鄧浩輝,李曉強(qiáng),高洪波,陳偉烈
由于感染途徑的差異,人類免疫缺陷病毒(HIV)/丙型肝炎病毒(HCV)混合感染與HCV感染者的HCV基因型分布可能并不一致。本研究應(yīng)用二代測(cè)序技術(shù)對(duì)廣州地區(qū)HIV/HCV混合感染者與HCV感染者感染HCV基因型進(jìn)行了檢測(cè),現(xiàn)將結(jié)果報(bào)道如下。
1.1 研究對(duì)象 2012年~2016年廣州市第八人民醫(yī)院門(mén)診或住院的HIV/HCV混合感染者和HCV感染者被納入研究。HCV感染的診斷符合2015年中華醫(yī)學(xué)會(huì)肝病學(xué)分會(huì)發(fā)布的《慢性丙型肝炎防治指南》的診斷標(biāo)準(zhǔn)[1],HIV感染的診斷符合2015年中華醫(yī)學(xué)會(huì)感染病學(xué)分會(huì)艾滋病學(xué)組發(fā)布的《艾滋病診療指南第三版》[2]。排除標(biāo)準(zhǔn):混合其他病毒性肝炎、酒精性肝病、脂肪肝、藥物性肝損傷和自身免疫性肝炎,排除既往曾使用過(guò)抗病毒藥物治療的慢性丙型肝炎(CHC)患者,排除血清HCV載量在檢測(cè)線以下的患者。所有入選對(duì)象均簽署知情同意書(shū),本項(xiàng)目已通過(guò)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審查。
1.2 HCV基因分型檢測(cè) 使用MiniBEST Viral RNA/DNA Extraction Kits試劑盒(Takara,大連)提取血清HCV RNA。使用PrimeScript II 1st Strand cDNA Synthesis Kit試劑盒(Takara,大連)和 HCV特異引物(HCV RT:5'-GGRGCDGARTACCTRGTCAT-3',nt 8693-8712,JFH-1,AB047639) 行逆轉(zhuǎn)錄。使用HCV Core和NS5B基因片段行HCV基因分型。HCV core基因片段產(chǎn)物為401bp,擴(kuò)增引物為 :外引物:F15'-TGGTACTGCCTGATAGGGTGCTTGC-3',R15'-GGATGTACCCCATGAGGTCGGC-3';內(nèi)引物 :F25'-TCGTAGACCGTGCATCATGAGCAC-3',5'-R2:CCGCAYGTRAGGGTATCGATGAC-3'。HCV NS5B基因片段產(chǎn)物為375bp,擴(kuò)增引物參考文獻(xiàn)報(bào)道[3]。本研究在內(nèi)引物的5'端加入6個(gè)已知序列的隨機(jī)堿基(barcode),分離各樣本測(cè)序數(shù)據(jù)。使用PrimeSTAR高保真酶(Takara,大連)擴(kuò)增HCV Core和NS5B基因片段,第一輪反應(yīng)條件如下:95°C 預(yù)變性 3 min;95°C變性 15 s,55°C退火5 s,72°C延伸30 s,共30個(gè)循環(huán);72°C再延伸3 min。第二輪反應(yīng)條件如下:95°C預(yù)變性 3 min;95°C 變性 15 s,55°C 退火 5 s,72°C延伸30 s,共30個(gè)循環(huán);72°C 再延伸3 min。為評(píng)估逆轉(zhuǎn)錄、PCR和測(cè)序過(guò)程中引入的錯(cuò)誤,我們使用了包含HCV Core和NS5B基因片段的質(zhì)粒(HCV 6a型),將其體外轉(zhuǎn)錄為RNA(T7 High Yield RNA Transcription Kit,諾唯贊,南京),與檢測(cè)標(biāo)本同步行逆轉(zhuǎn)錄、PCR和測(cè)序。對(duì)PCR產(chǎn)物經(jīng)1%瓊脂糖凝膠電泳后,使用Image J軟件對(duì)其進(jìn)行灰度值計(jì)算,相近灰度值的樣本歸類為同一分組進(jìn)行混樣(10~15個(gè)樣本為同一組),對(duì)混樣的樣本使用Takara公司的膠回收試劑盒進(jìn)行回收,對(duì)回收產(chǎn)物使用Nanodrop2000核酸定量分析儀定量,取每樣本DNA 30 ng送上海美吉生物公司測(cè)序,建庫(kù)試劑盒為NEBNext Ultra DNA Library Prep Kit for Illumina(NEB,美國(guó)),測(cè)序儀為 Illumina Miseq,測(cè)序模式為PE300。應(yīng)用 FASTX Toolkit軟件的FASTQ Quality Filter組件過(guò)濾原始數(shù)據(jù),剔除低質(zhì)量分?jǐn)?shù)的reads(Q30<80%)。應(yīng)用Geneious R10.0.5軟件對(duì)過(guò)濾后的原始文件與HCV參考序列比對(duì),剔除非HCV序列。應(yīng)用Geneious R10.0.5軟件對(duì)測(cè)序數(shù)據(jù)3'端序列行末端修剪,將末端允許錯(cuò)誤率的閾值設(shè)置為小于1%。然后,根據(jù)預(yù)設(shè)的barcode對(duì)各樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行分離。應(yīng)用FLASH V1.2.9程序?qū)π蛄羞M(jìn)行拼接[4]。應(yīng)用Geneious R10.0.5軟件對(duì)拼接后的樣本過(guò)濾長(zhǎng)度大于或小于目的片段的序列。根據(jù)參考文獻(xiàn)[3],從NCBI Genbank數(shù)據(jù)庫(kù)下載廣東地區(qū)常見(jiàn)的HCV基因型的參考序列,具體如下:HCV 1a(AB520610、EU781824),HCV 1b(D10934、L02836),HC V2a(D00944、AF238482),HCV 3a(AF046866、D17763),HCV 3b(D49374)和 HCV 6a(AY859526、Y12083)。應(yīng)用 Geneious R10.0.5 軟件的“Map to reference”組件對(duì)HCV Core和NS5B基因片段測(cè)序數(shù)據(jù)對(duì)多序列比對(duì),軟件參數(shù)如下:靈敏度設(shè)置為自定義靈敏度(custom sensitivity),每條read最大錯(cuò)配率設(shè)置為10%。對(duì)HCV Core和NS5B二代測(cè)序數(shù)據(jù)均提示存在混合基因型可能的樣本(參考二代測(cè)序的錯(cuò)誤率[5]和本研究質(zhì)粒片段分型的錯(cuò)誤率,即超過(guò)該樣本1%以上的reads比對(duì)至其他基因型的樣本),應(yīng)用HCV NS5A基因型特異引物(in-house引物)再次進(jìn)行擴(kuò)增,以驗(yàn)證HCV混合基因型的存在。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 對(duì)本研究獲得的呈正態(tài)分布的計(jì)量資料以(±s)表示,對(duì)偏態(tài)分布的計(jì)量資料以中位數(shù)(四分位數(shù)間距,IQR)表示,計(jì)數(shù)資料以例數(shù)(%)表示。應(yīng)用SPSS 13.0軟件分別行t檢驗(yàn)、Mann-Whitney U檢驗(yàn)、x2檢驗(yàn)或Fisher確切概率法計(jì)算,P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,均取雙側(cè)檢驗(yàn)。
2.1 HCV感染者一般資料 在納入的233例HCV感染者中,HIV/HCV混合感染者與HCV感染者性別、年齡、血清ALT水平和HCV RNA載量方面比較,無(wú)顯著性差異(P>0.05);HIV/HCV 混合感染者靜脈吸毒構(gòu)成比顯著高于HCV感染者(P<0.001);HCV感染者輸血感染的構(gòu)成比顯著高于HIV/HCV混合感染者(P<0.001,表1)。
表1 HIV/HCV混合感染和HCV感染者一般資料【%,(±s),M(IQR)】 比較
表1 HIV/HCV混合感染和HCV感染者一般資料【%,(±s),M(IQR)】 比較
HIV/HCV混合感染(n=95) HCV感染(n=138) P性別(男 /女) 84(88.4)/11(11.6) 114(82.6)/24(17.4) 0.222年齡(歲) 43.0(36.0~53.0) 43.0(35.0~49.0) 0.442 CD4細(xì)胞(個(gè)/mm3) 253(123.0~410.0) 無(wú)數(shù)據(jù) -血清 ALT水平(u/l) 74.2±85.8 75.2±72.0 0.925 HCVRNA(lgcopies/ml) 6.3±0.7 6.4±0.8 0.353 HCV感染危險(xiǎn)行為靜脈吸毒 74(77.9) 27(19.6) <0.001未保護(hù)性性行為 14(14.7) 10(7.2) 0.093輸血 3(3.2) 67(48.6) <0.001其他/未知 4(4.2) 34(24.6) -
2.2 二代測(cè)序錯(cuò)誤發(fā)生情況 為評(píng)估二代測(cè)序的錯(cuò)誤發(fā)生情況,應(yīng)用HCV質(zhì)粒Core和NS5B基因片段行二代測(cè)序,結(jié)果Core基因片段數(shù)據(jù)量為20520 reads,NS5B基因片段數(shù)據(jù)量為18752 reads。序列比對(duì)結(jié)果提示Core基因片段20400 reads(99.4%)為HCV 6a基因型,NS5B基因片段18672 reads(99.6%)為 HCV 6a基因型。參考既往研究的二代測(cè)序錯(cuò)誤發(fā)生率和本研究質(zhì)粒測(cè)序的錯(cuò)誤率,本研究定義1%以上的reads比對(duì)至其他HCV基因型為存在混合基因型感染的可能。
2.3 兩組HCV感染者病毒基因測(cè)序數(shù)據(jù)量的比較 HIV/HCV混合感染者HCV Core基因片段測(cè)序的數(shù)據(jù)量為(15456±6689)reads,HCV感染者為(14323±5321) reads(P>0.05);HIV/HCV 混合感染者HCVNS5B基因片段平均數(shù)據(jù)量為(16432±3467) reads,HCV 感染者平均數(shù)據(jù)量為(17611±5632) reads(P>0.05)。
2.4 兩組HCV基因型比較 在本研究納入的233例HCV感染者中,228例(97.9%)為HCV單一基因型感染,5例(2.1%)為HCV混合基因型感染者,其中HIV/HCV混合感染者4例(4.2%,1b型/6a型1例,1b型/3b型2例,3b/6a 1例),HCV感染者1例(0.7%,為2a/6a型)。兩組HCV感染者混合基因型構(gòu)成比無(wú)顯著差異(P=0.071)。HIV/HCV混合感染者感染HCV 6a型和3b型者顯著高于HCV感染者(P=0.001,P=0.005),而感染 HCV 1b型者顯著低于單一 HCV感染者(P<0.001,表2)。
表2 HIV/HCV混合感染者與HCV感染者HCV基因型(%)比較
根據(jù)Simmonds分型方法和目前文獻(xiàn)的報(bào)道,HCV可分為7個(gè)基因型和多個(gè)基因亞型[6,7]。HCV分型方法包括基因型特異引物和探針PCR擴(kuò)增、限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性分析[8]、反向雜交線性探針技術(shù)(INNO-LiPA法)[9]和測(cè)序法,其中測(cè)序法為分型的金標(biāo)準(zhǔn),包括直接測(cè)序法和二代測(cè)序。直接測(cè)序法僅能檢測(cè)HCV主要的基因型,二代測(cè)序具有高靈敏度的特點(diǎn),能準(zhǔn)確對(duì)HCV分型并檢測(cè)HCV混合基因型感染的存在[10,11]。
本研究納入廣州地區(qū)233例HCV感染者,包括HIV/HCV混合感染者和HCV感染者,以二代測(cè)序技術(shù)進(jìn)行HCV基因檢測(cè),結(jié)果發(fā)現(xiàn)廣州地區(qū)HIV/HCV混合感染者HCV基因型以HCV 6a型為主,HCV 3b和6a型的構(gòu)成比顯著高于HCV感染者,而HCV感染者以1b型為主,HCV 1b型的構(gòu)成比顯著高于HIV/HCV混合感染者。另外,在233例HCV感染者中,發(fā)現(xiàn)5例患者存在HCV混合基因型感染,其中4例為HIV/HCV混合感染者,1例為HCV感染者。
HCV基因型在國(guó)內(nèi)以1b和2a型為主,其分布在不同地區(qū)并不一致,如西南地區(qū)HCV 3b型的流行明顯高于其他地區(qū),中國(guó)南方地區(qū)HCV 3型和6型的比例高于全國(guó)的平均水平[12]。既往研究表明HCV基因型的分布與HCV感染途徑明顯相關(guān)[13-15]。在本組HIV/HCV混合感染者中,主要的HCV感染途徑為靜脈吸毒,而HCV感染者主要的感染途徑為輸血。因此,HIV/HCV混合感染者3b和6a基因型構(gòu)成比顯著高于HCV感染者,可能與感染途徑不同有關(guān)。根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,HCV 3型感染者對(duì)直接抗病毒藥物(DAAs)治療的應(yīng)答較差,而在HIV/HCV混合感染者中,HCV 3b型的構(gòu)成比較高,應(yīng)予重視。
國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究結(jié)果表明,HCV感染者存在HCV混合基因型感染的現(xiàn)象。過(guò)去本地區(qū)報(bào)道的研究?jī)H采用靈敏度較低的方法進(jìn)行HCV基因型分型,難以發(fā)現(xiàn)HCV混合基因型的存在。本研究使用二代測(cè)序?qū)Ρ镜貐^(qū)HCV基因型進(jìn)行了檢測(cè),結(jié)果發(fā)現(xiàn)5例患者存在HCV混合基因型感染,且5例患者的感染危險(xiǎn)途徑均為靜脈吸毒,推測(cè)靜脈吸毒者多次使用不潔注射器,可能是導(dǎo)致不同HCV基因型混合感染的原因。