張立麗,侯玉麗,趙艷明,黃雁翔,于艷華,婁金麗,趙艷(首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京佑安醫(yī)院臨檢中心,北京 100069)
·臨床檢驗技術(shù)研究·
HCV RNA陽性標本PCR-熒光探針法病毒亞型未檢出原因分析*
張立麗,侯玉麗,趙艷明,黃雁翔,于艷華,婁金麗,趙艷
(首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京佑安醫(yī)院臨檢中心,北京 100069)
目的 探討血清HCV RNA陽性,但PCR-熒光探針法病毒亞型檢測未檢出的原因。方法 收集2015年7月至2016年3月北京佑安醫(yī)院臨檢中心分子室病毒載量>1 000 IU/mL但未測出病毒亞型的標本55例,采用基因測序方法對病毒擴增產(chǎn)物進行分型分析。結(jié)果 55例HCV病毒載量>1 000 IU/mL,但HCV病毒亞型未檢出的標本中,其中3例為病毒載量接近病毒亞型檢測下限,經(jīng)測序分析為1b型2例,2a型1例;5例為檢測試劑盒未覆蓋亞型并且其探針位置無突變,HCV 1a型4例,6n型1例,占9.1%(5/55);47例因探針序列位置基因突變導(dǎo)致病毒亞型未檢出,占85.5%(47/55),經(jīng)測序發(fā)現(xiàn)其中1a型6例(6/47,12.8%),1b型32例(32/47,68.1%),2a型3例(3/47,6.4%),2b型1例(1/47,2.1%),3b型 1例(1/47,2.1%),6a型2例(2/47,4.3%),1b、6q、6c混合型1例(1/47,2.1%),6n型1例(1/47,2.1%)。探針序列位置基因突變組中以HCV病毒5′非翻譯區(qū)(5′ UTR) 204 C/T突變?yōu)橹?31/47, 66.0 %),其次為5′UTR 168 C/A突變(5/47, 10.6%)。結(jié)論 病毒載量低、試劑盒覆蓋的病毒亞型有限、探針對應(yīng)的序列存在變異均會影響PCR-熒光探針法檢測HCV基因型,其中探針序列變異是病毒亞型未測出的主要原因。
丙型肝炎病毒;病毒基因型;病毒變異;病毒載量
HCV是一種有很高變異率的不均質(zhì)病毒株,復(fù)制過程中所依賴的RNA多聚酶具有錯配傾向[1]。不同的HCV基因型其致病毒力、預(yù)后及其抗病毒難度治療的反應(yīng)性方面都有差異,因此檢測HCV基因型對臨床的治療方案選擇、預(yù)后評估具有重要意義[2]?,F(xiàn)有的HCV基因型檢測試劑盒主要選取HCV的保守區(qū)域設(shè)計相應(yīng)的特異性引物和探針,但臨床存在HCV RNA陽性,基因分型未檢測出的現(xiàn)象,給臨床診斷和治療帶來極大困擾。針對該現(xiàn)象,我們總結(jié)分析HCV病毒載量陽性,但基因型不能分辨現(xiàn)象的原因及該部分患者的臨床特征。
1.1 研究對象 收集2015年7月至2016年3月北京佑安醫(yī)院臨檢中心分子室HCV病毒載量>1 000 IU/mL,但PCR-熒光探針法未測出病毒亞型的標本55例;隨機選取同時期HCV病毒載量>1 000 IU/mL,且PCR-熒光探針法病毒分型為1b 亞型的標本50例作為對照組。所有患者HCV感染診斷均符合2011年版《慢性丙型肝炎防治指南》。研究組及對照組均未進行抗病毒治療。
1.2 標本采集 抽取待檢者清晨空腹靜脈血2 mL,室溫放置1 h,500×g離心分離血清后于-20 ℃保存。
1.3 試劑與儀器 磁珠法病毒DNA/RNA提取試劑盒、PCR-熒光探針法HCV核酸檢測試劑盒(湖南圣湘公司);ABI 7500熒光PCR儀(美國ABI公司);HCV基因分型檢測試劑盒(PCR-熒光探針法,中國泰普生物科學(xué)公司)。
1.4 HCV病毒載量檢測 用磁珠法提取HCV RNA,在ABI 7500熒光PCR儀上用PCR-熒光探針法定量檢測HCV核酸,按照試劑說明書進行操作。
1.5 HCV基因分型檢測 用PCR-熒光探針法進行HCV基因分型,試劑盒覆蓋的亞型為1b、2a、3a、3b、6a,按試劑盒要求進行操作。HCV各亞型的RNA最低檢出量均為1 000 IU/mL。
1.6 未分型標本測序分析 用Sanger 測序,由中國泰普生物科學(xué)公司協(xié)助完成。在https://blast.ncbi.nlm.nih.gov網(wǎng)站進行序列比對。
1.7 肝功能相關(guān)生化項目檢測 用Olympus AU5400全自動生物化學(xué)分析儀檢測丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)、天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)等指標。
2.1 測序結(jié)果分析 55例熒光探針法未分型標本中,經(jīng)測序分析發(fā)現(xiàn)HCV 1a型4例,6n型1例,系檢測試劑盒未覆蓋亞型,占未分型病例的9.1%(5/55);47例因探針序列位置基因突變導(dǎo)致病毒亞型未檢出,占85.5%(47/55);3例病毒載量分別為1 100、1 008、1 064 IU/mL,因接近病毒亞型檢測下限而未能分型,經(jīng)測序分析為1b型2例,2a型1例。病毒載量大于1 000 IU/mL、因探針序列位置基因發(fā)生變異而導(dǎo)致病毒亞型未測出的47例標本中,經(jīng)測序發(fā)現(xiàn)其中1a型6例(6/47,12.8%),1b型32例(32/47,68.1%),2a型3例(3/47,6.4%),2b型1例(1/47,2.1%),3b型 1例(1/47,2.1%),6a型2例(2/47,4.3%),1b、6q、6c混合型1例(1/47,2.1%),6n型1例(1/47,2.1%)
2.2 HCV探針序列位置基因變異情況分析 47例突變組中以HCV病毒5′非翻譯區(qū)(5′-untranslated region,5′-UTR) 204 C/T突變?yōu)橹?31/47, 66.0%),其次為5′UTR168 C/A(5/47, 10.6%)、5′UTR 214 A/T(2/47, 4.3%)、5′UTR 214 A/C(2/47, 4.3%)、 5′UTR 168 C/G(2/47, 4.3%)、5′UTR 214 A/C (1/47, 2.1%)、5′UTR 212 TC/GT(1/47, 2.1%)、84 T/G(1/47, 2.1%)、5′UTR 216 T/C(1/47,2.1%)及5′UTR 220 T/G(1/47, 2.1%)。
2.3 HCV 1b基因突變型的臨床特征 1b型5′UTR變異組32例與1b型無變異的52例(其中正常檢出無變異50例,檢出失敗但非變異2例)患者ALT、AST水平比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義。但HCV 1b亞型5′UTR變異組、非變異組病毒載量(IU/mL)的lg值分別為5.7±1.3、6.6±0.5,兩組比較差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.02)。見表1。
表1 1b亞型5′UTR變異組與非變異組患者一般情況比較
HCV基因組為正鏈RNA,全長約9 600 bp,含有單一開放閱讀框(open reading frame, ORF),編碼3 000多個氨基酸組成的多聚蛋白前體。HCV目前分為1~7個基因型和若干個亞型,我國HCV基因亞型以1b型最為常見(56.8%),其次為2型(24.1%)、3型(9.1%)與6型(6.3%)[3],上述基因型在我們使用的試劑盒中均可檢測。
已有研究表明,不同的HCV基因型對以干擾素為基礎(chǔ)的治療表現(xiàn)出不同的免疫應(yīng)答反應(yīng)。與基因型2、3、5和6相比,基因型1和4對基于干擾素的聯(lián)合治療敏感性較低,基因型1和4對標準的干擾素治療耐受時間為48周,而2型和3型的耐受時間只有24周[4]。1型對干擾素治療的持續(xù)應(yīng)答率為70%,2型和3型的持續(xù)應(yīng)答率可達到90%,4型的持續(xù)應(yīng)答率僅有65%,而6型的持續(xù)應(yīng)答率可達80%[5-6]。因此,HCV基因型在臨床上常作為藥物療效的預(yù)測指標。另外,多數(shù)研究發(fā)現(xiàn)HCV 1b亞型與丙型肝炎的進展及發(fā)展成肝細胞癌具有密切關(guān)系[7],因此HCV基因型還可用來預(yù)測疾病進程和肝臟病變的嚴重程度,以提高丙型肝炎診斷的準確率。
HCV基因組的5′UTR共有341個核苷酸序列,在HCV基因組中最為保守,該區(qū)域包含一段必需順式作用元件和一段序列更為保守的內(nèi)源性核糖體進入位點(IRES)。IRES上游序列對病毒復(fù)制是必需的,而IRES的部分莖環(huán)結(jié)構(gòu)在病毒蛋白的翻譯過程中起著重要作用[8]。5′UTR是HCV中高度保守的序列,具有雙重功能:一是含有IRES,可以指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成;二是在負鏈中提供順式作用復(fù)制元件(Cis-acting replication elements,CREs)指導(dǎo)子代正鏈的合成[9-10]。在本研究中,所用試劑盒是基于5′UTR序列進行HCV分型,這也是當前檢測HCV基因型的主要方式。
目前,HCV基因分型方法包括血清學(xué)分型、特異性探針雜交法、特異性引物擴增法、DNA免疫酶分析法、限制性片段長度多態(tài)性分析法和核酸測序及同源性比較法[11],其中核苷酸同源性分型法最為準確可靠。臨床檢測中發(fā)現(xiàn)HCV RNA陽性,而基因型未測出的情況,分析其原因有以下幾種:(1)病毒載量低,影響病毒亞型的檢測;(2)試劑盒覆蓋的病毒亞型有限,不在試劑盒檢測范圍內(nèi);(3)探針對應(yīng)的序列存在變異。本研究中探針對應(yīng)序列變異情況占未分型病例的85.5%(47/55),其中的1a和6n型屬于本試劑盒未覆蓋的亞型,具有試劑盒的局限性,而探針位點各種試劑盒通用,因此將其歸為探針突變型,更具有廣泛性??梢钥闯觯琑NA陽性、熒光探針法病毒亞型未測出的主要原因是由于探針對應(yīng)序列的變異。
本研究結(jié)果顯示,病毒載量陽性因基因變異導(dǎo)致病毒未分型病例中仍以1b 亞型為主要的HCV基因型,其次為1a型。此外,HCV基因型突變中不同亞型所占比例在不同區(qū)域中有一定差異[12]。在1b基因型突變組中,由于病毒突變所付出的適應(yīng)性代價(即病毒為了逃避機體免疫功能所付出的代價)導(dǎo)致HCV載量相對無突變組較低,這個結(jié)果與其他學(xué)者報道的結(jié)果一致[13]。
總之,臨床檢驗中會出現(xiàn)HCV RNA 陽性、病毒亞型未能測出的現(xiàn)象,其中特異性探針對應(yīng)序列出現(xiàn)變異,影響探針結(jié)合是其主要原因,這部分患者在北京地區(qū)以1b 亞型為多見,并且病毒載量較非變異患者有減低的趨勢。針對這一問題,有研究指出聯(lián)合HCV多區(qū)段例如將非結(jié)構(gòu)蛋白5B區(qū)和core區(qū)與現(xiàn)常用的5′UTR相結(jié)合,能提高檢測HCV基因型的準確性及靈敏度[14]。
[1]Elberry MH, Darwish NHE, Mousa SA. Hepatitis C virus management: potential impact of nanotechnology[J].Virol J,2017,14(1):88.
[2]王文,博任浩. 丙型肝炎病毒F蛋白在病毒復(fù)制和致病中的作用[J] . 中國生物制品學(xué)雜志, 2011, 24(3): 349-353.
[3]蘇迎盈, 劉慧鑫, 汪寧. 中國丙型肝炎病毒基因型分布[J]. 中華流行病學(xué)雜志, 2013, 34(1): 80-84.
[4]Simmonds P,Bukh J,Combet C,etal.Consensus proposals for a unified system of nomenclature of hepatitis C virus genotypes[J].Hepatology, 2005, 42(4): 962-973.
[5]Yu ML, Chuang WL. Treatment of chronic hepatitis C in Asia:when East meets West[J].J Gastroenterol Hepatol, 2009, 24(3): 336-345.
[6]Sato K, Hosonuma K, Yamazaki Y,etal. Combination therapy with ombitasvir/paritaprevir/ritonavir for dialysis patients infected with hepatitis C virus: A prospective multi-institutional study[J].Tohoku J Exp Med, 2017, 241(1): 45-53.
[7]Sugimoto K, Kim SR, Kim SK,etal. Comparison of daclatasvir and asunaprevir for chronic HCV 1b infection with telaprevir and simeprevir plus peginterferon and ribavirin, with a focus on the prevention of occurrence and recurrence of hepatocellular carcinoma[J].Oncology, 2015, 89(2):42-46.
[8]Caraballo Cortes K, Zagordi O, Jabońska J,etal. Spouse-to-spouse transmission and evolution of hypervariable region 1 and 5′ untranslated region of hepatitis C virus analyzed by next-generation sequencing[J]. PLoS One, 2016, 11(2): e0150311.
[9]Yi G, Wen Y, Shu C,etal. Hepatitis C virus NS4B can suppress STING accumulation to evade innate immune responses[J]. J Virol, 2015, 90(1): 254-265.
[10]Bartenschlager R, Lohmann V, Penin F. The molecular and structural basis of advanced antiviral therapy for hepatitis C virus infection[J].Nat Rev Microbiol, 2013, 11(7): 482-496.
[11] McCormick AL, Macartney MJ, Abdi-Abshir I,etal. Evaluation of sequencing of HCV core/E1, NS5A and NS5B as a genotype predictive tool in comparison with commercial assays targeting 5′UTR[J].J Clin Virol, 2015, 66: 56-59.
[12]盧恩昌,童永清,李艷,等. 湖北地區(qū)丙型肝炎患者 HCV 基因分型及 HCV NS5B 耐藥突變位點分析[J]. 微循環(huán)學(xué)雜志,2015,25(1):42-45.
[13]毛維武, 杜鵬, 張文杰, 等. HCV 5′非編碼區(qū)基因突變對標準抗HCV治療方案療效的影響[J]. 臨床肝膽病雜志, 2015, 31(4): 585-587.
[14]黃輝紅,周元平. HCV基因型和亞型:分型技術(shù)、臨床意義及其流行病學(xué)研究[D]. 廣州:南方醫(yī)科大學(xué), 2010.
(本文編輯:劉群)
北京市醫(yī)管局“揚帆計劃”重點專業(yè)項目(ZYLX201711);北京市豐臺區(qū)科技項目(BJYAH2015YN15)。
張立麗,1977年生,女,副主任技師,碩士,研究方向為微生物學(xué)及分子診斷學(xué);侯玉麗,1992年生,女,碩士研究生,研究方向為傳染性疾病的早期診斷。兩位對本文貢獻等同,共為第一作者。
趙艷,研究員,E-mail:18911380390@163.com。
10.13602/j.cnki.jcls.2017.04.08
R446.6
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2017-02-23)