基于系統(tǒng)發(fā)育重建和時空動態(tài)的HIV-1 CRF01_AE毒株的分子流行病學(xué)研究.pdf

1、分子流行病學(xué)對于疫苗設(shè)計及病原體的治療評價有重要意義。快速分離和鑒定HIV的新技術(shù)以及不斷發(fā)展的基因系統(tǒng)進化分析方法，為研究病原體起源及傳播過程提供了非常有用的工具。事實上，HIV高度的基因變異非常需要在高危群體或不同流行區(qū)域間進行成功的系統(tǒng)進化重建。HIV-1 CRF01 AE是第五個引起廣泛流行的HIV病毒株以及最早的HIV流行重組株。在亞洲特別是中國不斷增強的CRF01_AE毒株流行，以及該毒株伴隨著廣泛存在高危行為，提醒我們需要

2、全面了解其分子流行病學(xué)，后者無論對治療預(yù)防及疫苗開放均有著重要意義。因此，本研究對亞洲特別是中國地區(qū)流行的CRF01 AE毒株序列進行了一個全面的多基因系統(tǒng)進化和親緣地理學(xué)研究。
　　首先，為了更好的理解全球和亞洲毒株之間的進化關(guān)系，為了探索CRF01 AE毒株在中國的流行傳播史，我們通過利用基因系統(tǒng)進化和貝葉斯因子方法學(xué)，分析了全球范圍內(nèi)包括中國在內(nèi)的15個國家的1957株HIV-1 CRF01_AE毒株的gag p17序列。我

3、們的結(jié)果證明了來自泰國、越南和中國的CRF01 AE毒株之間親密的進化關(guān)系。有意思的是，我們發(fā)現(xiàn)了HIV-1 CRF01_AE毒株在中國存在著多個相互獨立的傳播路線和相互無明顯傳播關(guān)聯(lián)的變異株，這些可能來自于泰國或者越南，亦或兩者兼有。云南省曾被認為是中國毒株最早的發(fā)源地，同廣西、福建和遼寧省一起被認為存在著最早期的流行簇。然而，這些早期流行簇顯示了獨立的和主要的動態(tài)傳播事件，其大致的發(fā)生時間介于1991年至2003年之間。
　　

4、其次為了闡述CRF01 AE毒株在中國的傳播路線圖，我們利用HIV-1兩個主要基因位點（比如gag和env）進行貝葉斯進化地理學(xué)分析來回顧原始株和變異株的關(guān)系。為了達到這個目的。我們一共收集了357條序列（其中g(shù)ag141條，env CDS216條）。這些序列代表了11個國家和中國的11個省份。序列被全部納入分析數(shù)據(jù)中，并用BEAST軟件描繪出CRF01-AE毒株在中國最有可能的地理傳播路線。為了證實我們分析的結(jié)果，我們追溯了中國及世界

5、范圍的HIV-1流行病史的相關(guān)文獻報道。我們的分析為CRF01-AE從進入中國到分布到內(nèi)陸提供了更為詳細的動態(tài)過程，包括時間和空間。這些分析結(jié)果明確指出中非共和國是毒株最早的發(fā)源地，并于1982年進入到泰國，1992年進入到越南以及隨后的中國。其中傳播到中國最有可能的是兩條路線。第一條線路是通過緬甸從泰國傳到云南，并有少量傳播到福建和海南。然而，目前尚缺乏來自緬甸的序列來進一步證實該路線。有意思的第二條線路，從越南到廣西，廣西在這邊線路

6、作為次級發(fā)源地。云南和廣西省在病毒向東傳播（比如廣東、福建和江蘇）的路線上扮演著重要的角色，并隨后擴散至其他省份（比如遼寧）。
　　第三，通過對來自全球env V3序列資料庫的8個不同流行區(qū)域的HIV-1CRF01_AE毒株序列做全面分析，該重組毒株間的序列異質(zhì)性被充分認識到。該研究證明了不同的流行區(qū)域間毒株氨基酸序列的不同與之前描述的基因序列不同之間存在著顯著差異。亞洲流行株間廣泛存在的7個顯著模型被發(fā)現(xiàn)和證實。其中4個模型主要

7、包括中國變異株，其主要特征為序列的高頻率和更高的熵值。這些應(yīng)用的方法會使人關(guān)注到被現(xiàn)在的亞型命名系統(tǒng)所忽視的亞種群異質(zhì)性。對這些差異的理解將能更好的從隊列和地理來闡述補充HIV-1的序列數(shù)據(jù)庫。本次試驗的模型能夠更好的闡述基因型和表現(xiàn)型之間的關(guān)系從而為HIV亞型的治療和疫苗設(shè)計打下良好的基礎(chǔ)。
　　綜上所述，將系統(tǒng)進化和分子流行病的數(shù)據(jù)結(jié)合能夠為CRF01 AE毒株的深層理解和鑒定提供一個強有力的工具，從而更有效的監(jiān)控與預(yù)防其傳播