2024 год № 4

Аннотация:

Ключевые слова:

Abstract:

Key words:

Введение

В Дальневосточном федеральном округе (ДФО) по состоянию на начало 2024 г. суммарное число зарегистрированных лиц с ВИЧ-инфекцией составило 54 799 чел., из них 2 688 новых случаев выявлено в 2023 г., что на 2,5 % меньше предыдущего года (2022 г. - 2 758). Среднеокружной показатель заболеваемости ВИЧ-инфекцией в 2023 г. составил 34,0, а показатель пораженности - 451,2 на 100 тыс. населения округа (2022 г. - 34,1 и 425,1 соответственно). Наибольшая пораженность ВИЧ-инфекцией отмечена в Республике Бурятия, Приморском и Забайкальском краях, Чукотском автономном округе (ЧАО) [1].

ВИЧ-инфекция остается серьезной глобальной проблемой здравоохранения, а высокое генетическое разнообразие вируса препятствует усилиям по разработке средств профилактики и лечения. С течением времени наблюдается динамическое изменение генетического ландшафта ВИЧ-1. Для первого этапа эпидемии ВИЧ-инфекции в РФ было характерно преобладание вирусов субтипа A-FSU/IDU-A, который в настоящее время классифицируется как суб-субтип A6 [2]. Проведенные молекулярно-эпидемиологические исследования показали, что в РФ в период с 2000 по 2015 гг. произошло значительное снижение доли суб-субтипа A6 и увеличение распространения других генетических вариантов вируса, в т. ч. его циркулирующих (CRFs) и уникальных рекомбинантных форм (URFs) [3]. Межтиповая рекомбинация ВИЧ играет важную роль в генетическом разнообразии вируса и оказывает значительное влияние на изменение его биологических характеристик, на способность вируса выживать и размножаться при определенных условиях, в том числе под действием антиретровирусных препаратов (АРВ-препаратов), прогрессирование заболевания, а также на точность серологических и молекулярно-генетических методов диагностики [4, 5, 6].

Регулярный молекулярно-эпидемиологический мониторинг на территориях РФ, включающий как анализ географической специфики распространения различных генетических вариантов вируса, а также мониторинг формирования и распространения лекарственно-устойчивых штаммов ВИЧ-1, имеет большое значение для системы эпидемиологического надзора за ВИЧ-инфекцией.

Цель исследования: провести оценку генетического разнообразия и распространенности лекарственно-устойчивых вариантов ВИЧ-1 на отдельных территориях Дальневосточного федерального округа (ДФО) в 2023 году.

Материалы и методы

Молекулярно-генетическое исследование проведено для 106 нуклеотидных последовательностей (н.п.) фрагмента гена pol ВИЧ-1, полученных из образцов плазмы крови пациентов с диагнозом "ВИЧ-инфекция", зарегистрированных в территориальных Центрах по профилактике и борьбе со СПИД. Средний возраст пациентов составил 38,8±1,0 лет. Среди обследованных преобладали лица мужского пола (60,4 %).

Сбор образцов плазмы крови проводился на базе центров по профилактике и борьбе со СПИД 5 субъек­тов округа: (Хабаровский край (n=56), Приморский край (n=4), Республика Саха (Якутия) (n=13), Амурская область (n=27) и Еврейская автономная область (ЕАО) (n=6). Всех пациенты дали информированное согласие на участие в исследовании и одобрение Комитета по этике ФБУН Хабаровский НИИ эпидемиологии и микробиологии Роспотребнадзора (Протокол № 6 от 09.12.2019). Исследование выполнено в рамках НИР (Рег. № 121052600116-1).

Получение и анализ нуклеотидных последовательностей фрагментов гена pol, филогенетический анализ проводили по методике, описанной нами ранее [6, 7].

Для идентификации рекомбинантных вариантов ВИЧ-1 использовались программы SimPlot и jpHMM (http://jphmm.gobics.de/). Для получения информации о мутациях лекарственной устойчивости (ЛУ) использовали базу данных Стэнфордского Университета HIVdb Program (https://hivdb.stanford.edu/).

Результаты и обсуждение

Все 106 н. п. были подвергнуты предварительному генотипированию с применением онлайн-программ. Результаты анализа представлены в таблице 1.

Как следует из представленных данных, в 2023 году на анализируемых территориях доминирующим оставался суб-субтип А6, обнаруженный в 73 образцах (68,9±4,5 %). В 6 случаях (5,7±2,3 %) зафиксирован субтип В и по 3 случая (2,8±1,6 %) пришлось на субтипы С и G. В 18,9±3,8 % выявлены рекомбинантные формы вируса.

При филогенетическом анализе, проведенном для всех 106 н.п. гена pol ВИЧ-1, 72 образца сгруппировались на одной ветви филогенетического древа с нуклеотидными последовательностями варианта суб-субтипа А6 из различных субъектов РФ и стран СНГ, зарегистрированными в международной базе GenBank в разные временные периоды, но при этом отмечается кластеризация по географическому признаку (рис. 1). Так, 6 образцов из Амурской области с высокой достоверностью (100 %) образовали единый кластер, что указывает на высокую генетическую однородность и возможную эпидемиологическую взаимосвязь между пациентами. Полученные данные могут быть использованы специалистами центров СПИД при проведении эпидемиологического расследования.

Образец № 103605 от пациентки (дата первичного иммуноблота 2010 год), инфицированной половым путем и проживающей в Республике Саха (Якутия), образовал единую ветвь с нуклеотидными последовательностями, суб-субтипу А7 из Камеруна и Нигерии [7].

Рис. 1. Филогенетический анализ нуклеотидных последовательностей области гена pol вариантов ВИЧ-1, выделенных в 2023 г. от пациентов, проживающих на территориях ДФО (красный треугольник - образцы из Амурской области, синий треугольник - образцы из Республики Саха (Якутия), зеленый треугольник - образцы из Хабаровского края, черный треугольник - образцы из ЕАО, сиреневый треугольник - образцы из Приморского края)

В ходе филогенетического анализа 2 образца оказались наиболее близки к вариантам субтипа В ВИЧ-1, выделенным в группе мужчин, имеющих половые контакты с мужчинами (МСМ), но при этом на филогенетическом дереве образовали отдельные ветви. Так, образец № 202101 от инфицированного мужчины из Хабаровского края, путь заражения которого установить не удалось, сгруппировался со штаммами, зарегистрированными в Санкт-Петербурге (2019 г.) и в Архангельске (2013 г.). Вторая ветвь была образована последовательностью, полученной от пациента из Амурской области (№ 105702), инфицированного в результате гомосексуального контакта, и последовательностями от ВИЧ-инфицированных МСМ, выделенными в разные годы Санкт-Петербурге. На филогенетическом дереве четыре образца из Амурской области, Приморского и Хабаровского краев сформировали отдельную группу со штаммами, которые уже регистрировались ранее на отдельных территориях округа.

Образец № 105302 из Амурской области от пациента 1981 г.р., предположительно инфицированного половым путем в 2002-2003 гг., образовал единую группу с вариантами субтипа G, выделенными в Китае, что может указывать на завозной случай ВИЧ-инфекции в РФ. Образцы № 100701 и 102501 из Хабаровского края сгруппировались с вариантами субтипа G, выделенными ранее в других регионах России.

Все три варианта ВИЧ-1 субтипа С оказались генетически близки и сформировали общую ветвь с российскими штаммами ВИЧ-1 данного субтипа. При предварительном генотипировании проба № 103808 из Приморского края была также определена как субтип С, но при филогенетическом анализе близкородственных штаммов для нее найдено не было. С целью выявления возможной мозаичной структуры проведен анализ рекомбинации, который показал, что данный образец представляет собой рекомбинантную форму между субтипами В и С (рис. 2).

Рис. 2. Анализ рекомбинации, проведенный с помощью программы jpHMM (http://jphmm.gobics.de/)

На исследуемых территориях ДФО в 2023 году продолжали регистрироваться циркулирующие рекомбинантные формы ВИЧ-1. Всего было выявлено 20 (18,9±3,8 %) различных рекомбинантных вариантов.

Филогенетический анализ подтвердил, что два образца принадлежат варианту CRF01_AE, который является первой подтвержденной и самой распространенной рекомбинантной формой в мире. Первоначально возникший в Центральной Африке, он распространился по странам Юго-Восточной Азии [8, 9]. Так, проба № 106105 от пациента, проживающего на территории Республики Саха (Якутия), инфицированного в результате гомосексуального контакта (ВИЧ выявлен в 2013 году), с высокой степенью достоверности сформировала общую ветвь с образцами варианта CRF01_AE из Таиланда и Испании, а образец 97202 от пациентки из Амурской области (путь заражения не установлен), был близок образцу из Китая.

Единственный случай заражения рекомбинантной формой CRF07_BC, широко распространенной среди потребителей инъекционных наркотиков (ПИН) на Тайване, был зарегистрирован в Хабаровском крае. Первое описание данной разновидности ВИЧ-1 было представлено в 2000 г. в Китае [10]. Проведенный филогенетический анализ показал, что образец № 100601 с высоким уровнем достоверности оказался близок к штамму ВИЧ-1 данной рекомбинантной формы, выделенному в 2020 г. на территории Красноярского края. Завозной случай рекомбинантной формы CRF07_BC ВИЧ-1 уже был зафиксирован в ДФО в 2019 году на территории Еврейской автономной области (ЕАО) у трудового мигранта - гражданина Китайской Народной Республики [6].

16 исследуемых образцов, которые в результате предварительного генотипирования были идентифицированы как рекомбинантные формы вируса подтипа A/G, распределились на филограмме на 4 группы (рис. 3). Первый кластер составили 5 образцов от пациентов, проживающих на территориях Хабаровского края (101601, 96101), Амурской области (104702) и Республики Саха (Якутия) (106305, 103305). Все они оказались наиболее близкими к генетическим вариантам CRF02_AG ВИЧ-1, выделенным в разные годы в странах СНГ (Узбекистане, Таджикистане, Кыргызстане). Второй кластер сформировался из 8 исследуемых образцов и штаммов рекомбинантной формы ВИЧ-1 - CRF63_02A1 (возникшей в результате рекомбинации между суб-субтипом А6 и CRF02_AG), циркулирующих на территориях Сибирского федерального округа (Новосибирская, Томская, Кемеровская области), где данный генетический вариант впервые был обнаружен в 2006 году и продолжает доминировать в настоящее время [11, 12].

Два образца (101001 и 107901) из Хабаровского края сформировали две самостоятельные ветви с уникальными рекомбинантными формами URF из Сибирского федерального округа (СФО). При этом, образец № 101001, полученный от женщины 46 лет (ВИЧ выявлен в 2022 году), был генетически близок к штаммам уникальной рекомбинантной формы ВИЧ-1, циркулирующим на территории Кемеровской области. А образец № 107901 от женщины 47 лет (ВИЧ выявлен в 2023 году) сформировал единую ветвь с нуклеотидными последовательностями URF, выделенными на территории Омской области.

Для образцов № 101001 и 107901 проведен дополнительный анализ с применением программы SimPlot, который показал наличие рекомбинации между субтипом А6 и рекомбинантной формой CRF63_02A6 (рис. 4).

Лекарственная устойчивость к АРВП - ингибиторам протеазы (ИП), нуклеозидным и ненуклеозидным ингибиторам обратной транскриптазы (НИОТ, ННИОТ) была проанализирована у всех 106 пациентов с ВИЧ-инфекцией.

На момент проведения исследования 48 из 106 пациентов (45,3±4,8 %) имели опыт АРВТ. Наиболее распространенными схемами лечения были комбинации следующих препаратов: DTG/3TC/TDF, EFV/TDF/3TC. Первичные мутации лекарственной устойчивости из списка Стэнфордской базы данных были выявлены у 23 пациентов, получающих АРТ (23/48, 47,9±7,2 %). Мутации, определяющие устойчивость ВИЧ к препаратам НИОТ, обнаружены у 4 человек (17,4 %), к препаратам группы ННИОТ - у 6 пациента (26,1 %). Штамм ВИЧ-1, резистентный сразу к двум классам препаратов - НИОТ и ННИОТ выявлен у 13 пациентов (56,5 %). Наиболее распространенной мутацией ЛУ к препаратам класса НИОТ была замена М184V (69,6 %, n=16). Мутация K65R, вызывающая среднюю/высокую устойчивость к Тенофовиру (TDF), Диданозину (ddI), Абакавиру (ABC), Ставудину (d4T) и низкую устойчивость к Ламивудину (3TC) и Эмтрицитабину (FTC), была обнаружена в 6 случаях (26,1 %). Среди ННИОТ чаще всего встречалась замена G190S (30,4 %, n=7), нейтрализующая устойчивость к эфавиренцу (EFV) и невирапину (NVP) [13, 14].

Рис. 3. Филогенетический анализ нуклеотидных последовательностей области гена pol рекомбинантных вариантов ВИЧ-1, выделенных в 2023 г от пациентов, проживающих на территориях ДФО (красный треугольник - образцы из Амурской области, синий треугольник - образцы из Республики Саха (Якутия), зеленый треугольник - образцы из Хабаровского края, сиреневый треугольник - образцы из Приморского края)

Рис. 4. Анализ рекомбинации, проведенный с помощью программы SimPlot для образцов № 101001 и 107901

Мутации в гене протеазы, в основном, были представлены вторичными мутациями.

Среди 58 пациентов ДФО с диагнозом "ВИЧ-инфекция", не имевших опыта проведения АРТ, мутации резистентности были выявлены у 41 (70,7±6,0 %) человека. Однако, только у 2 из 58 пациентов (3,4±2,8 %) были обнаружены надзорные мутации, связанные с возникновением ЛУ к АРВП, согласно списку SDRM (Surveillance drug resistance mutations) 2009 г. (https://hivdb.stanford.edu/). В одном случае мутация K103N была выявлена у пациента, инфицированного рекомбинантной формой ВИЧ - CRF02_AG (диагноз "ВИЧ-инфекция" установлен в 2021 г.), проживающего в Хабаровском крае. Данная мутация приводит к высокому уровню устойчивости к препаратам группы ННИОТ - EFV, NVP. Во втором случае, у пациента, инфицированного вирусом суб-субтипа А6 (диагноз ВИЧ-инфекция установлен в 2023 г.), обнаружена мутация M41L, которая в сочетании с заменой T215Y обеспечивает среднюю/высокую устойчивость к Зидовудину (AZT) и Ставудину (d4T), одновременно снижая восприимчивость к ddI, ABC, TDF.

Выводы

1. Полученные результаты указывают на изменение генетического профиля ВИЧ-1 и о все большей вовлеченности в эпидемический процесс ВИЧ-инфекции новых, в т. ч. рекомбинантных форм вируса.

2. В ДФО продолжается распространение лекарственно-устойчивых вариантов ВИЧ-1, что может свидетельствовать о вирусологической неэффективности, проводимой АРТ. Этому способствуют рост пациентов с ВИЧ-инфекцией, получающих препараты в течение длительного периода времени, а также низкая приверженность к назначенной терапии.

3. В 2023 году в международную базу GenBank депонировано 109 нуклеотидных последовательностей участков генома ВИЧ-1. В Российской базе данных резистентности ВИЧ к антиретровирусным препаратам, размещенной на российской платформе агрегации информации о геномах вирусов "VGARus" зарегистрирована 51 нуклеотидная последовательность.

Список источников

1. 1. Справка "О ситуации с распространением ВИЧ-инфекции на территории Дальневосточного федерального округа по состоянию на 01.01.2024 г.", ФБУН ХНИИЭМ Роспотребнадзора, 2024, URL: http://www.hniiem.rospotrebnadzor.ru. (дата обращения 15.06.2024).
2. 2. Foley B.T., Leitner T., Paraskevis D., Peeters M. Primate immunodeficiency virus classification and nomenclature // Infect. Genet. Evol. - 2016. - Vol. 46. - P. 150-158. doi: 10.1016/j.meegid.2016.10.018.
3. 3. Лаповок И.А., Лопатухин А.Э., Киреев Д.Е., Казеннова Е.В., Лебедев А.В., Бобкова М.Р., Коломеец А.Н., Турбина Г.И., Шипулин Г.А., Ладная Н.Н., Покровский В.В. Молекулярно-эпидемиологический анализ вариантов ВИЧ-1, циркулировавших в России в 1987-2015 гг. // Терапевтический архив. - 2017. - Т. 89, № 11. - С. 44-49. doi:10.17116/terarkh2017891144-49.
4. 4. Turk G., Carobene M.G. Deciphering How HIV-1 Intersubtype Recombination Shapes Viral Fitness and Disease Progression // EBioMedicine. 2015. Vol.2, №3. Р.188-9. doi.org/10.1016/j.ebiom.2015.02.011P MID:26137559.
5. 5. Антонова А.А., Кузнецова А.И., Ожмегова Е.Н., Лебедев А.В., Казеннова Е.В., Ким К.В., Туманов А.С., Глинкина Л.Н., Бобкова М.Р. Генетическое разнообразие ВИЧ-1 на современном этапе эпидемии в Российской Федерации: увеличение распространенности рекомбинантных форм // ВИЧ-инфекция и иммуносупрессии. - 2023. - Т. 15, № 3. - С. 61-72. Doi 10.22328/2077-9828-2023-15-3-61-72.
6. 6. Котова В.О., Балахонцева Л.А., Базыкина Е.А., Троценко О.Е. Циркулирующие рекомбинантные формы ВИЧ-1 на территориях Дальневосточного федерального округа // Дальневосточный журнал инфекционной патологии. - 2021. - № 40. - С. 79-87.
7. 7. Котова В.О., Троценко О.Е., Балахонцева Л.А., Базыкина Е.А., Соколова Л.С., Кулагина В.Н., Федорова Р.Н. Генетический профиль ВИЧ-1 на территории Республики Саха, Якутия // ВИЧ-инфекция и иммуносупрессии. - 2023. - Т. 15, № 3. - С. 73-83. doi:10.22328/2077-9828-2023-15-3-73-83.
8. 8. Lau K.A., Wang B., Saksena N.K. Emerging trends of HIV epidemiology in Asia // AIDS Rev. - 2007. - Vol. 9. - P. 218-229.
9. 9. Murphy E., Korber B., Georges-Courbot M.C., et al. Diversity of V3 region sequences of human immunodeficiency viruses type 1 from the central African Republic // AIDS Res Hum Retroviruses. - 1993. - Vol. 9. - P. 997-1006. doi:10.1089/aid.1993.9.997.
10. 10. Su L., Graf M., Zhang Y., von Briesen H., Xing H., Köstler J., Melzl H., Wolf H., Shao Y., Wagner R. Characterization of a virtually full-length human immunodeficiency virus type 1 genome of a prevalent intersubtype (C/B') recombinant strain in China // J Virol. - 2000. - Vol. 74, № 23. - Р. 11367-76. doi: 10.1128/jvi.74.23.11367-11376.2000. PMID: 11070037; PMCID: PMC113242.
11. 11. Москалейчик Ф.Ф., Лага В.Ю., Дельгадо Е., Вега И., Фернандес-Гарсия А., Перес-Альварес Л., Корнилаева Г.В., Пронин А.Ю., Жернов Ю.В., Томсон М.М., Бобкова М.Р., Карамов Э.В. Стремительное распространение циркулирующей рекомбинантной формы ВИЧ-инфекция и иммуносупрессии, 2022 г., Том 14, № 2 29 CRF02-AG ВИЧ-1 на территории России и сопредельных стран // Вопросы вирусологии. - 2015. - Т. 60, № 6. - С. 14-19.
12. 12. Sivay M.V., Maksimenko L.V., Osipova I.P., Nefedova A.A., Gashnikova M.P., Zyryanova D.P., Ekushov V.E., Totmenin A.V., Nalimova T.M., Ivlev V.V., Kapustin D.V., Pozdnyakova L.L., Skudarnov S.E., Ostapova T.S., Yaschenko S.V., Nazarova O.I., Chernov A.S., Ismailova T.N., Maksutov R.A., Gashnikova N.M. Spatiotemporal dynamics of HIV-1 CRF63_02A6 sub-epidemic // Front Microbiol. - 2022 Aug 31;13:946787. doi:10.3389/fmicb.2022.946787. PMID: 36118194; PMCID: PMC9470837.
13. 13. Казеннова Е.В., Лаповок И.А., Лебедев А.В., Лага В.Ю. и др. Анализ резистентности ВИЧ в Приволжском федеральном округе Российской Федерации // ВИЧ-инфекция и иммуносупрессии. - 2015. - Т. 7, № 3. - С. 56-66.
14. 14. Melikian G.L., Rhee S.Y., Taylor J., Fessel W.J., Kaufman D., Towner W., Troia-Cancio P.V., Zolopa A., Robbins G.K., Kagan R., Israelski D., Shafer R.W. Standardized Comparison of the Relative Impacts of HIV-1 ReverseTranscriptase (RT) Mutations on Nucleoside RT Inhibitor Susceptibility // Antimicrob. Agents Chemother. - 2012. - № 5. - Р. 2305-2313. doi:10.1128/aac.05487-11.