艾滋病防治领域的分子诊断技术应用及展望

新佐罗

演讲者：中国医师协会检验医师分会候任会长  尚红教授
        尚红教授首先介绍了我国HIV感染疫情变化，截至2013年12月底，存活HIV感染者和病人为43.6万，AIDS病人约17.4万，2013年新发现9万病人，死亡2.2万，性途径成为我国当前HIV主要传播途径，且HIV感染者离我们的生活并不遥远。其次，尚教授逐个讲解与HIV感染相关的分子检测和临床应用，包括HIV核酸定性检测、HIV核酸定量检测、HIV耐药基因型检测、HIV储存库检测、个体化医疗中的分子检测、组学研究与生物标志物检测。与血清学检测相比，HIV核酸检测窗口期更短，核酸检测可早期诊断高危人群中HIV感染者。HIV核酸定性检测主要用于HIV感染的辅助诊断、早期诊断、疑难样本的辅助诊断等，但由于试剂的灵敏度、接受有效的抗病毒治疗及存在长期低水平病毒的少数感染者等原因，应对其他检测数据和样品背景情况进行综合判断。HIV感染急性期传播风险高于其他阶段，因此早期诊断具有重要的公共卫生意义。核酸定量检测可用于临床病程监测及预测，临床疗效评价。HIV耐药基因型检测可用于人群水平的耐药监测与个体水平的耐药检测，尚教授所在作为全国HIV耐药监测网络核心的实验室，对全国15个省的HIV感染者进行万余人次的耐药检测，目前8000余条中国HIV耐药株序列用于我国自主知识产权的HIV耐药基因型检测试剂研发。在HIV储存库检测方面，高效抗病毒治疗无法清除病毒储存库，长期的抗病毒治疗无法清除HIV-1患者体内的病毒，一旦停药，病毒迅速反弹，最主要原因是HIV-1病毒储存库的存在。最主要的储存库是潜伏感染的静息记忆性CD4 T细胞，包括中信记忆T细胞、转移记忆T细胞、干细胞样记忆T细胞、巨噬细胞等。每105-106静息CD4T细胞中包含一个拷贝的HIV DNA，抗病毒治疗对病毒清除的半衰期约44周，清除病毒至少需要60年。病毒储存库是实现HIV治愈的重大障碍，高效抗逆转录病毒治疗（HAART）初期储存库有明显缩小，但四年后几乎无变化，HAART治疗后病毒储存库仍长期存在。在功能性治愈的评价与探索方面，尚教授以“密西西北婴儿”为例，病毒控制两年后反弹，这一现象提示：病毒储存库的稳定存在且不易清除，极早期进行抗病毒治疗可以帮助病毒控制，目前的检测方法尚存在缺陷。在个体化医疗中的分子检测中，尚教授对微滴式数字PCR平台进行了介绍，这是一种新兴的绝对定量方法可辅助检测HIV储存库水平，具有绝对定量，无需标准曲线，精确度和敏感度高，可重复性好，适合低丰度核酸分析等优点。通过使用此类技术开展急性期治疗，探索HIV-1功能性治愈，急性期治疗能更加快速有效的降低病毒复制，且HIV-1储存库水平比慢性期治疗储存库水平低，储存库水平低者血浆病毒下降慢，停药病毒反弹延迟。目前可开展基于药物、病毒及宿主特征的个体化抗病毒治疗，如使用CYP2B6单倍型结构预测血浆Efavirenz浓度、HLA-B*5701筛查降低Abacavir超敏反应风险。全基因组关联分析显示宿主遗传背景决定病毒复制水平，同时RNA-seq技术发现HIV感染引起明显的转录组学改变，潜在的生物标志物可揭示治病机理。miRNA标志物与HIV感染疾病进展相关，快速进展者低表达miRNA，同时可预测疾病进展。在组学研究与生物标志物检测中，尚教授以代谢组学应用为例，HIV感染病情及治疗相关脂类标志物，合并HCV感染加重纤维蛋白原剪切肽、色氨酸、必需脂肪酸、长链脂肪酸及LPS的代谢异常。再次，尚教授说明HIV传播与分子水平监测，包括病毒起源与进化、病毒传播链、病毒时空分布。HIV基因分型是人群水平的病毒传播标志物，尚教授描述了世界各地HIV病毒不同基因型及重组型的分布，在我国男男同性恋人群中HIV感染主要由三个病毒传播簇引起：CRF01_AE cluster1、CRF01_AE cluster2、CRF07_BC cluster3，其中CRF01_AE病毒在我国男同人群中影响最为广泛，各地CRF07_BC毒株高度同源、但B亚型毒株地区差异明显。分子水平预警：男同人群中新型重组病毒正在不断出现，CRF55_01B病毒影响范围广，比例高，值得进一步监控。在男同人群重组毒株的成因解析中，使用深度测序鉴定超感染及多重感染，通过分子水平追踪CRF07_BC、08_BC亚型毒株在我国的形成和传播过程，两簇CRF01_AE病毒均起源于云南，通过序列分析科学预测真实疫情。最后，尚教授总结道分子诊断技术对于解决艾滋病防治的应用问题和基础研究的技术瓶颈问题都是不可或缺的；在个体水平，通过新型生物标志物等分子诊断技术做到早发现、及时诊断、及时治疗，可有效延长感染者生存时间，提高生命质量，对于科学评价艾滋病根治策略、清楚储存库效果也是重要的技术支撑；在人群水平上，通过分子诊断技术可以明确病毒起源、传播链、影响范围及变化新趋势，对于帮助政府制定科学的防治策略，降低新发感染率，降低死亡率至关重要；希望不断发展的新型分子诊断技术能为解决艾滋病预防和根治不断提供新思路和新手段。