广西HIV-1基因亚型流行分布研究
作者：刘伟 陈杰 李志军 李荣健 梁富雄 梁绍伶 朱秋映 周月姣
单位：广西壮族自治区卫生防疫站(南宁530021)
关键词：HIV-1；基因亚型；流行分布
广西预防医学990301
摘要 分别采用血清学分型和基因序列分析方法对1996～1997年收集的72份标本进行人类免疫缺陷病毒1型(HIV-1)亚型鉴别分析，证实我区存在着HIV-1 B′、C、D和E4种基因亚型。在有偿供血者中以B′亚型感染为主和个别的D亚型感染，并散发于全区，而C亚型则在吸毒人群中流行，E亚型仅在中越边境地区吸毒人群中流行，形成我国新的HIV-1基因亚型流行区。分析了我区HIV-1的传染来源及不同亚型病毒混合流行对今后趋势的影响。
Study on epidemiological distribution of HIV-1 subtype in Guangxi
, http://www.100md.com
Liu Wei,Chen Jie,Li Zhijun,et al.
Guangxi Health & Anti-epidemic Center,Nanning 530021
Abstract We started continuous study on HIV-1 genetic subtype since its epidemic occurred in Guangxi in 1996.Seventy-two samples collected in 1996～1997 were analyzed with serological typing method and genetic sequencing method.It was found that there were four subtypes of HIV-1 in Guangxi,i.e.B',C,D and E.Among paid blood donors,the domain subtype was B',with one exception (subtype D).These infected persons scattered all over the province.Subtype C epidemic was found among drug users in several prefectures.Subtype E,however,was prevalent among drug users in China-Vietnamese border areas.Therefore,a new epidemic area of HIV-1 subtype E has been formed in the country.The paper also discussed the infection sources of HIV-1 in Guangxi and the impact of multi-subtype prevalence on the epidemic trend in the future.
, 百拇医药
Key words HIV-1 Genetic subtype Epidemiological distribution
广西自1996年4月开始发现HIV-1在本区居民中流行。虽然流行时间较短，但目前已进入快速增长阶段，形成了全区性流行的严重局面；HIV-1感染人数以几何级数增加，一些城镇的静脉注射吸毒人群(IDU)中出现了HIV-1暴发流行的情况，我区已有将近1/2的县市检出HIV-1感染者，艾滋病病人也陆续出现。
目前，HIV-1基因亚型的分析已作为该病毒分子流行病学研究的主要内容而在全球广泛地开展[1]。自HIV-1在我区居民中开始流行时，我们即及时进行了病毒基因亚型的追踪性研究；两年多来，已掌握了HIV-1基因亚型在我区流行分布的基本情况，现将研究结果综合报告如下。
1 材料和方法
, 百拇医药 1.1 标本采集 自1996年4月～1997年12月，分别从不同地区收集我区首批HIV-1抗体阳性感染者或艾滋病病人的血清标本44份，并分别从不同时段和不同地区发现的感染者的外周血中分离单核细胞(PBMC)标本共28份，采样时均采用问卷方式了解受检者的基本人文学资料和高危行为学资料。
1.2 血清学分型 用型特异合成多肽酶免疫法(PEIA)进行血清学分型[2]。所采用的HIV-1亚型V3环合成多肽抗原分别为B′亚型(泰国B亚型，ThaiB)和E亚型两种，其合成肽段的氨基酸顺序为：
B′亚型：N*KSIHLGPGQAWYTT
E亚型：N*TSITIGPGQVFYRT
1.3 RT-PCR和cDNA序列分析 提取血清HIV-1 RNA，经逆转录PCR获得样本cDNA，作套式PCR获得HIV-1gp120C2-V4区长度为525个碱基的扩增产物，经纯化和测序反应，采用自动DNA序列分析仪进行测序；取自C2区中段至V4区始段约345个碱基作基因相关性分析并构建系统树，参考HIV-1亚型代表株判定样本的基因亚型。
, 百拇医药
1.4 DNA序列分析[3，4] 由28份PBMC标本中提取DNA，采用套式PCR扩增HIV-1 env基因，经提纯和测序反应后，采用自动DNA序列分析仪进行序列测定，并构建系统树和进行同源性分析，参考亚型代表株序列判定基因亚型。
经上述三种方法鉴别出亚型的样本均按其高危行为特征和居住地资料进行分类分析，并绘制全区HIV-1基因亚型流行分布图。
2 结果
2.1 血清样本44份经PEIA检测，32份血清学分型成功。在32份定型的样本中，18份定为B′亚型，均来自有偿供血者；14份定为E亚型，其中12份来自吸毒者，2份来自性途径感染者。另外，7份样本对两型抗原均起反应，5份样本无反应而未能划定亚型。
2.2 44份血清RNA样本经逆转录和PCR扩增获得29份cDNA样本，经序列分析确定HIV-1M组基因亚型4种：B′、C、D和E亚型。除1份样本的序列因部分碱基缺失外，其余28份样本的基因序列均已登录于Genbank国际基因库(登记号为AF080186至AF080213)。由28份样本基因序列构建的系统树见图1。从29份成功定型的样本来源分析，12份吸毒者样本和2份性途径感染者样本鉴别为E基因亚型，1份吸毒者样本鉴别为C基因亚型；14份有偿供血者样本中有13份鉴别为B′基因亚型，1份鉴别为D基因亚型。PEIA分型与序列分析定型结果比较，B′和E亚型鉴别的符合率分别为91.6%和90%。
, 百拇医药
图1 HIV-1膜蛋白gp120V3区基因序列系统树
2.3 从28份PBMC样本获取的DNA经PCR扩增HIV-1gp120基因并作序列分析定型，结果显示9份有偿供血者样本定型为B′基因亚型；19份吸毒者样本中，14份为E基因亚型，5份为C基因亚型。从基因同源性分析来看，我区有偿供血者中发现的B′亚型基因与国内河南、湖北等省同一人群中流行的B′亚型毒株间的基因离散率很低，显示两者间存在密切的关系；我区吸毒者中发现的E亚型基因与泰国同型毒株间的基因离散率低且相关性密切，而C亚型基因则与印度同型毒株间的基因有密切的相关性。
2.4 按明确基因亚型样本的地区来源进行绘图，目前我区HIV-1基因亚型流行地区分布情况见图2。由图可见，E基因亚型局限在凭祥等中越边境接壤地区蔓延，而C基因亚型在百色至南宁沿线及柳州、桂林两地流行；有偿供血者所感染的B′基因亚型则不规则地散布于多个地区。
, 百拇医药
图2 HIV-1基因亚型流行分布示意图
3 讨论
近年来，HIV-1病毒基因亚型的研究得到了重视，成为各国HIV-1流行病学研究的重要内容。通过对本地HIV-1流行的基因亚型的分析，了解其传播的来源及流行趋势，为制定预防和控制战略提供依据；同时也为地区或国家今后的艾滋病疫苗研制和免疫预防策略提供基础的资料。就目前研究的结果来看，我区发生HIV-1流行时间虽短，但已经出现多种病毒基因亚型共同流行的情况。根据流行病学资料分析，我区HIV-1的传染来源为多路径传入；吸毒者的HIV-1感染源分别与越南(凭祥一带)和云南省(百色地区等)有关，而有偿供血者则因在外省同一血浆站供血而导致感染。本次研究的结果从分子流行病学的角度证实了这一点；最明显的是不同地区吸毒者中流行的HIV-1基因亚型病毒分别与来源地的主要流行亚型类似，如E基因亚型为越南吸毒者中流行的主要亚型，而C基因亚型则为云南吸毒者中流行的优势亚型[5～6]。结合现有的流行病学研究资料分析，在我区吸毒人群中的HIV-1感染以C基因亚型为主，E基因亚型主要在凭祥一带的中越边境地区流行。云南省曾有数例在国外感染E基因亚型病毒后带入国内的报告[7]，但我们的研究结果显示该亚型已经在当地的吸毒人群中出现局部性流行，形成了我国HIV-1新的基因亚型流行地，这在国内为首次报告。D基因亚型的发现表明这种主要在非洲流行的病毒亚型已经传入我国。由于该亚型病毒的感染是在流动到外省的有偿供血者中检出，估计D基因亚型病毒在我国的有偿供血者中已有广泛的散发感染。
, http://www.100md.com
HIV-1病毒的基因亚型与其地理分布、流行途径或人群行为的相关性等流行病学的问题已引起关注[1，8]。在全球HIV-1基因亚型的流行分布中，根据病毒基因的序列资料分析，C和E基因亚型是亚洲地区主要的流行亚型；目前我国吸毒人群中HIV-1流行的基因亚型亦以C亚型多见，马来西亚等周边国家发现在妇女或异性传播的HIV-1感染以E基因亚型为主[6，9，10]。目前，C和E基因亚型均已传入广西并已在吸毒人群中造成广泛的流行，预测病毒一旦由吸毒人群通过异性传播进入性混乱人群，其流行的速度和强度将明显增加，引起更大规模的流行。C和E基因亚型在我区吸毒人群中混合流行目前在国内是一独有的现象，有可能对今后HIV-1流行的趋势以及疫苗的研制策略产生影响；值得进一步加强有关的分子流行病学研究，观察亚型基因的变异和不同亚型间基因的重组情况，为将来的深入研究打下基础。
参考文献
1 Workshop report from the European Commission and the Joint United Nations Programme on HIV/AIDS:HIV-1 subtypes:implications for epidemiology,pathogenicity,vaccines and diagnostics.AIDS,1997,11(1):UNAIDS17
, http://www.100md.com
2 Wasi C,Herring B,Raktham S,et al.Determina
-tion of HIV-1 subtype in IDUs in Bangkok,Thailand,using peptide-binding enzyme immuno
-assay and heteroduplex mobility assay:evidence of increasing infection with HIV-1 subtype E.AIDS,1995,9(4):843
3 Yu XF,Chen J,Shao YM,et al.Two subtypes of HIV-1 among IDUs in southern China.
Lancet,1998,351(9111):1250
, http://www.100md.com
4 陈 杰，苏 玲，梁绍伶，等.广西壮族自治区HIV-1流行毒株的基因序列测定和亚型分析.病毒学报，1998，14(3)：240
5 Nerukar VR,Nguyen HT,Dashwood WM,et al.HIV type 1 subtype E in commercial sex workers in IDU in southern Vietnam.AIDS Res Hum Retroviruses,1996,12(4):841
6 李大勤，郑锡文，张桂云，等.中国云南省瑞丽等地人免疫缺陷病毒Ⅰ型C亚型分布的研究.中华流行病学杂志，1996，17(6)：337～339
7 Cheng HH,Zhang JP,Capizzi J,et al.HIV-1 subtype E in Yunnan,China.Lancet,1994,344(8944):953
, http://www.100md.com
8 Mccutchan FE,Salminen MO,Carr JK,et al.HIV-1 genetic diversity.AIDS,1996,10(suppl 3):S10
9 秦光明，邵一鸣，刘 刚，等.四川省HIV-1流行毒株的基因序列测定和亚型分析.中华流行病学杂志，1998，19(1)：39
10 Bayrer C,Vancott TC,Peng NG,et al.HIV type 1 subtypes in Malaysia,determined with serologic assays:1992～1996.AIDS Res Hum Retroviruses,1998,18(8):1687
1999-01-27收稿。 1999-03-02修回。, http://www.100md.com
单位：广西壮族自治区卫生防疫站(南宁530021)
关键词：HIV-1；基因亚型；流行分布
广西预防医学990301
摘要 分别采用血清学分型和基因序列分析方法对1996～1997年收集的72份标本进行人类免疫缺陷病毒1型(HIV-1)亚型鉴别分析，证实我区存在着HIV-1 B′、C、D和E4种基因亚型。在有偿供血者中以B′亚型感染为主和个别的D亚型感染，并散发于全区，而C亚型则在吸毒人群中流行，E亚型仅在中越边境地区吸毒人群中流行，形成我国新的HIV-1基因亚型流行区。分析了我区HIV-1的传染来源及不同亚型病毒混合流行对今后趋势的影响。
Study on epidemiological distribution of HIV-1 subtype in Guangxi
, http://www.100md.com
Liu Wei,Chen Jie,Li Zhijun,et al.
Guangxi Health & Anti-epidemic Center,Nanning 530021
Abstract We started continuous study on HIV-1 genetic subtype since its epidemic occurred in Guangxi in 1996.Seventy-two samples collected in 1996～1997 were analyzed with serological typing method and genetic sequencing method.It was found that there were four subtypes of HIV-1 in Guangxi,i.e.B',C,D and E.Among paid blood donors,the domain subtype was B',with one exception (subtype D).These infected persons scattered all over the province.Subtype C epidemic was found among drug users in several prefectures.Subtype E,however,was prevalent among drug users in China-Vietnamese border areas.Therefore,a new epidemic area of HIV-1 subtype E has been formed in the country.The paper also discussed the infection sources of HIV-1 in Guangxi and the impact of multi-subtype prevalence on the epidemic trend in the future.
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Key words HIV-1 Genetic subtype Epidemiological distribution
广西自1996年4月开始发现HIV-1在本区居民中流行。虽然流行时间较短，但目前已进入快速增长阶段，形成了全区性流行的严重局面；HIV-1感染人数以几何级数增加，一些城镇的静脉注射吸毒人群(IDU)中出现了HIV-1暴发流行的情况，我区已有将近1/2的县市检出HIV-1感染者，艾滋病病人也陆续出现。
目前，HIV-1基因亚型的分析已作为该病毒分子流行病学研究的主要内容而在全球广泛地开展[1]。自HIV-1在我区居民中开始流行时，我们即及时进行了病毒基因亚型的追踪性研究；两年多来，已掌握了HIV-1基因亚型在我区流行分布的基本情况，现将研究结果综合报告如下。
1 材料和方法
, 百拇医药 1.1 标本采集 自1996年4月～1997年12月，分别从不同地区收集我区首批HIV-1抗体阳性感染者或艾滋病病人的血清标本44份，并分别从不同时段和不同地区发现的感染者的外周血中分离单核细胞(PBMC)标本共28份，采样时均采用问卷方式了解受检者的基本人文学资料和高危行为学资料。
1.2 血清学分型 用型特异合成多肽酶免疫法(PEIA)进行血清学分型[2]。所采用的HIV-1亚型V3环合成多肽抗原分别为B′亚型(泰国B亚型，ThaiB)和E亚型两种，其合成肽段的氨基酸顺序为：
B′亚型：N*KSIHLGPGQAWYTT
E亚型：N*TSITIGPGQVFYRT
1.3 RT-PCR和cDNA序列分析 提取血清HIV-1 RNA，经逆转录PCR获得样本cDNA，作套式PCR获得HIV-1gp120C2-V4区长度为525个碱基的扩增产物，经纯化和测序反应，采用自动DNA序列分析仪进行测序；取自C2区中段至V4区始段约345个碱基作基因相关性分析并构建系统树，参考HIV-1亚型代表株判定样本的基因亚型。
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1.4 DNA序列分析[3，4] 由28份PBMC标本中提取DNA，采用套式PCR扩增HIV-1 env基因，经提纯和测序反应后，采用自动DNA序列分析仪进行序列测定，并构建系统树和进行同源性分析，参考亚型代表株序列判定基因亚型。
经上述三种方法鉴别出亚型的样本均按其高危行为特征和居住地资料进行分类分析，并绘制全区HIV-1基因亚型流行分布图。
2 结果
2.1 血清样本44份经PEIA检测，32份血清学分型成功。在32份定型的样本中，18份定为B′亚型，均来自有偿供血者；14份定为E亚型，其中12份来自吸毒者，2份来自性途径感染者。另外，7份样本对两型抗原均起反应，5份样本无反应而未能划定亚型。
2.2 44份血清RNA样本经逆转录和PCR扩增获得29份cDNA样本，经序列分析确定HIV-1M组基因亚型4种：B′、C、D和E亚型。除1份样本的序列因部分碱基缺失外，其余28份样本的基因序列均已登录于Genbank国际基因库(登记号为AF080186至AF080213)。由28份样本基因序列构建的系统树见图1。从29份成功定型的样本来源分析，12份吸毒者样本和2份性途径感染者样本鉴别为E基因亚型，1份吸毒者样本鉴别为C基因亚型；14份有偿供血者样本中有13份鉴别为B′基因亚型，1份鉴别为D基因亚型。PEIA分型与序列分析定型结果比较，B′和E亚型鉴别的符合率分别为91.6%和90%。
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图1 HIV-1膜蛋白gp120V3区基因序列系统树
2.3 从28份PBMC样本获取的DNA经PCR扩增HIV-1gp120基因并作序列分析定型，结果显示9份有偿供血者样本定型为B′基因亚型；19份吸毒者样本中，14份为E基因亚型，5份为C基因亚型。从基因同源性分析来看，我区有偿供血者中发现的B′亚型基因与国内河南、湖北等省同一人群中流行的B′亚型毒株间的基因离散率很低，显示两者间存在密切的关系；我区吸毒者中发现的E亚型基因与泰国同型毒株间的基因离散率低且相关性密切，而C亚型基因则与印度同型毒株间的基因有密切的相关性。
2.4 按明确基因亚型样本的地区来源进行绘图，目前我区HIV-1基因亚型流行地区分布情况见图2。由图可见，E基因亚型局限在凭祥等中越边境接壤地区蔓延，而C基因亚型在百色至南宁沿线及柳州、桂林两地流行；有偿供血者所感染的B′基因亚型则不规则地散布于多个地区。
, 百拇医药
图2 HIV-1基因亚型流行分布示意图
3 讨论
近年来，HIV-1病毒基因亚型的研究得到了重视，成为各国HIV-1流行病学研究的重要内容。通过对本地HIV-1流行的基因亚型的分析，了解其传播的来源及流行趋势，为制定预防和控制战略提供依据；同时也为地区或国家今后的艾滋病疫苗研制和免疫预防策略提供基础的资料。就目前研究的结果来看，我区发生HIV-1流行时间虽短，但已经出现多种病毒基因亚型共同流行的情况。根据流行病学资料分析，我区HIV-1的传染来源为多路径传入；吸毒者的HIV-1感染源分别与越南(凭祥一带)和云南省(百色地区等)有关，而有偿供血者则因在外省同一血浆站供血而导致感染。本次研究的结果从分子流行病学的角度证实了这一点；最明显的是不同地区吸毒者中流行的HIV-1基因亚型病毒分别与来源地的主要流行亚型类似，如E基因亚型为越南吸毒者中流行的主要亚型，而C基因亚型则为云南吸毒者中流行的优势亚型[5～6]。结合现有的流行病学研究资料分析，在我区吸毒人群中的HIV-1感染以C基因亚型为主，E基因亚型主要在凭祥一带的中越边境地区流行。云南省曾有数例在国外感染E基因亚型病毒后带入国内的报告[7]，但我们的研究结果显示该亚型已经在当地的吸毒人群中出现局部性流行，形成了我国HIV-1新的基因亚型流行地，这在国内为首次报告。D基因亚型的发现表明这种主要在非洲流行的病毒亚型已经传入我国。由于该亚型病毒的感染是在流动到外省的有偿供血者中检出，估计D基因亚型病毒在我国的有偿供血者中已有广泛的散发感染。
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HIV-1病毒的基因亚型与其地理分布、流行途径或人群行为的相关性等流行病学的问题已引起关注[1，8]。在全球HIV-1基因亚型的流行分布中，根据病毒基因的序列资料分析，C和E基因亚型是亚洲地区主要的流行亚型；目前我国吸毒人群中HIV-1流行的基因亚型亦以C亚型多见，马来西亚等周边国家发现在妇女或异性传播的HIV-1感染以E基因亚型为主[6，9，10]。目前，C和E基因亚型均已传入广西并已在吸毒人群中造成广泛的流行，预测病毒一旦由吸毒人群通过异性传播进入性混乱人群，其流行的速度和强度将明显增加，引起更大规模的流行。C和E基因亚型在我区吸毒人群中混合流行目前在国内是一独有的现象，有可能对今后HIV-1流行的趋势以及疫苗的研制策略产生影响；值得进一步加强有关的分子流行病学研究，观察亚型基因的变异和不同亚型间基因的重组情况，为将来的深入研究打下基础。
参考文献
1 Workshop report from the European Commission and the Joint United Nations Programme on HIV/AIDS:HIV-1 subtypes:implications for epidemiology,pathogenicity,vaccines and diagnostics.AIDS,1997,11(1):UNAIDS17
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