中华预防医学杂志    2017年11期 2016年江苏省579例艾滋病抗病毒治疗失败患者HIV-1耐药突变状况及影响因素分析    PDF     文章点击量:205    
中华预防医学杂志2017年11期
中华医学会主办。
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肖培培 卢静 胡海洋 徐晓琴 丁萍 傅更锋 还锡萍 周莹 羊海涛
XiaoPeipei,LuJing,HuHaiyang,XuXiaoqin,DingPing,FuGengfeng,HuanXiping,ZhouYing,YangHaitao
2016年江苏省579例艾滋病抗病毒治疗失败患者HIV-1耐药突变状况及影响因素分析
Drug resistance mutations and its associated factors among 579 HIV/AIDS patients experiencing failure of antiretroviral therapy in Jiangsu Province, China
中华预防医学杂志, 2017,51(11)
http://dx.doi.org/10.3760/cma.j.issn.0253-9624.2017.11.007

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投稿日期: 2017-05-26
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2016年江苏省579例艾滋病抗病毒治疗失败患者HIV-1耐药突变状况及影响因素分析
肖培培 卢静 胡海洋 徐晓琴 丁萍 傅更锋 还锡萍 周莹 羊海涛     
肖培培 210009 南京,东南大学公共卫生学院
卢静 江苏省疾病预防控制中心性病艾滋病防制所
胡海洋 江苏省疾病预防控制中心性病艾滋病防制所
徐晓琴 江苏省疾病预防控制中心性病艾滋病防制所
丁萍 江苏省疾病预防控制中心性病艾滋病防制所
傅更锋 江苏省疾病预防控制中心性病艾滋病防制所
还锡萍 江苏省疾病预防控制中心性病艾滋病防制所
周莹 江苏省疾病预防控制中心性病艾滋病防制所
羊海涛 江苏省血吸虫病防治研究所
摘要: 目的  分析江苏省艾滋病抗病毒治疗失败患者HIV-1耐药突变状况及影响因素。方法  利用国家艾滋病综合防治数据信息系统,收集2016年江苏省内接受抗病毒治疗≥12个月,抗病毒治疗后病毒学治疗失败,年龄≥18岁者的基本信息,排除病例信息缺失者,最终共纳入研究对象713例。提取其病毒RNA为模板进行扩增并测序,测序反馈后的序列进行编辑、拼接和校对后,获得pol基因区序列。使用美国斯坦福大学HIV耐药数据库在线进行基因型耐药突变和病毒亚型分析。采用多因素非条件logistic回归模型分析研究对象发生耐药基因突变的相关因素。结果  共成功扩增579例研究对象的样本,其中,男性占85.66%(496例),年龄中位数为39岁,感染途径主要是经性传播途径(553例,95.51%),共331例患者出现耐药基因突变,耐药基因突变发生率为57.18%。与基线CD4+T淋巴细胞计数>500个/μl的患者相比,基线CD4+T细胞计数在201~500和≤200个/μl者耐药基因突变的OR值分别为3.33和6.87;与治疗时间在24个月内的患者相比,治疗时间在25~48个月的患者耐药基因突变的OR值为1.88;与感染CRF07_BC亚型的患者相比,感染CRF01_AE和B亚型毒株的患者耐药基因突变OR值分别为2.22和3.32;以上P值均<0.05。579例患者对蛋白酶抑制剂(PI)、核苷酸逆转录酶抑制剂(NRTI)和非核苷酸逆转录酶抑制剂(NNRTI)类耐药基因突变发生率分别为3.80%(22例)、33.16%(192例)和53.37%(309例),同时出现NRTI和NNRTI突变的发生率为31.95%。M184V/I和K103N/Q分别是NRTI和NNRTI耐药突变发生频率最高的位点,分别占28.15%和22.28%。结论  江苏省艾滋病抗病毒治疗失败患者中耐药突变状况复杂多样,基线CD4+T淋巴细胞计数低、治疗时间长、感染CRF01_AE和B亚型毒株者耐药突变率较高。
关键词 :HIV;抗逆转录病毒治疗,高效;横断面研究;耐药突变
Drug resistance mutations and its associated factors among 579 HIV/AIDS patients experiencing failure of antiretroviral therapy in Jiangsu Province, China
XiaoPeipei,LuJing,HuHaiyang,XuXiaoqin,DingPing,FuGengfeng,HuanXiping,ZhouYing,YangHaitao     
Department of Epidemiology and Health Statistics, School of Public Health, Southeast University, Nanjing 210009, China
Corresponding author: Zhou Ying, Email: vera_46@sina.com
Abstract:Objective  To understand the incidence and related factors of HIV-1 drug resistance among HIV/AIDS patients experiencing treatment failure in Jiangsu province, China.Methods  The HIV/AIDS integrated prevention and control data information management system of China were used to collect the basic data of patients, blood specimens were collected from patients who had antiretroviral therapy (ART) failure with ≥12 months and older than 18 years in 2016 in Jiangsu, excluding cases with missing information, 713 cases were enrolled in this study. HIV-1 RNA was extracted, and then pol gene region was amplified and sequenced. The obtain sequences were submitted to Stanford University HIV Drug Resistance Database to interpret and analyse HIV-1 drug resistance and sub-types. Multivariate logistic regression model was used to explore the related factors of drug resistance.Results  A total of 579 subjects were amplified successfully, male accounted for 85.66% (496 cases), and the median age was 39 years old. The main route of infection was sexual transmission (553 cases, 95.51%). A total of 331 patients with drug resistance gene mutation were detected, drug resistance mutation rate was 57.18%. Compared with patients with baseline CD4+T cell count >500 cells/μl, patients with CD4+T cell count in 201-500 cells/mm3 and ≤200 cells/μl had a higher incidence of genetic drug resistance, the odds ratio was 3.33 and 6.87, respectively. Compared with patients with treatment less than 24 months, patients treated for 25-48 months had a higher incidence of drug resistance, the odds ratio was 1.88. Compared with patients infected by CRF07_BC strains, patients infected by CRF01_AE strains were associated with higher incidence of drug resistance, the odds ratio was 2.22 and 3.32, respectively. Protease inhibitor (PI) resistance mutations, nucleoside reverse transcriptase inhibitor (NRTI) and non-nucleoside reverse transcriptase inhibitor (NNRTI) were found in 3.80%, 33.16% and 53.37% of patients, respectively. 31.95% of patients harbored NRTI and NNRTI resistance mutations simultaneously. M184V/I and K103N/Q were the highest frequency of NRTI and NNRTI resistance mutation, the prevalence of M184V/I and K103N/Q were 28.15% and 22.28%, respectively.Conclusion  The status of HIV-1 drug resistance mutations are complex and diverse among patients experiencing failure of ART in Jiangsu. Patients with lower baseline CD4+T cell count, longer treatment time and HIV-1 CRF01_AE and B strains infection were associated with higher incidence of drug resistance mutation.
Key words :HIV;Antiretroviral therapy, highly active;Cross-sectional studies;Drug resistance mutation
全文

高效抗逆转录病毒治疗(highly active antiretroviral therapy, HARRT)的应用,使HIV感染者体内病毒载量水平得到了有效抑制,从而降低了患者的病死率,并显著提高了患者的期望寿命[1,2,3]。然而HARRT并不能够彻底根除体内的病毒,患者需要长期服用抗病毒治疗药物。随着治疗时间延长,治疗中耐药性问题不断累积,并成为影响治疗效果和维护患者健康的制约因素。国内外多项研究也表明HIV耐药突变的发生是影响抗病毒治疗效果的重要原因[4,5,6,7]。因此,掌握抗病毒治疗失败患者的耐药基因突变状况,对于鉴别抗病毒治疗失败的原因和及时更换抗病毒治疗方案具有重要指导意义。本研究对江苏省抗病毒治疗失败患者HIV-1基因型耐药突变特征进行了分析,并初步探讨该人群中耐药突变发生相关影响因素。

对象与方法  

1.对象:  选取国家艾滋病综合防治数据信息系统中的艾滋病患者为研究对象。纳入标准为:2016年1月1日至12月31日在江苏省接受抗病毒治疗≥12个月;病毒载量>1 000拷贝/ml;年龄≥18岁者。排除病例信息缺失的对象,最终共纳入研究对象713例,本研究已取得研究对象的知情同意。

2.检测方法及抗病毒治疗失败标准:  (1)CD4+T淋巴细胞检测:采用四色荧光试剂对细胞进行标记,使用流式细胞仪器(FACSCalibur,美国BD公司)对CD4+T淋巴细胞进行绝对计数。(2)血浆病毒载量检测:使用全自动病毒载量仪器(COMBAS AmpliPrep/COMBAS TaqMan,德国Roche公司)及其配套试剂检测患者血浆中HIV病毒载量,最低检测值为20拷贝/ml,具体操作步骤按照仪器使用说明书进行。(3)抗病毒治疗失败标准:治疗时间满12个月且血浆病毒载量>1 000拷贝/ml。

3.耐药检测:  使用德国Qiagen公司QIAamp Viral RNA Mini Kit试剂盒从血浆中提取病毒RNA,以提取的RNA为模板进行RT-PCR和巢式PCR扩增编码HIV-1蛋白酶和逆转录酶的pol基因区,片段总长度约为1.3 kb。扩增使用引物为:外侧上游引物为MAW26(5'-TTGGAAATGTGGAAAGGAAGGAC-3'),外侧下游引物为RT21(5'-CTGTATTTCTGCTATTAA GTCTTTTGATGGG-3');内侧上游引物为PRO-1(5'-CAGAGCCAACAGCCCCACCA-3'),内侧下游引物为RT20(5'-CTGCCAGTTCTAGCTCTGCTTC-3')。扩增完成后用1%琼脂糖凝胶电泳以鉴定目的条带,成功扩增的PCR产物送北京诺赛基因组研究中心有限公司进行纯化和序列测定。使用ChromasPro 16.0软件对测序反馈后的序列进行编辑、拼接和校对后,获得pol基因区序列,包括编码蛋白酶PI区(1~99氨基酸)和逆转录酶RT区(1~300氨基酸序列)。将保存好的序列提交至美国斯坦福大学HIV耐药数据库(https://hivdb.stanford.edu/hivdb/by-sequences/)在线进行基因型耐药突变和病毒亚型分析,根据每种药物给出的耐药评分解释分为敏感(0~9分)、潜在耐药(10~14分)、低度耐药(15~29分)、中度耐药(30~59分)和高度耐药(>60分),若任意一种药物出现低度及以上耐药即判定为基因型耐药,敏感和潜在耐药定义为不耐药。

4.质量控制:  实验人员操作前须进行技术规范培训,操作过程严格遵守实验操作技术规范及流程,并严格按试剂盒说明书要求进行;实验使用的试剂及PCR扩增产物注意低温保存、避免反复冻融,特别是PCR扩增产物在送测序过程中的低温保存;实验过程中注意防止污染。

5.统计学分析:  采用Excel 2013软件整理数据资料,SPSS 20.0软件进行统计学分析。年龄为偏态分布,采用P50P25~P75)表示;采用χ2检验和Fisher确切概率法比较不同特征研究对象耐药突变发生率的差异;以基线CD4+T淋巴细胞计数、WHO临床分期、治疗时间、HIV-1亚型为自变量,以是否发生耐药基因突变为因变量,进行多因素非条件logistic回归模型分析。以P<0.05为差异有统计学意义。

结果  

1.基本情况及耐药基因突变情况:  713例研究对象中,最终扩增成功样本共579例,成功率为81.21%。男性占85.66%;年龄为39(29~49)岁;婚姻状况以在婚居多,占51.81%;WHO临床分期Ⅰ期患者占62.18%;感染途径大多为性传播途径,占95.51%。579例扩增成功样本中,共331例出现耐药基因突变,耐药基因突变发生率为57.18%。耐药基因突变发生率在性别、年龄、婚姻状态、感染途径和病毒载量之间差异无统计学意义;不同基线CD4+T淋巴细胞计数(P<0.001)、WHO临床分期(P=0.026)、治疗时间(P=0.010)和HIV-1亚型(P<0.001)的研究对象间耐药基因突变率的差异均有统计学意义。详见表1

表1江苏省579例不同特征艾滋病抗病毒治疗失败患者HIV-1耐药突变情况比较

2.影响艾滋病抗病毒治疗失败患者发生耐药基因突变的多因素分析:  与基线CD4+T淋巴细胞计数>500个/μl的患者相比,基线CD4+T细胞计数在201~500和≤200个/μl的患者耐药基因突变OR值分别为3.33和6.87;与治疗时间在24个月内的患者相比,治疗时间在25~48个月的患者耐药基因突变OR值为1.88;与感染CRF07_BC亚型毒株的患者相比,感染CRF01_AE和B亚型毒株的患者耐药基因突变OR值分别为2.22和3.32。详见表2

表2影响江苏省579例艾滋病抗病毒治疗失败患者发生耐药基因突变的多因素logistic回归分析

3.耐药基因突变的发生模式和频率:  579例患者中对蛋白酶抑制剂(protease inhibitors, PI)、核苷类逆转录酶抑制剂(nucleoside analog reverse transcriptase inhibitors, NRTI)和非核苷类逆转录酶抑制剂(non-nucleoside analog reverse transcriptase inhibitors, NNRTI)类耐药基因突变的发生率分别为3.80%(22例)、33.16%(192例)和53.37%(309例),同时出现NRTI和NNRTI突变的发生率为31.95%(185例)。与PI突变相关的主要位点是L33F、M46/L和Q58E;NRTI突变频数最高的位点为M184V/I(163例),其次主要是K65R/N(52例)、D67G/N(43例)、T215F/I/Y(38例)和K70R(38例)等;与NNRTI相关的突变中,突变发生频数最高的是K103N/Q(129例)。详见表3

表3江苏省579例艾滋病抗病毒治疗失败患者耐药基因突变位点发生情况

讨论  随着抗病毒治疗工作深入开展,HIV感染者死亡率不断降低,但也须意识到在获得治疗益处同时存在一些潜在问题,尤其是耐药问题给抗病毒治疗工作带来严峻挑战。WHO推荐对参加抗病毒治疗患者实施耐药监测以确保其可持续性和有效性[8]。本研究抗病毒治疗失败患者中HIV-1耐药突变率为57.18%,略高于先前江苏省对该人群进行耐药监测所报道结果[9],但与Wu等[10]Meta分析结果(57%)相一致。
        本研究中,CD4+T淋巴细胞计数水平低的患者耐药突变率较高,既往很多研究也表明基线CD4+T淋巴细胞计数低是治疗后出现耐药的危险因素[7,11,12]。最新版国家免费艾滋病抗病毒药物治疗手册[13]也指出,对CD4+T淋巴细胞计数≤350个/μl的患者应优先尽快向其提供抗病毒治疗。有研究表明,尽早治疗可有效抑制病毒并获得较好免疫学治疗效果[14,15],这提示早发现早治疗仍是今后抗病毒治疗工作需努力的方向。HIV-1基因多样性对耐药变异会产生影响[16]。Li等[17]研究结果显示,感染B/B'毒株患者更可能出现病毒学抑制失败和耐药。而Kantor等[18]研究报道,与B亚型相比,C亚型出现抗病毒治疗失败风险高。不同研究均表明,HIV-1亚型与耐药相关,但目前结论尚未统一。本研究中,感染CRF01_AE和B亚型患者耐药突变率较高,尤其是B亚型,与Li等[17]研究结果相似。一般来说治疗时间对于耐药有影响[12,19],本研究结果发现,治疗时间在25~48个月患者耐药突变率较高,这可能与随着治疗时间延长,患者服药依从性下降有关。
        NNRTI类药物是较易出现多重耐药突变的药物,患者若有此类耐药基因突变会导致对多种NNRTI药物发生耐药[20,21,22]。本研究耐药突变频率较高的是NNRTI(53.37%)和NRTI(33.16%)类耐药,其中NNRTI类耐药突变率与任意突变率(57.18%)相接近,这与当前中国推行包含1种NNRTI和2种NNRTI类药物的一线治疗方案相符。M184V/I和K103N/Q分别是NRTI和NNRTI突变频率最高的位点,与国内相似研究结果一致[23,24]。M184V/I突变通常在服用FTC和3TC药物患者中出现,造成对ABC等药物的低度耐药[25]。K103N/Q突变通常在服用EFV和NVP药物患者中出现,进而导致对EFV和NVP药物敏感性有不同程度降低[26]。此外,虽然调查发现针对PI耐药比例较小,但在下一步更换治疗方案前应及时进行耐药监测,以防止交叉或多重耐药出现。
        综上所述,江苏省目前艾滋病抗病毒治疗失败人群耐药基因突变情况复杂多样。随着扩大化治疗持续推进,应提倡HIV感染者尽早加入抗病毒治疗,并及时进行耐药监测,为抗病毒药物合理选择提供建议,以最大程度地发挥抗病毒治疗带来的益处。

参考文献
[1]CohenMS, ChenYQ, McCauleyM, et al. Prevention of HIV-1 infection with early antiretroviral therapy[J]. N Engl J Med, 2011,365(6):493-505. DOI: 10.1056/NEJMoa1105243.
[2]杨文杰, 樊盼英, 梁妍, 等. 2005—2014年河南省15岁以上艾滋病患者抗病毒治疗后生存分析[J].中华预防医学杂志,2015,49(12):1061-1066. DOI: 10.3760/cma.j.issn.0253-9624.2015.12.009.
[3]BorJ, HerbstAJ, NewellML, et al. Increases in adult life expectancy in rural South Africa: valuing the scale-up of HIV treatment[J]. Science, 2013,339(6122):961-965. DOI: 10.1126/science.1230413.
[4]袁源, 邢辉, 王晓瑜, 等.河南省柘城县艾滋病患者抗病毒治疗后HIV-1耐药发生率及其影响因素[J].中华预防医学杂志,2011,45(7):619-624. DOI: 10.3760/cma.j.issn.0253-9624.2011.07.011.
[5]XingH, RuanY, LiJ, et al. HIV drug resistance and its impact on antiretroviral therapy in Chinese HIV-infected patients[J]. PLoS One, 2013,8(2):e54917. DOI: 10.1371/journal.pone.0054917.
[6]左中宝, 邢辉.抗病毒治疗患者HIV耐药发生的研究进展[J].传染病信息,2015,28(6):348-351. DOI: 10.3969/j.issn.1007-8134.2015.06.004.
[7]NanniniEC, HanX, O'BrienWA, et al. Genotypic HIV-1 drug resistance testing in antiretroviral-naive subjects in Houston, Texas[J]. J Acquir Immune Defic Syndr, 2002,29(3):317-319.
[8]GuptaS, TaylorT, PattersonA, et al. A Robust PCR Protocol for HIV Drug Resistance Testing on Low-Level Viremia Samples[J]. Biomed Res Int, 2017,2017:4979252. DOI: 10.1155/2017/4979252.
[9]ZhouY, LuJ, WangJ, et al. Prevalence of HIV Antiretroviral Drug Resistance and Its Impacts on HIV-1 Virological Failures in Jiangsu, China: A Cross-Sectional Study[J]. Biomed Res Int, 2016,2016:1752437. DOI: 10.1155/2016/1752437.
[10]WuJ, NorrisJ, LiuHX, et al. The Prevalence of HIV Drug Resistance among Treatment-failure Individuals and Treatment-na?ve Individuals in China: A Meta-analysis[J]. Biomed Environ Sci, 2014,27(11):858-871. DOI: 10.3967/bes2014.123.
[11]HansonDL, Adjé-TouréC, Talla-NzussouoN, et al. HIV type 1 drug resistance in adults receiving highly active antiretroviral therapy in Abidjan, C?te d'Ivoire[J]. AIDS Res Hum Retroviruses, 2009,25(5):489-495. DOI: 10.1089/aid.2008.0273.
[12]XingH, WangX, LiaoL, et al. Incidence and associated factors of HIV drug resistance in Chinese HIV-infected patients receiving antiretroviral treatment[J]. PLoS One, 2013,8(4):e62408. DOI: 10.1371/journal.pone.0062408.
[13]中国疾病预防控制中心性病艾滋病预防控制中心.国家免费艾滋病抗病毒药物治疗手册[M]. 4版.北京:人民卫生出版社, 2016: 15-18.
[14]杨文杰, 樊盼英, 梁妍, 等. 2008—2013年河南省艾滋病患者抗病毒治疗对HIV的抑制效果及其影响因素分析[J].中华预防医学杂志,2015,49(1):13-20. DOI: 10.3760/cma.j.issn.0253-9624.2015.01.004.
[15]郑锦雷, 徐云, 何林, 等.浙江省2009—2014年艾滋病抗病毒治疗效果分析[J].中华流行病学杂志,2016,37(5):673-677. DOI: 10.3760/cma.j.issn.0254-6450.2016.05.017.
[16]HuangA, HoganJW, LuoX, et al. Global Comparison of Drug Resistance Mutations After First-Line Antiretroviral Therapy Across Human Immunodeficiency Virus-1 Subtypes[J]. Open Forum Infect Dis, 2016,3(2):ofv158. DOI: 10.1093/ofid/ofv158.
[17]LiY, GuL, HanY, et al. HIV-1 subtype B/B' and baseline drug resistance mutation are associated with virologic failure: a multicenter cohort study in China[J]. J Acquir Immune Defic Syndr, 2015,68(3):289-297. DOI: 10.1097/QAI.0000000000000473.
[18]KantorR, SmeatonL, VardhanabhutiS, et al. Pretreatment HIV Drug Resistance and HIV-1 Subtype C Are Independently Associated With Virologic Failure: Results From the Multinational PEARLS (ACTG A5175) Clinical Trial[J]. Clin Infect Dis, 2015,60(10):1541-1549. DOI: 10.1093/cid/civ102.
[19]彭志行, 鲁佳菲, 王岚, 等.中国艾滋病抗病毒治疗的流行病学研究[J].中华流行病学杂志,2012,33(9):977-982. DOI: 10.3760/cma.j.issn.0254-6450.2012.09.023.
[20]BalzariniJ. Current status of the non-nucleoside reverse transcriptase inhibitors of human immunodeficiency virus type 1[J]. Curr Top Med Chem, 2004,4(9):921-944.
[21]刘佳, 闫江舟, 杨文杰, 等.河南省1922例艾滋病一线抗病毒治疗失败患者中HIV耐药基因突变情况分析[J].中华预防医学杂志,2015,49(11):950-955. DOI: 10.3760/cma.j.issn.0253-9624.2015.11.005.
[22]De ClercqE. Non-nucleoside reverse transcriptase inhibitors (NNRTIs): past, present, and future[J]. Chem Biodivers, 2004,1(1):44-64. DOI: 10.1002/cbdv.200490012.
[23]LuX, ZhaoH, ZhangY, et al. HIV-1 drug-resistant mutations and related risk factors among HIV-1-positive individuals experiencing treatment failure in Hebei Province, China[J]. AIDS Res Ther, 2017,14(1):4. DOI: 10.1186/s12981-017-0133-3.
[24]LiH, ZhongM, GuoW, et al. Prevalence and mutation patterns of HIV drug resistance from 2010 to 2011 among ART-failure individuals in the Yunnan Province, China[J]. PLoS One, 2013,8(8):e72630. DOI: 10.1371/journal.pone.0072630.
[25]KulkarniR, BabaogluK, LansdonEB, et al. The HIV-1 reverse transcriptase M184I mutation enhances the E138K-associated resistance to rilpivirine and decreases viral fitness[J]. J Acquir Immune Defic Syndr, 2012,59(1):47-54. DOI: 10.1097/QAI.0b013e31823aca74.
[26]MelikianGL, RheeSY, VargheseV, et al. Non-nucleoside reverse transcriptase inhibitor (NNRTI) cross-resistance: implications for preclinical evaluation of novel NNRTIs and clinical genotypic resistance testing[J]. J Antimicrob Chemother, 2014,69(1):12-20. DOI: 10.1093/jac/dkt316.