基于深度测序分析母子患者HIV-1准种多态性的研究

发布时间：2020-04-20 00:16

【摘要】：目的:了解研究地区(云南、广西、四川、新疆和广东)HIV-1暴露新生儿的感染情况,初步探索HIV-1宫内感染的准种传播进化规律。分析不同抗病毒药物治疗方案(干预组为三联用药,对照组为单一用药)对新生儿原发耐药株产生的影响,探索两种抗病毒治疗方案对新生儿体内病毒准种进化的潜在影响,为优化新生儿预防治疗用药方案提出参考。方法:收集研究地区孕期和产时均未使用过抗病毒药物或临产后才开始用药的HIV-1阳性孕产妇及其所生新生儿,将暴露新生儿按随机化原则分为干预组和对照组,实施不同的抗病毒预防治疗方案。对新生儿产后系列干血斑样本进行HIV-1核酸定性检测,确定其感染状态。第一部分研究收集发生宫内感染新生儿的产时干血斑及其母亲的产时全血、血浆样本,第二部分研究收集3例干预组和5例对照组婴幼儿的产时、治疗后6周、3个月的干血斑样本。利用一代测序技术检测各样本的病毒亚型和耐药突变株,深度测序技术检测样本内病毒三基因区(GAG、POL和ENV区)的准种序列情况,并使用序列分析软件和统计学软件分析样本中准种分布是否存在差异、计算样本内(间)的基因离散率,绘制系统进化树分析病毒进化规律。结果1.暴露新生儿感染情况:云南、广西、四川、新疆和广东地区中,孕期和产时均未使用过抗病毒治疗药物或临产后才开始用药的HIV-1阳性孕产妇所生新生儿阳性率分别为:9.38%、17.39%、7.02%、7.69%和0。2.三对宫内感染母子病毒亚型:两对为CRF08_BC,一对为CRF01_AE。9份样本中均未检测到耐药突变株。3.深度测序结果显示:母亲全血比血浆中病毒准种复杂度高,而新生儿全血样本中病毒准种复杂度比前两者低。结合基因离散率和系统进化树可发现:新生儿感染了母亲体内大多数病毒准种。4.8例婴幼儿病毒亚型结果:4例为CRF08_BC、2例为CRF07_BC、1例B和1例CRF01_AE;除一例对照组婴幼儿查出有Y181C耐药突变,其余样本均未检测到耐药突变。5.深度测序结果显示:干预组和对照组产时基线样本病毒复杂度无差异,对比两者在接受治疗后的相同时间点样本内病毒三基因区准种复杂性发现:前者比后者样本内准种分布更集中、病毒准种复杂度更低,这一点在ENV区表现的最明显。6.接受单一抗病毒治疗的婴幼儿体内病毒变异随时间增加而增加,与基线样本间的基因距离逐渐增大。而接受三联用药的婴幼儿接受治疗后,各监测时间点样本与基线样本间的基因距离缓慢增大,但三个月时有下降的趋势。7.每例婴幼儿三个时间点样本内三基因区系统进化树中显示:各样本前30个优势准种均呈散在分布,并未出现明显的病毒准种进化关系。结论1.研究地区中孕期和产时均未应用过抗病毒药物或临产后才开始用药的阳性孕产妇所生新生儿HIV-1感染率高于全国水平,应进一步加大增加早期发现阳性孕产妇及母婴阻断措施的实施力度,降低暴露新生儿感染率。2.HIV-1 DNA比RNA包含的病毒准种信息更丰富,利用全血样本进行传播的溯源分析更有利。3.三例宫内感染新生儿感染母亲体内大多数优势准种,瓶颈效应并不明显,可能是由于反复感染或者新生儿免疫功能不全,导致病毒在体内复制变异速度加快,引起病毒多样性。4.婴幼儿采取单一用药比三联用药可能更易产生继发性耐药突变,尤其是针对非核苷类反转录酶抑制剂(NNRTIs)的耐药突变,需进一步研究观察。5.与单一用药方案相比,三联用药可有效抑制病毒的复制变异速率,降低婴幼儿体内病毒准种分布复杂度。6.婴幼儿产后的三个时间点样本,由于采样时间间隔太短,病毒变异进化范围小,因此无法通过系统进化树判断优势准种的传播规律。7.同一样本中HIV-1三基因区(POL、GAG和ENV区),ENV变异度度最大,准种更复杂,POL和GAG相对保守。
【图文】：

产时,三基,系统进化树,样本

逦ＥＸＶ邋基邋ＥＳ逡逑．主：文芒ｇ蠼ＩＳ：邋ｒｉ：？ｉ＝；为基Ｓ本逡逑图１．３邋０３对母婴产时样本三基因区前３０个优势准种的系统进化树逡逑３讨论逡逑研究的五个省份（云南、广西、四川、新疆和广东）ＨＩＶ－丨阳性孕产妇所生逡逑新生儿阳性率分别为９．３８％、１７．３９％、７．０２％、７．６９％和０，总的感染率为８．７４％。逡逑除广东省外，其余四省暴露新生儿感染率均高于国家平均水平ｍ。发现了３例宫逡逑内感染的新生儿，其母亲在孕产期均未服用任何抗病毒药物，且产时体内病毒载逡逑量较高，可能与新生儿的感染有关。并且母子体内的病毒亚型是当地的流行亚型逡逑之一［５ｈ５２１。母亲与新生儿均未检测到耐药突变株，说明母亲未使用抗病毒治疗逡逑药物，体内的病毒没有发生耐药突变，也可能是其病毒载量值高的原因。针对新逡逑生儿中定性检测出现的不确定结果，同一个体的系列干血斑中有样本检测为阳性，逡逑也有样本检测为阴性

时间点,样本,分布图,频数

图２．１邋Ｅ０１号三个时间点样本前２０个优势准种分布图逡逑统计学分析：逡逑１．干预组和对照组婴幼儿产时样本三基因区中前３０个优势准种序列频数之逡逑最优势准种序列频数占比差异无统计学差别（Ｐ＞0．0５）。逡逑．干预组和对照组婴幼儿６周和３个月的样本中ＥＮＶ区前３０个优势准种序列逡逑和和最优势准种序列频数占比差异有统计学差别（Ｐ＜０．０５），干预组婴幼逡逑和３个月的样本中ＥＮＶ区前３０个优势准种序列频数之和和最优势准种序列逡逑占比均少于对照组，干预组准种分布更为分散。ＧＡＧ和ＰＯＬ区两者差异无统逡逑义（Ｐ＞0．0５）。逡逑例研究对象三个时间点的样本内（间）基因离散率逡逑例研究对象三个时间点样本内Ｈ基因区（ＧＡＧ、ＰＯＬ和ＥＮＶ区）平均基因逡逑范围分别为０．４６－０．９２％邋（平均０．６３％）、０．５２－０．８６％邋（０．６５％）和０．４９－０．８７％逡逑６％）。８例研究对象的样本内三基因区总体呈观稳定趋势，ｆｌｉＭ时可发现随逡逑
【学位授予单位】：中国疾病预防控制中心
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R512.91

【参考文献】