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艾滋病(Acquired immune deficiency syndrome,AIDS)是由人免疫缺陷病毒(Human immunodeficiency virus,HIV)引起的传染病,自从1981年第一例病例报道以来,全世界已有超过7000万的人口感染了该种病毒,其中超过三分之一死于该种疾病。尽管目前已经有很多抗艾滋病药物应用于临床治疗,但是这些抗病毒药物均有耐药株产生。因此,作为帮助临床医生选择联合用药方案的重要工具,耐药性的检测就显得十分重要。目前HIV耐药检测方法主要有表型检测和基因型检测。本研究的目的在于建立一种敏感性高、特异性好,检测时间短、费用低,并且能够检测出病毒变异混合株百分比的基因型检测方法。该方法的建立可以使临床医生及时了解患者的HIV耐药性,从而为HIV治疗方案的选择提供有益参考。
由于HIV耐药株不易获得,并且在实验过程中危险性很大,对实验室的安全性要求很高,本课题拟在体外建立HIV耐药突变库,从而为HIV耐药检测平台的建立提供检测模板。通过对HIV病毒逆转录酶(RT)基因进行基因克隆和定点突变,最终获得了四个含有RT基因耐药突变热点的cDNA克隆。
此外,本课题运用基因克隆的方法将MS2噬菌体1.7kb片断插入pET28a表达载体中,构建了一个新的重组表达载体。该载体可作为耐核糖核酸酶(RNase)的RNA标准品与质控品制备的通用载体平台,以促进有关标准品和质控品的研究。实验中将HIV病毒RT基因插入该重组表达载体中,通过诱导表达构建了含有RT基因的RNA病毒样颗粒。由于该病毒样颗粒组成与HIV病毒相似,且无感染性,因此可以用来代替HIV耐药株完成从病毒RNA提取、逆转录PCR(RT-PCR)到TaqMan实时PCR整个检测过程,从而对所建立的HIV耐药检测体系进行验证。
最后本课题选择了RT基因上的两个耐药突变热点Q151M和Y181C进行耐药检测方法的研究。针对这两个耐药位点的序列特异性,分别设计了普通型TaqMan探针和TaqMan-MGB探针,运用TaqMan实时PCR法进行检测。通过对TaqMan实时PCR反应条件的优化,最终建立了一套能够很好地区分耐药突变的TaqMan实时PCR反应体系。与传统的HIV耐药检测方法相比,本课题所建立的TaqMan实时PCR法具有以下优点:1.灵敏度高、特异性好;2.检测时间短、费用相对较低;3.可以对野生型与耐药突变型的混合样品进行检测;4.可以检测出混合样品中的野生型与突变型各自所占的百分比;5.可以实现高通量检测。该方法的建立为HIV耐药检测方法的研究提供了新的思路。相信通过对反应条件的进一步优化,该方法可以应用于更多其它HIV耐药位点的检测。