监测
河南省抗病毒治疗失败的艾滋病患者耐药特征
中华流行病学杂志, 2023,44(11) : 1795-1801. DOI: 10.3760/cma.j.cn112338-20230505-00279
摘要
目的

对河南省艾滋病患者抗病毒治疗(ART)失败后的基因型耐药检测,分析ART失败的耐药特征。

方法

研究对象为2018年1月至2021年5月河南省18个城市接受ART时间≥6个月且病毒载量≥1 000拷贝数/ml艾滋病患者,收集艾滋病患者血液样本、社会人口学特征和ART信息。采用In-house方法进行HIV-1基因型耐药检测,将基因序列提交到美国斯坦福HIV-1耐药数据库分析耐药突变位点和药物耐药情况。

结果

在887例ART失败的艾滋病患者中,样本成功扩增率为91.54%(812/887),总耐药率为83.25%(676/812),其中核苷类反转录酶抑制剂(NRTIs)、非核苷类反转录酶抑制剂(NNRTIs)、蛋白酶抑制剂(PIs)和整合酶抑制剂(INSTIs)的耐药率分别为73.40%(596/812)、80.54%(654/812)、5.54%(45/812)和2.56%(17/663),4类药物的耐药率差异有统计学意义(χ²=1 686.34,P<0.001),对2类药物同时耐药率为66.38%(539/812),对3类药物同时耐药率为5.79%(47/812)。共检出9个HIV-1基因亚型,以B亚型为主(59.61%,484/812),其次是CRF01_AE亚型(22.17%,180/812)和CRF07_BC亚型(9.48%,77/812),不同基因亚型的耐药率差异有统计学意义(χ²=21.33,P=0.001)。NRTIs相关突变位点中,M184V/I突变率最高(63.42%,515/812),其次是K65R(27.46%,223/812);NNRTIs相关突变位点中,突变率位居前3位的是K103N/S(34.98%,284/812)、G190A/S(26.11%,212/812)和V106M/I(24.63%,200/812);PIs相关突变位点中,突变率位居前3位的是M46I(4.31%,35/812)、V82A/F(3.82%,31/812)和I54V/MV(3.69%,30/812);INSTIs相关突变位点中,E157Q/EQ突变率最高(3.47%,23/663),其次是R263K和G140A(均为0.75%,5/663)。在NRTIs中,拉米夫定和恩曲他滨以高度耐药为主(65.52%,532/812);在NNRTIs中,奈韦拉平(77.46%,629/812)和依非韦伦(71.18%,578/812)以高度耐药为主;在PIs中,洛匹那韦/利托那韦中/高度耐药占比仅为4.19%(34/812);在INSTIs中,艾维雷韦和拉替拉韦中、高度耐药分别占1.66%(11/663)和1.21%(8/663),未发现比克替拉韦和多替拉韦的高度耐药。

结论

河南省艾滋病患者ART失败的耐药率高,表现以NRTIs和NNRTIs耐药率高、耐药突变多样且复杂为特点。建议选择高耐药屏障药物,同时加强ART后病毒载量和耐药监测。

引用本文: 杨萱, 孙燕, 霍玉奇, 等.  河南省抗病毒治疗失败的艾滋病患者耐药特征 [J] . 中华流行病学杂志, 2023, 44(11) : 1795-1801. DOI: 10.3760/cma.j.cn112338-20230505-00279.
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2002年河南省启动国家艾滋病免费抗病毒治疗(ART),是全国艾滋病患者较多和ART开展较早的省份之一。随着ART时间延长,依从性的下降,部分患者出现了ART失败。为应对ART失败,2009年河南省开始使用含有洛匹那韦/利托那韦的二线ART方案。但洛匹那韦/利托那韦存在腹泻、高脂血症、血糖异常等不良反应,且与多种慢性疾病的药物存在着药物相互作用,在一定程度上会影响ART依从性和ART疗效。整合酶抑制剂(INSTIs)具有强效抑制病毒、高耐药屏障、药物不良反应小、药物相互作用少的优势。河南省从2017年底开始陆续使用多替拉韦等INSTIs药物,更换洛匹那韦/利托那韦以减少其副作用,在改善ART耐受性和依从性的同时,极大地提高ART成功率。截至2020年底,河南省在治艾滋病患者60 521人,ART成功率达94.7%1(病毒载量<1 000拷贝数/ml)。但是,由于河南省艾滋病患者ART时间较长和人数较多,而且绝大多数患者在县或县级以下定点医疗机构接受ART或在外长期务工,存在着ART失败和耐药的风险。为了更好地管理ART失败和耐药患者,郑州市第六人民医院自2018年开展耐药检测工作,免费为河南省ART失败患者进行基因型耐药检测(GRT)。本研究分析河南省ART失败艾滋病患者耐药特征,为河南省应对HIV-1耐药提供参考依据。

对象与方法

1. 研究对象:2018年1月至2021年5月河南省18个城市接受ART的艾滋病患者。纳入标准:①ART时间≥6个月;②病毒载量≥1 000拷贝数/ml;③ART停药≤4周;④基本信息完整;⑤签署知情同意书。本研究已通过郑州市第六人民医院伦理委员会审查(批准文号:2019-04)。

2. 研究方法:

(1)一般资料:收集艾滋病患者血液样本、社会人口学特征和ART信息。内容包括性别、年龄、职业、感染途径、ART方案,耐药检测时最近1次CD4+T淋巴细胞(CD4)计数和病毒载量。人口学资料来源于HIV-1耐药登记记录,ART信息来源于国家ART数据库。血样标本均在门诊或住院部抽取。

(2)采用In-house方法进行HIV-1基因型耐药检测:均在郑州市第六人民医院转化医学研究中心完成。①HIV-1 RNA的提取与核酸扩增:按照标准操作程序,应用上海之江生物科技股份有限公司的核酸提取试剂盒(磁珠法)进行RNA的提取。以HIV-1 pol区蛋白酶(全长)、反转录酶(1~318个氨基酸)和整合酶基因(全长)为扩增区域,使用巢式PCR方法进行PCR扩增,扩增使用LA Taq™ Version 2.0(TaKaRa,Shiga,日本)DNA聚合酶。蛋白酶及反转录酶区域巢式PCR第一轮引物为PRO-F1和RT-R1,第二轮PCR引物为PRO-F2和 RT-R2,对应目的片段长度约1 300 bp。整合酶区域巢式PCR第一轮引物为F4181和 R5073,第二轮PCR引物为F4379和R5057,对应目的片段长度约700 bp。引物序列见表1。扩增产物经1%琼脂糖凝胶电泳初步鉴定后,阳性样本送上海生工生物公司进行纯化和测序。②序列拼接与处理:使用DNAMAN和Chromas软件对目的基因序列进行拼接和分析,包括反转录酶区域、蛋白酶区域和整合酶区域的耐药突变位点。③耐药分析:耐药定义为任何一种ART药物出现低度及以上耐药。将得到的完整序列提交斯坦福大学的HIV-1耐药数据库(http://hivdb.stanford.edu/)在线网站分析,参照WHO的耐药突变位点列表,确定耐药突变位点和对各种ART药物的耐药程度。

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表1

本研究的引物序列

表1

本研究的引物序列

引物序列(5'~3')
RT引物
R5073CCACACAATCATCACCTGCC
蛋白酶及反转录酶扩增引物
PRO-F1TTGGAAATGTGGAAAGGAAGGAC
RT-R1CTGTATTTCTGCTATTAAGTCTTT TGATGGG
PRO-F2CAGAGCCAACAGCCCCACCA
RT-R2CTGCCAGTTCTAGCTCTGCTTC
整合酶扩增引物
F4181AATGAACAAGTAGATAAATTAGT
R5073CCACACAATCATCACCTGCC
F4379CATGGACAAGTAGACTGTAGTCC
R5057GCCATCTGTTTTCCATA

蛋白酶及反转录酶扩增

引物测序引物

CF1CACTCTTTGGCAACGACCC
CR2AATTGGGCCTGAAAATCC
CF3GGATTTTCAGGCCCAATT
CR4GGAATATTGCTGGTGATCC
CF2GTTGACTCAGATTGGTTG
CF4TGGAGAAAATTAGTAGATTT
CR1ATAAAACCTCCAATTCC
CR3CTGTCCTTTTTCTTTAT
整合酶测序引物
CF5TAGCAGGAAGATGGCCAGT
CR5GCTGGTCCTTTCCAAA
CF6AGAAAAGGGGGGATTGG
R5057GCCATCTGTTTTCCATA

3. 统计学分析:采用SPSS 25.0软件进行统计学分析。符合正态分布的计量资料采用x±s表示;偏态分布计量资料用MQ1Q3)表示,比较采用秩和检验;计数资料用例数和百分数表示,比较采用χ2检验。双侧检验,检验水准α=0.05。

结果

1. 患者基本情况及耐药检测结果:

(1)患者基本情况:在887例ART失败的艾滋病患者中,样本成功扩增率为91.54%(812/887)。812例患者年龄(42.10±15.02)岁,年龄范围5~77岁,男性占73.28%(595/812),农民/农民工占44.70%(363/812),传播途径以性传播为主(52.34%,425/812),ART时间MQ1Q3)为5.18(1.96,9.77)年,ART方案以2个核苷类反转录酶抑制剂(NRTIs)联合非核苷类反转录酶抑制剂(NNRTIs)方案为主(73.40%,596/812)。最近1次CD4计数MQ1Q3)为76(22,200)个/μl,范围1~1 647个/μl。见表2

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表2

河南省抗病毒治疗(ART)失败艾滋病患者社会人口学特征和耐药检测结果

表2

河南省抗病毒治疗(ART)失败艾滋病患者社会人口学特征和耐药检测结果

变 量

例数

(构成比,%)

耐药例数

(率,%)

χ2P
性别3.380.066
595(73.28)504(84.71)
217(26.72)172(79.26)
年龄组(岁)15.630.008
<2058(7.14)44(75.86)
20~124(15.27)105(84.68)
30~162(19.95)139(85.80)
40~169(20.81)147(86.98)
50~202(24.88)172(85.15)
≥6097(11.95)69(71.13)
职业4.480.485
职员75(9.24)65(86.67)
农民/农民工363(44.70)305(84.02)
工人22(2.71)19(86.36)
学生18(2.22)12(66.67)
自由职业204(25.12)170(83.33)
无业130(16.01)105(80.77)
婚姻状况2.240.326
已婚476(58.62)391(82.14)
未婚241(29.68)201(83.40)
离异/丧偶95(11.70)84(88.42)
传播途径2.820.588
同性性传播179(22.04)151(84.36)
异性性传播246(30.30)206(83.74)
血液传播269(33.13)219(81.41)
母婴传播82(10.10)67(81.71)
不详36(4.43)33(91.67)
ART时间(年)a12.840.002
<187(11.10)83(95.40)
1~295(37.63)251(85.08)
≥5402(51.27)322(80.10)
ART方案65.46<0.001
NRTIs+PIs171(21.06)112(65.50)
NRTIs+NNRTIs596(73.40)533(89.43)
NRTIs+INSTIs27(3.32)21(77.78)
不详18(2.22)10(55.56)
HIV-1基因亚型21.330.001
B484(59.61)391(80.79)
CRF01_AE180(22.17)164(91.11)
CRF07_BC77(9.48)58(75.32)
CRF55_01B33(4.06)29(87.88)
A17(2.09)17(100.00)
其他b21(2.59)17(80.95)
最近1次CD4计数(个/μl)c41.29<0.001
<100449(56.20)408(90.87)
100~211(26.40)159(75.36)
≥250139(17.40)100(71.94)

注:a缺失数据28例;b包括B+CRF01_AE、CRF08_BC、C、CRF68_01B和G亚型;c缺失数据13例

(2)耐药检测结果:在完成NRTIs、NNRTIs和蛋白酶抑制剂(PIs)的耐药检测812例患者中,完成INSTIs耐药检测663例,原因是2019年之前尚未全部开展INSTIs耐药检测。总的耐药率为83.25%(676/812),其中NRTIs、NNRTIs、PIs和INSTIs耐药率分别为73.40%(596/812)、80.54%(654/812)、5.54%(45/812)和2.56%(17/663),4类药物的耐药率差异有统计学意义(χ²=1 686.34,P<0.001)。对2类药物同时耐药率为66.38%(539/812),对3类药物同时耐药率为5.79%(47/812)。在耐药≥2类药物者中,以NRTIs和NNRTIs同时耐药为主(71.67%,582/812)。

共检出9个HIV-1基因亚型,以B亚型为主(59.61%,484/812),其次为CRF01_AE亚型(22.17%,180/812)和CRF07_BC亚型(9.48%,77/812),不同基因亚型耐药率的差异有统计学意义(χ²=21.33,P=0.001)。不同的年龄、ART时长、ART方案和最近1次CD4计数的耐药率的差异有统计学意义(均P<0.05)。见表2

2. 不同基因亚型对抗病毒药物的耐药情况:不同基因亚型对NRTIs和NNRTIs耐药率不同,差异均有统计学意义(χ2=31.14和χ2=27.36,均P<0.001),A亚型耐药率最高,其次是CRF55_01B和CRF01_AE;不同基因亚型对PIs和INSTIs耐药率的差异无统计学意义(χ2=9.73,P=0.083;χ2=1.67,P=0.948)。见表3

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表3

不同基因亚型的耐药情况

表3

不同基因亚型的耐药情况

HIV-1基因亚型检测例数核苷类反转录酶抑制剂非核苷类反转录酶抑制剂蛋白酶抑制剂整合酶抑制剂
B484338(69.83)375(77.48)35(7.23)9/396(2.27)
CRF01_AE180149(82.78)162(90.00)6(3.33)5/156(3.21)
CRF07_BC7748(62.34)55(71.43)2(2.60)2/62(3.23)
CRF55_01B3329(87.88)29(87.88)0(0.00)1/28(3.57)
A1717(100.00)17(100.00)1(5.88)0/7(0.00)
其他a2115(71.43)16(76.19)1(4.76)0/14(0.00)
合计812596(73.40)654(80.54)45(5.54)17/663(2.56)
χ231.1427.369.731.67
P<0.001<0.0010.0830.948

注:括号外数据为例数,括号内数据为率(%);a包括B+CRF01_AE(9例)、CRF08_BC(7例)、C亚型(3例)和CRF68_01B(1例)和G亚型(1例)

3. 耐药突变位点和耐药突变:共检出67个耐药突变位点,其中NRTIs相关突变位点17个,包括184、65、70、215、67、115、41、151等,M184V/I突变率最高达63.42%(515/812),其次是K65R(27.46%,223/812)、K70R(23.28%,189/812)、T215Y(16.5%,134/812)。M184V/I且K65/R突变率为(21.67%,176/812),≥1个TAMs(基因位点41、67、70、210、215、219)突变率为50.25%(408/812),M184V/I且TAMs突变率为42.98%(349/812)。NNRTIs相关耐药突变位点17个,主要有103、190、106、181、179、221、101等。突变率位居前5位的分别是主要突变K103N/S(34.98%,284/812)、G190A/S(26.11%,212/812)、V106M/I(24.63%,200/812)、Y181C/I(24.14%,196/812)和次要突变V179D/E(20.81%,169/812)。PIs相关耐药突变位点21个,主要是46、82、54、33、10、47、58等,主要突变M46I、V82A/F、I54V/MV突变率分别为4.31%(35/812)、3.82%(31/812)、3.69%(30/812),次要突变L33F、L10F/FI突变率分别为1.97%(16/812)、1.85%(15/812),M46I、I54V和V82A同时突变率为1.60%(13/812)。INSTIs相关耐药突变位点12个,主要为157、263、140、138、163、97、155等,次要突变E157 Q/EQ突变率最高(3.47%,23/663),而主要突变R263K(0.75%,5/663)、G140A(0.75%,5/663)、E138EK(0.60%,4/663)突变率低。

4. 抗病毒药物耐药程度:在NRTIs中,拉米夫定和恩曲他滨耐药程度一致,以高度耐药为主(65.52%,532/812);阿巴卡韦和替诺福韦中/高度耐药分别占58.74%(477/812)和42.86%(348/812);齐多夫定的中/高度耐药占比最低(18.35%,149/812)。在NNRTIs中,奈韦拉平(77.46%,629/812)和依非韦伦(71.18%,578/812)以高度耐药为主;多拉韦林和利匹韦林的中/高度耐药分别占56.77%(436/768)和46.80%(380/812)。在PIs中,洛匹那韦/利托那韦中/高度耐药占比仅为4.19%(34/812)。INSTIs中,艾维雷韦和拉替拉韦耐药程度比较一致,中/高度耐药分别占1.66%(11/663)和1.21%(8/663),未发现比克替拉韦和多替拉韦的高度耐药。见表4

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表4

主要抗病毒治疗药物的不同耐药程度

表4

主要抗病毒治疗药物的不同耐药程度

抗病毒治疗药物类型敏感潜在耐药低度耐药中度耐药高度耐药
核苷类反转录酶抑制剂
阿巴卡韦219(26.97)2(0.25)114(14.04)108(13.30)369(45.44)
齐多夫定644(79.31)8(0.99)11(1.35)55(6.77)94(11.58)
恩曲他滨226(27.83)5(0.62)4(0.49)45(5.54)532(65.52)
拉米夫定226(27.83)5(0.62)4(0.49)45(5.54)532(65.52)
替诺福韦356(43.84)5(0.62)103(12.68)186(22.91)162(19.95)
非核苷类反转录酶抑制剂
多拉韦林a222(28.91)44(5.73)66(8.59)199(25.91)237(30.86)
依非韦仑153(18.84)11(1.36)9(1.11)61(7.51)578(71.18)
奈韦拉平140(17.24)21(2.59)3(0.37)19(2.34)629(77.46)
利匹韦林270(33.25)60(7.39)102(12.56)73(8.99)307(37.81)
蛋白酶抑制剂
阿扎那韦771(94.95)5(0.61)2(0.25)10(1.23)24(2.96)
达芦那韦786(96.81)7(0.86)11(1.35)7(0.86)1(0.12)
洛匹那韦/利托那韦772(95.07)4(0.49)2(0.25)6(0.74)28(3.45)
整合酶抑制剂b
比克替拉韦651(98.20)6(0.90)1(0.15)5(0.75)0(0.00)
卡博特韦c296(98.01)0(0.00)1(0.33)2(0.66)3(1.00)
多替拉韦651(98.20)6(0.90)1(0.15)5(0.75)0(0.00)
艾维雷韦622(93.82)23(3.47)7(1.06)6(0.90)5(0.75)
拉替拉韦622(93.82)23(3.47)10(1.51)3(0.45)5(0.75)

注:括号外数据为例数,括号内数据为构成比(%);a缺失44例;b耐药检测663例;c缺失361例

讨论

本研究发现,2018-2021年河南省艾滋病患者ART失败的耐药率(83.25%)高于我国报道的ART失败耐药率(57.00%)2,也高于河南省前期报道的耐药率(78.21%)3。ART时间<1年者的耐药率高于ART≥5年者,与河南省前期报道耐药结果不一致4,可能与近年来河南省ART前的非核苷类药物耐药率增加有关5,提示须加强ART前的耐药检测。在ART药物中,2个核苷类药物联合非核苷类药物方案的耐药率高于2个核苷类药物联合PIs/INSTIs方案,这与PIs/INSTIs具有强效抑制病毒和高耐药屏障有关。因此,选择高耐药屏障药物方案,有助于降低耐药发生,提高ART成功率。ART失败且CD4计数<100个/µl患者的耐药率较高,提示ART失败后,如不及时干预,在病毒学突破基础上,容易继发出现CD4计数下降,导致更多基因突变的积累,引起更广泛的耐药6, 7。为避免更多的耐药,建议加强ART后的病毒载量检测,尽早发现病毒学失败和及时更换用药方案。

河南省ART失败患者的HIV-1基因亚型以B亚型为主,与河南省早期报道的结果一致8,但国内其他省份报道以CRF01_AE和CRF07_BC亚型为主9, 10。不同的HIV-1基因亚型,对ART药物的反应和敏感性存在一定差异,会带来不同的耐药风险11。本研究发现,A亚型虽然耐药率最高,但该亚型在河南省占比较少。CRF01_AE和CRF55_01B亚型在河南省占有一定比例,耐药率均高于B和CRF07_BC亚型,与姚之莹等12报道的CRF01_AE耐药率高于其他亚型和Lan等13报道CRF55_01B耐药率达79.01%的结果基本一致。

核苷类耐药中,M184V/I突变率最高,其次为K65R,与国内外的研究结果一致914。本结果显示:由于有多个核苷类药物耐药突变并存的情况,如M184V/I且K65R突变、M184V/I且TAMs突变,可能导致更多核苷类药物产生更高程度的耐药15。其中拉米夫定以高度耐药为主,阿巴卡韦、替诺福韦的中、高度耐药占50%左右。

非核苷类耐药中,突变率较高的是K103N/S、G190A/S、V106M/I、Y181C/I,这与国内及河南省前期报道结果一致316,这些突变一旦出现会导致对依非韦仑和奈韦拉平的高度耐药。由于非核苷类药物之间易出现交叉耐药,还会造成其他非核苷类药物的高度耐药17, 18。因此,本结果中不仅依非韦仑和奈韦拉平以高度耐药为主,还有新一代非核苷类药物利匹韦林和多拉韦林出现相当比例的中、高度耐药,极大地限制了新药的使用。

PIs和INSTIs突变发生较少。PIs突变率位居前3位的主要突变分别是M46I、V82A/F和I54V/MV。由于PIs的耐药屏障较高,产生耐药一般需要多个主要突变同时发生,在本研究中仅发现13例患者因M46I、V82A和I54V同时发生突变,造成洛匹那韦/利托那韦高度耐药。但由于河南省使用洛匹那韦/利托那韦患者较多1,仍要警惕PIs耐药问题。在INSTIs中,以次要突变E157Q/EQ的突变率最高,主要突变Q148R/OH、N155H、R263K突变率低。在一代INSTIs中,拉替拉韦、艾维雷韦耐药屏障相对较低,1个主要突变Q148H/R或N155H/S可引起拉替拉韦高度耐药,且拉替拉韦和艾维雷韦存在交叉耐药19;在二代INSTIs中,多替拉韦和比克替拉韦耐药至少需要≥2个主要突变,耐药屏障较高。虽然INSTIs在临床上应用时间较短,但本研究发现,有6例艾滋病患者对所有INSTIs全部耐药,造成后续方案选择困难。随着INSTIs进入医疗保险报销政策,艾滋病患者更多选择使用,临床上根据患者耐药结果合理规范使用,加强依从性教育,避免或减少INSTIs耐药的发生。

综上所述,河南省艾滋病患者ART失败的耐药率高,主要表现在NNRTIs和NRTIs耐药率高,耐药突变复杂多样。虽然目前INSTIs和PIs耐药相对较少,但耐药风险仍需警惕。建议有条件的情况下,对ART前的患者开展耐药检测,选择高耐药屏障药物治疗,在ART之后要及时进行病毒载量检测,评估疗效,一旦发现ART失败,尽快进行耐药检测和更换ART方案。对病毒载量50~1 000拷贝数/ml之间的患者开展耐药检测,也是及早发现耐药、应对HIV-1耐药的举措之一。

引用格式:

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