追踪HIV-1流行特征提供了线索。2.保山市新报告人群中HIV-1耐药位点的检出率相对较低,是有效开展抗病毒治疗的基础,为有效控制耐药传播,需要加强监测。3.HIV-1分子网络的分析显示户籍为保山市的感染者更容易在网络中被发现,提示该网络仍是一个本地化的网络。分子网络中,关联的个体按照户籍地址、婚姻状况、年龄和报告县(市、区)分析存在的统计学差异,为针对不同人群的干预提供了基础。活跃传播簇中存在着多种的传播风险,需要针对活跃传播簇开展进一步的调查,有针对性地采取干预措施。4.HIV-1分子网络中,非农民和年轻的个体与新近感染事件相关,新近感染是促进HIV-1分子簇的增长的动力,需要优先对这些感染者进行干预。
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