袁子焰 楊淵 殷環(huán) 袁軍

1 中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)信息研究所健康科技戰(zhàn)略情報(bào)研究室，北京 100020；2 中國(guó)人民解放軍空軍特色醫(yī)學(xué)中心耳鼻喉頭頸外科，北京 100142

HIV 大流行是全球面臨的一個(gè)重要的公共衛(wèi)生問(wèn)題， 通過(guò)疫苗控制和阻斷傳播被認(rèn)為是結(jié)束HIV 大流行的最重要策略之一[1]。 把握HIV 基因型的流行分布情況是確保HIV 疫苗設(shè)計(jì)和測(cè)試精準(zhǔn)性的基石。 我國(guó)自 “一帶一路”倡議實(shí)施以來(lái)，中國(guó)衛(wèi)生經(jīng)濟(jì)與世界衛(wèi)生經(jīng)濟(jì)，特別是與亞洲各個(gè)國(guó)家和地區(qū)強(qiáng)掛鉤。 增強(qiáng)國(guó)家傳染病合作，推動(dòng)構(gòu)建“健康絲綢之路”，對(duì)“一帶一路”建設(shè)具有重大意義[2]。了解亞洲國(guó)家和地區(qū)的HIV-1 基因型流行情況對(duì)于我國(guó)及時(shí)調(diào)整AIDS 防控策略十分必要， 也為我國(guó)積極參與聯(lián)合防控和輸出國(guó)際援助提供生物學(xué)依據(jù)。

資料與方法

一、數(shù)據(jù)來(lái)源

檢索HIV sequence database (數(shù)據(jù)來(lái)源：http://www.hiv.lanl.gov/)中的HIV 序列數(shù)據(jù)庫(kù)，收集亞洲國(guó)家及地區(qū)報(bào)告的HIV-1 基因型序列和相關(guān)信息。 觀察值入選須符合：（1）區(qū)域名稱(chēng)、國(guó)家名稱(chēng)、原始樣本收集年和病毒基因型所列信息明確；（2） 原始樣本由亞洲國(guó)家采集獲得；（3） 原始樣本收集時(shí)間節(jié)點(diǎn)為 1990 年 1 月 1 日至 2020 年 12 月 31 日；（4）單一毒株序列對(duì)應(yīng)單一病例；（5） 用于測(cè)序的病毒核酸序列長(zhǎng)度過(guò)小（＜280 個(gè)核苷酸）或毒株基因分離者與毒株分型管理委員會(huì)在基因分型上未達(dá)成共識(shí)的記錄不予錄入[3]。 本研究在任何階段都避免檢索任何患者相關(guān)的個(gè)人信息。

二、區(qū)域劃分及基因型別歸類(lèi)

根據(jù) 《世界概況》 和聯(lián)合國(guó)艾滋病規(guī)劃署(UNAIDS)針對(duì)亞洲次區(qū)域的分類(lèi)法[4]將亞洲國(guó)家劃分為6 個(gè)次區(qū)域，即北亞、中亞、東亞、東南亞、南亞和西亞，其中北亞包括俄羅斯；中亞包括巴基斯坦、塔吉克斯坦、吉爾吉斯斯坦和烏茲別克斯坦；南亞包括斯里蘭卡、印度、尼泊爾和孟加拉國(guó)；東亞包括蒙古國(guó)、韓國(guó)和日本；東南亞包括緬甸、老撾、越南、泰國(guó)、柬埔寨、菲律賓、馬來(lái)西亞、新加坡和印度尼西亞。 由于東亞地區(qū)中來(lái)自中國(guó)大陸、中國(guó)臺(tái)灣、中國(guó)香港和中國(guó)澳門(mén)的樣本量占據(jù)較大份額（70.90%），對(duì)于探索東亞其他國(guó)家和地區(qū)的數(shù)據(jù)趨勢(shì)具有一定掩蔽作用，這部分地區(qū)的數(shù)據(jù)未納入此次分析中。 此外，由于來(lái)自西亞地區(qū)的數(shù)據(jù)觀察值較少(＜0.1%)，也未納入分析。 基于樣本分布情況，將研究時(shí)間劃分為 5 個(gè)時(shí)段：1990—1999 年、2000—2004 年、2005—2009 年、2010—2014 年和 2015—2020 年。

基于既往全球HIV-1 基因型流行分布結(jié)果，本研究?jī)H列舉出亞洲國(guó)家和地區(qū)的主要流行亞型(A、B、C、D)和流行重組型(CRF)，亞洲地區(qū)報(bào)告的其余亞型、重組型及未命名基因型統(tǒng)一合并為“其他”類(lèi)型。

三、統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

本研究應(yīng)用Excel11.1 軟件統(tǒng)計(jì)亞洲國(guó)家和地區(qū)樣本的HIV-1 基因型及流行病學(xué)資料，STATA 14.0 軟件進(jìn)行圖表生成和統(tǒng)計(jì)分析。 亞洲國(guó)家和地區(qū)的次區(qū)域和時(shí)間段為分類(lèi)資料， 組間比較采用χ2檢驗(yàn)。 檢驗(yàn)水準(zhǔn) α=0.05。

結(jié) 果

一、數(shù)據(jù)收集情況

本研究共計(jì)獲得來(lái)自亞洲5 個(gè)區(qū)域、23 個(gè)國(guó)家和地區(qū)共計(jì)86 949 條記錄。 按時(shí)段來(lái)看，亞洲各次區(qū)域在不同分析時(shí)段中的數(shù)據(jù)體量分布不均，2005—2014 年間的采樣比例較其他時(shí)段高。 按區(qū)域來(lái)看， 東亞和東南亞的國(guó)家和地區(qū)的樣本收集率較高(表 1)。

表1 1990—2020 年亞洲國(guó)家和地區(qū)HIV-1 在各時(shí)段內(nèi)的分布情況[例(%)]

二、 亞洲HIV-1 總體流行情況

亞洲地區(qū)流行的HIV-1 非重組型中，B 亞型占全部流行毒株的33.39%，其次為C 亞型(17.68%)，和 A 亞型(12.59%)。 CRF01_AE(28.29%)為重組型中傳播最為廣泛的類(lèi)型，也是HIV-1 在亞洲地區(qū)傳播中流行程度位居第二的類(lèi)型。

亞洲HIV-1 基因型的主要流行類(lèi)型隨時(shí)間推移出現(xiàn)變化(圖1)。 從單一亞型來(lái)看，A 亞型占比在30 年間穩(wěn)步增長(zhǎng)，B 亞型占比則穩(wěn)步降低，C 亞型的流行占比先增后減， 而D 亞型感染占比則先減后增； 在重組類(lèi)型中，CRF01_AE 占比以2000—2004年為分界， 達(dá)到峰值后保持高位緩慢下降。CRF02_AG 保持低位緩慢增長(zhǎng)， 而B(niǎo)/C 重組型感染比例在1990—2020 年間始終以小于1%的比例低位流行；其他非主要流行亞型及重組型的占比呈現(xiàn)出先微降后上升的趨勢(shì)。

圖1 1990—2020 年間HIV-1 基因型在亞洲的流行變化

三、亞洲次區(qū)域HIV-1 流行情況

在 2015—2020 年間，A 亞型、B 亞型、C 亞型、D亞 型 、CRF01_AE、CRF02_AG 和 B/C 重 組 型 在 北亞、中亞、東亞、東南亞、南亞五個(gè)區(qū)域內(nèi)的流行分布具有差異( χ2=205 874.44，P＜0.001)。 部分基因型的流行態(tài)勢(shì)在臨近區(qū)域間具有一定相似度(圖2)。北亞和中亞的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)毒株類(lèi)型為A 亞型；東亞和東南亞的主要流行類(lèi)型均為B 亞型和CRF01_AE；南亞最為流行的毒株類(lèi)型為C 亞型。

圖2 2015—2020 年HIV-1 基因型在亞洲次區(qū)域的流行分布情況

亞洲不同次區(qū)域內(nèi)的HIV-1 基因型流行態(tài)勢(shì)隨時(shí)間推移發(fā)生變化(表 2)。 30 年間，A 亞型在北亞的流行占比十分穩(wěn)定，而在中亞地區(qū)的流行趨勢(shì)自2005 年以來(lái)逐漸減弱，CRF02_AG 的傳播優(yōu)勢(shì)逐漸增強(qiáng)； 東亞和東南亞地區(qū)的主要流行毒株類(lèi)型有B亞型和CRF01_AE 兩種，東亞各國(guó)感染病例以B 亞型居多，其占比穩(wěn)中略降；CRF01_AE 在東南亞地區(qū)始終高位穩(wěn)定流行。 自2000 年以來(lái)，南亞地區(qū)超過(guò)90%的報(bào)告感染病例病毒分型被鑒定為C 亞型，B/C重組型的流行占比自2005 年以來(lái)在南亞地區(qū)也出現(xiàn)小幅上升。

表2 1990—2020 年HIV-1 基因型在亞洲不同次區(qū)域間的流行變化

討 論

基因多樣性是HIV 全球大流行的重要原因之一[5]。截至目前，造成全球大流行的HIV-1 M 組毒株類(lèi)型已至少包含A~K 的11 個(gè)亞型、118 種流行重組型(CRF)以及各種獨(dú)特重組型(URF)[6]，而風(fēng)險(xiǎn)人群間的交叉感染使得不同地域間的病毒傳播形成了獨(dú)特的模式。

一、亞洲 HIV-1 基因型以 B、C 亞型及CRF01_AE重組型為主

從本研究結(jié)果來(lái)看， 亞洲各個(gè)國(guó)家和地區(qū)的HIV-1 基因型流行和分布情況各異， 但毗鄰次區(qū)域間的毒株流行類(lèi)型和分布情況又具有一定的相似度，這與 Hemelaar 等[7]的描述一致。 目前，B、C 亞型及CRF01_AE 仍然是亞洲地區(qū)的主要流行類(lèi)型，而A 亞型則主要在北亞國(guó)家和地區(qū)中流行。 根據(jù)分子流行病學(xué)調(diào)查，亞洲流行的B 亞型最早起源于歐美地區(qū)，在20 世紀(jì)80 年代輸入泰國(guó)后，該亞型的V3環(huán)頂端肽鏈發(fā)生單個(gè)氨基酸替換形成B' 亞型[8]。 此后10 年，B/B' 亞型主要在靜脈吸毒人群和男男性接觸者(MSM)中傳播，通過(guò)靜脈吸毒人群和性工作者傳入我國(guó)，成為我國(guó)中原地區(qū)及東南亞國(guó)家的主要流行毒株[9]。 而 C 亞型來(lái)自非洲，20 世紀(jì) 70 年代輸入印度后，通過(guò)異性性接觸途徑向東亞和南亞地區(qū)擴(kuò)散， 現(xiàn)階段主要在靜脈吸毒人群中傳播流行。結(jié)合HIV-1 的流行情況和既往研究結(jié)果來(lái)看，HIV在亞洲擴(kuò)散的30 年中， 血液制品和性行為仍然是亞洲HIV-1 流行的主要途徑，而風(fēng)險(xiǎn)人群則是攜帶和傳播這些毒株變體的主要載體[10]。

二、亞洲各次區(qū)域間HIV-1 流行變化多樣

亞洲各次區(qū)域間的HIV-1 流行和變化原因多樣。 本研究中的北亞地區(qū)僅包含俄羅斯一國(guó)， 而A亞型是這一地區(qū)的主要流行毒株。 有研究顯示，在俄羅斯流行的A 亞型可能經(jīng)由幾內(nèi)亞共和國(guó)或剛果民主共和國(guó)在20 世紀(jì)90 年代中期引入[11]，經(jīng)過(guò)靜脈吸毒人群和這一風(fēng)險(xiǎn)人群的直接性伙伴群體向如今的中亞地區(qū)蔓延。 由于這一亞型的主要感染者多為青年人群， 且主要集中于靜脈吸毒人群中，因此流行態(tài)勢(shì)較為穩(wěn)定。 但隨著世界格局的重構(gòu)，部分中亞國(guó)家代孕和嫖娼等商業(yè)行為大肆興起，在缺乏保護(hù)措施的性交易中如CRF63_02A1 和CRF01_AG 等重組類(lèi)型逐漸在這一地區(qū)的人群中固化下來(lái)，構(gòu)成新的流行類(lèi)型。 南亞國(guó)家和地區(qū)中，印度是艾滋病傳播的重災(zāi)區(qū)， 其主要流行株為C 型。系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)顯示， 印度本土的C 亞型于1980 年中期從南非輸入，首先出現(xiàn)于靜脈吸毒人群和血液制品接收人群中。 幾乎同一時(shí)期由泰國(guó)傳入印度的B/B' 亞型在與當(dāng)?shù)亓餍械腃 亞型競(jìng)爭(zhēng)中始終處于劣勢(shì)，一個(gè)可能的原因是C 亞型具有“非合胞體誘導(dǎo)”特性，即這類(lèi)病毒感染細(xì)胞的效率高于其他單一嗜性的HIV 類(lèi)型[12]。 宗教信仰對(duì)性行為的限制使得印度的HIV 感染更多局限于本國(guó)內(nèi)，特別是15~24 歲性活躍的青年人群中，超過(guò)三分之一的感染發(fā)生在該年齡階段[13]。由于以上原因，其他類(lèi)型毒株的傳播優(yōu)勢(shì)被C 亞型逐漸取代，加之印度人口的持續(xù)快速增長(zhǎng)，為C 亞型在這一地區(qū)的蔓延和擴(kuò)散奠定基礎(chǔ)。

東南亞的地理位置決定了它是亞洲國(guó)家與其他國(guó)家的政治、經(jīng)濟(jì)、文化等要素的中轉(zhuǎn)地，毒品種植和加工銷(xiāo)售使得這一地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平嚴(yán)重失衡，加之人口往來(lái)頻繁，促使這一地區(qū)流行的HIV基因型極富多樣性。由靜脈吸毒人群攜帶的B/B'亞型引發(fā)的病毒傳播是這一地區(qū)HIV 早期流行的模式， 但2000 年以后商業(yè)化的異性性行為及部分的同性性行為成為這一地區(qū)HIV 傳播的主要方式，感染CRF01_AE 的病例急劇上升。 隨著國(guó)際社會(huì)的繼續(xù)融合和開(kāi)放，東南亞地區(qū)HIV 傳播的主要途徑擴(kuò)展到婚外戀和青少年性行為，這種轉(zhuǎn)變進(jìn)一步拉高了這一地區(qū)的HIV 重組程度，特別是B 亞型和C 亞型之間的大量重組型產(chǎn)生，使部分亞型和原有重組型的地區(qū)流行率下降[14-15]。 當(dāng)然，HIV-1 流行基因型復(fù)雜多樣也可能是在特定時(shí)間內(nèi)諸如東南亞地區(qū)和緬北與我國(guó)的邊境地區(qū)(如云南德宏)等“熱點(diǎn)”區(qū)域產(chǎn)生大量變體后向外擴(kuò)散的結(jié)果[16-17]。 本研究顯示，1990—2020 年間， 亞洲既往主要流行的 B、C 亞型和CRF01_AE 的流行占比呈現(xiàn)一定程度的降幅，而A 亞型和CRF02_AG 在局部地區(qū)的占比略有升高，大多數(shù)地區(qū)的重組型比例在整個(gè)時(shí)間段內(nèi)逐漸上升。 這一變化趨勢(shì)部分反映了基于各類(lèi)重組型特征的分類(lèi)方法和測(cè)序效率的提升，提示亞洲各國(guó)在控制HIV-1 傳播流行方面面臨著多重挑戰(zhàn)。

雖然亞洲的HIV-1 基因多樣性持續(xù)增加，但受益于全球推廣ART 治療，AIDS 相關(guān)的死亡并未顯著增加。但目前ART 治療僅能抑制部分感染者體內(nèi)HIV 水平，但徹底清除尚難達(dá)到[18]。預(yù)防性HIV-1 疫苗的研發(fā)對(duì)于控制和終結(jié)HIV 大流行十分必要，但HIV-1 遺傳多樣性對(duì)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)增加了難度。 本研究結(jié)果提示，針對(duì)B、C 亞型和CRF01_AE 這三種基因型的疫苗研發(fā)可以成為我國(guó)乃至亞洲地區(qū)的研究重點(diǎn)。

三、總結(jié)

本研究分析了HIV sequence database 中23 個(gè)亞洲國(guó)家和地區(qū)報(bào)告的86 949 例HIV 毒株相關(guān)數(shù)據(jù)， 展示了1990—2020 年間亞洲國(guó)家和地區(qū)中HIV-1 的流行變化趨勢(shì)， 揭示現(xiàn)有病毒流行多樣性對(duì)疫苗開(kāi)發(fā)影響。 HIV 的快速進(jìn)化敦促亞洲乃至世界各國(guó)持續(xù)開(kāi)展艾滋病流行監(jiān)測(cè)，同時(shí)也強(qiáng)調(diào)跨國(guó)合作對(duì)于新型疫苗設(shè)計(jì)和效力測(cè)試的重要意義。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突

作者貢獻(xiàn)聲明袁子焰：研究設(shè)計(jì)，撰寫(xiě)論文；楊淵：制定研究方案，整理分析數(shù)據(jù)；殷環(huán)：整理數(shù)據(jù)，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行初步解讀；袁軍：論文審閱和工作指導(dǎo)