Анализ распространенности первичной резистентности ВИЧ-1 к антиретровирусным препаратам в Новосибирской области


DOI: https://dx.doi.org/10.18565/therapy.2022.3.35-41

Д.В. Капустин, Е.И. Краснова, М.Р. Халиков, Л.Л. Позднякова, Н.И. Хохлова, Л.В. Макси­менко, В.Е. Екушов, А.В. Тотменин, Н.М. Гашникова

1) ФГБОУ ВО «Новосибирский государственный медицинский университет» Минздрава России; 2) ГБУЗ Новосибирской области «Городская инфекционная клиническая больница № 1», г. Новосибирск; 3) ФБУН «Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии Вектор» Роспотребнадзора, р.п. Кольцово, Новосибирская область
Аннотация. Своевременное выявление вариантов ВИЧ, устойчивых к антиретровирусным препаратам (АРП), и коррекция линии терапии позволяют предотвратить формирование мутаций.
Цель – изучить распространенность первичной резистентности ВИЧ-1 к АРП у больных с ВИЧ- инфекцией в Новосибирской области в 2021 г.
Материал и методы. Обследованы 119 больных с впервые установленным диагнозом «ВИЧ- инфекция» в возрасте от 22 до 66 лет, наблюдавшихся в ГКБ № 1 г. Новосибирска в 2021 г. Проведено исследование нуклеотидной последовательности фрагментов генома ВИЧ-1, кодирующих протеазу и обратную транскриптазу вируса, определен генотип ВИЧ-1 и выполнен анализ наличия мутаций, связанных с развитием резистентности вируса к АРП.
Результаты. В числе 119 обследованных больных ВИЧ-инфекцией преобладали мужчины – 68,1%. Доминировал половой гетеросексуальный путь передачи ВИЧ-инфекции – 61,3%. При генотипировании ВИЧ-1 у 110 больных выявлено 6 генетических вариантов ВИЧ: субтип A6 (12,7%), субтип B (1,8%), CRF63_02A6 (80,9%), CRF01_AE (1,8%), CRF02_AGFSU (0,9%) и два варианта уникальных рекомбинантных ВИЧ (URF), образованных с участием субтипа А6 и CRF63_02A6 (по 0,9%). Согласно основному перечню мутаций, подлежащих надзору за первичной резистентностью ВИЧ-1, обнаружено 16 резистентных вариантов ВИЧ-1 – у 13,4% от исследуемой группы больных. По совокупности всех выявленных мутаций (в том числе подлежащих надзору) первично резистентные варианты ВИЧ-1 выявлены в 19,3% случаев (n=23 из 119). Чаще других регистрировались изолированные мутации к препаратам из группы ННИОТ – в 61,0% (n=14 из 23); изолированные мутации к НИОТ отмечались у 21,8% (n=5 из 23), сочетание мутаций к НИОТ + ННИОТ – у 12,9% (n=3 из 23), к ИП + ННИОТ – у 4,3% больных (n=1 из 23). У пациентов с мутациями резистентности ВИЧ (n=23) наиболее часто встречалась К103N – одна (30,6%) и в сочетании с P225H или с K70T (по 4,3%). Наиболее часто высокий уровень устойчивости выявлялся к АРП группы ННИОТ – эфавирензу (7,5%) и невирапину (8,4%). Средний уровень устойчивости в единичных случаях был зарегистрирован к этравирину, рилпивирину и эфавирензу (по 0,8%).
Заключение. Среди наивных ВИЧ-инфицированных распространенность первичной резистентности ВИЧ-1 к АРТ соответствует среднему уровню для территорий России – 13,4%. Среди мутаций резистентности ВИЧ (n=23) наиболее часто встречалась К103N – одна (30,6%) и в сочетании с P225H и K70T (по 4,3%).

ВВЕДЕНИЕ

ВИЧ-инфекция остается одной из глобальных проблем мирового здравоохранения. За все время существования пандемии ВИЧ-инфекции от нее и ее осложнений в мире скончалось около 33 млн человек (по состоянию на 20 ноября 2020 г.) [1]. Всего в мире проживает 37,7 млн человек с ВИЧ- инфекцией (по данным ЮНЭЙДС на 2020 г.), а к наиболее пораженным регионам относятся страны Африки (25,7 млн человек) [1]. По данным справки Федерального научно-методического центра по профилактике и борьбе со СПИД (ФНМЦ СПИД) на 30 июня 2021 г., среди граждан России зарегистрировано 1 122 879 человек с подтвержденным диагнозом «ВИЧ-инфекция».

С помощью современных антиретровирусных препаратов (АРП), направленных на ингибирование различных ферментов вируса, удается быстро подавить репликацию ВИЧ и улучшить состояние пациентов, но сложная структурная организация вируса позволяет ему быстро адаптироваться к действию противовирусных средств. В последние 10 лет отмечается рост устойчивости ВИЧ к химиопрепаратам. Передача устойчивых к лекарственным препаратам штаммов ВИЧ-1 пациентам, ранее не получавшим антиретровирусную терапию (АРТ), приводит к неэффективности проводимой им линии терапии и прогрессированию заболевания [2, 3]. В соответствии с данными Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), в странах Западной Европы и США уровень первичной резистентности ВИЧ составляет 12–23%, в частности, в США 19–23%, Франции и Великобритании – 14%, Нидерландах – 13%, Испании 12% [4].

Распространенность лекарственной устойчивости у пациентов без опыта приема АРП в России (по данным ФНМЦ СПИД) следующая: в Дальневосточном федеральном округе – 7,6%, в Сибирском – 7,0%, Уральском – 1,7%, Северо-Западном – 3,9%, Центральном – 5,7%, Приволжском – 2,8%, Южном – 5,1%. Наиболее часто встречающиеся мутации к препаратам из класса ингибиторов протеазы – M46I/L, I58V, к нуклеозидным ингибиторам обратной транскриптазы (НИОТ) – M184V/I, M41L, к ненуклео­зидным ингибиторам обратной транскриптазы (ННИОТ) – K103N, G190S, K103S [5,6,7].

Своевременное выявление вариантов ВИЧ, устойчивых к АРП, и коррекция линии терапии позволяют предотвратить формирование мутаций. Установлено, что новые мутации увеличивают степень резистентности и формируют перекрестную лекарственную устойчивость к другим препаратам этого же класса [3, 8]. Учитывая увеличение охвата ВИЧ-инфицированных диспансерным наблюдением и АРТ, все большее число впервые выявленных больных оказываются инфицированными резистентными штаммами. В связи с этим целью нашего исследования стало изучение распространенности первичной резистентности ВИЧ-1 к АРП у больных с ВИЧ-инфекцией в Новосибирской области в 2021 г.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

Выполнено обследование 119 больных с впервые установленным диагнозом «ВИЧ-инфекция» в возрасте от 22 до 66 лет, наблюдавшихся в период с мая по декабрь 2021 г. в ГБУЗ НСО «Городская инфекционная клиническая больница № 1» г. Новосибирска. В исследование включались пациенты в возрасте 18 лет и старше на любой стадии ВИЧ-инфекции без опыта АРТ.

У всех больных оценивались эпидемиологические данные: путь инфицирования, показания к обследованию, группа риска.

На базе ФБУН ГНЦ ВБ «Вектор» проводилось выделение РНК ВИЧ-1 из 250 мкл плазмы крови с использованием набора «ДельтаМаг ВГВ/ВГС/ВИЧ» (С-8893, «Вектор-Бест», Россия) в соответствии с инструкцией производителя. Для получения вирус-специфического фрагмента, кодирующего область протеазы-ревертазы вируса (PR-RT, протяженностью 1300 нт), применяли схему гнездовой полимеразной цепной реакции (ПЦР) с использованием лабораторного набора праймеров. Первый раунд амплификации проводили с применением лиофилизированного набора «РеалБест Мастер микс ОТ» («Вектор-Бест», Россия), а второй – с БиоМастер HS-Taq ПЦР-Color (2×) («БиоЛабМикс», Россия). Последовательность нуклеотидов полученных фрагментов определяли методом прямого секвенирования по обеим цепям с помощью автоматического генетического анализатора ABI PRISM 3130xl DNA Analyzer (Applied Biosystems, США). Расшифрованные нуклеотидные последовательности ВИЧ-1 собирали и редактировали в программе Sequencher 4.1 Software (GeneCodesCorporation, AnnArbor, MI, USA) и сравнивали с соответствующими референс-последовательностями различных субтипов и рекомбинантных форм ВИЧ-1 из международной базы данных (LosAlamosHIV-1 database) с применением программ ClustalW Multiple alignment и BioEdit software 7.2.5 [9]. Филогенетический анализ выполняли с помощью MEGA 6.0.6, используя метод объединения ближайших соседей (neighboroiningmethod, NJ) на основе двухпараметрической модели Кимуры [10]. Статистическую значимость топологии филогенетического дерева оценивали через анализ бутстрепов. С использованием интернет-ресурса jpHMM (http:// jphmm.gobics. de/submission_hiv.html) были исследованы возможные мозаичные последовательности и выявлены уникальные рекомбинантные (URF) вирусы. Анализ наличия мутаций, связанных с лекарственной устойчивостью ВИЧ-1, проводили с помощью специализированного интернет-ресурса (https://hivdb.stanford.edu). Анализ мутаций, связанных с резистентностью ВИЧ-1 к лекарственным препаратам, осуществляли на основе рекомендаций ВОЗ по эпиднадзору за перечнем мутаций лекарственной устойчивости [11, 12].

Статистический анализ данных проводился посредством программы STATISTICA 10. Различия частотных характеристик качественных переменных оценивали с использованием критерия χ2 Пирсона. Различия средних значений количественных показателей определяли с помощью критерия Манна–Уитни. Значимыми считали различия при p <0,05. Для количественной оценки статистического изучения связи между явлениями применялся коэффициент корреляции Спирмена.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Среди 119 обследованных пациентов преобладали мужчины – 68,1% (n=81). Возраст пациентов составил в среднем 39,4±2,95 лет. По результатам эпидемиологического расследования установлено, что у 119 больных доминировал половой гетеросексуальный путь передачи ВИЧ-инфекции – 61,3%. На долю парентерального пути инфицирования (внутривенное введение наркотиков) пришлось 32,7% случаев, полового гомосексуального пути – 0,8%, неуточненного пути – 5,2% (рис. 1).

38-1.jpg (115 KB)

Интересно отметить, что у мужчин достоверно чаще регистрировался парентеральный путь передачи ВИЧ-инфекции – в 40,7% случаев (n=33 из 81) против 15,8% (n=6 из 38) у женщин (p <0,05; точный критерий Фишера (двусторонний)).

У 110 больных было выполнено генотипирование ВИЧ-1 и выявлено 6 генетических вариантов ВИЧ: субтип A6 (12,7%), субтип B (1,8%), CRF63_02A6 (80,9%), CRF01_AE (1,8%), CRF02_AGFSU (0,9%) и два варианта уникальных рекомбинантных ВИЧ (URF), образованных с участием субтипа А6 и CRF63_02A6 (по 0,9%). Лица, у которых были выделены URF ВИЧ-1, являлись потребителями инъекционных наркотических препаратов (ЛУИН). Вариант ВИЧ-1 CRF01_AE, близкий к вирусам из Китая и обладающий высоким уровнем резистентности к эфавирензу, невирапину и средним к доравирину, был обнаружен у мужчины 23 лет, который посещал Среднюю Азию. ВИЧ-1 CRF01_AE, кластеризующийся с вирусами из Таиланда и Вьетнама, был выявлен у мужчины 62 лет, инфицированного при гетеросексуальных контактах, но не выезжавшего за рубеж.

Среднеазиатский ВИЧ-1 CRF02_AGFSU был найден у женщины 56 лет, инфицированной половым путем.

Согласно основному перечню мутаций, подлежащих надзору за первичной резистентностью ВИЧ-1 (МР «Надзор за распространением штаммов ВИЧ, резистентных к антиретровирусным препаратам от 20.08.2013»), обнаружено 16 резистентных вариантов ВИЧ-1, т.е. 13,4% от всей исследуемой группы больных. По совокупности всех выявленных мутаций (в том числе подлежащих надзору) первично резистентные варианты ВИЧ-1 были выявлены в 19,3% случаев (n=23 из 119). Чаще других регистрировались изолированные мутации к препаратам из группы ННИОТ – в 61,0% (n=14 из 23). Изолированные мутации к НИОТ встречались в 21,8% (n=5 из 23 абс.), сочетание мутаций резистентности к НИОТ + ННИОТ – в 12,9% (n=3 из 23), к ингибиторам протеазы (ИП) + ННИОТ – в 4,3% (n=1 из 23) случаев (рис. 2).

Достоверной разницы между частотой встречаемости мутаций для вирусов субтипа А6 и CRF63_02A6 не выявлено, однако стоит отметить, что для ВИЧ-1 субтипа А6 был зарегистрирован только один вариант мутации – V179E (n=2 из 15).

Установлено, что среди резистентных ВИЧ (n=23) наиболее часто встречалась мутация К103N – одна (30,6%) и в сочетании с P225H и K70T (по 4,3%). Зарегистрированы единичные мутации – Y181C, V106I, Y115F и D67N. Среди комбинаций мутаций выявлены D67E + V179E и T74P + E138G (табл. 1).

39-1.jpg (327 KB)

Большинство больных с резистентными вариантами ВИЧ-1 были инфицированы парентеральным путем – 69,5% (n=16 из 23), на долю полового пути пришлось 26,2% (n=6 из 23), неуточненного пути – 4,3%.

Важно отметить, что вариант ВИЧ-1 CRF01_AE, близкий к вирусам из Китая и обладающий высоким уровнем резистентности к эфавирензу, невирапину и средним – к дораверину, был обнаружен у посещавшего Среднюю Азию мужчины 23 лет, инфицированного, с его слов, при гетеросексуальных контактах.

На основании выявленных мутаций ВИЧ-1 был составлен профиль резистентности вируса для каждого пациента относительно препаратов групп НИОТ, ННИОТ и ИП (табл. 2). Наиболее часто высокий уровень устойчивости выявлялся к препаратам группы ННИОТ – эфавирензу (7,5%) и невирапину (8,4%). Средний уровень устойчивости в единичных случаях был зарегистрирован к препаратам этравирин, рилпивирин и эфавиренз (по 0,8%). В группе ИП выявлена низкая устойчивость к препарату лопинавир/ритонавир.

ОБСУЖДЕНИЕ

Передача первично-резистентных штаммов ВИЧ-1 в Новосибирской области увеличилась по сравнению с периодом 2017–2019 гг. с 5,3 до 13,4%. По результатам анализа профиля лекарственной устойчивости установлено, что наиболее часто высокий уровень резистентности выявлялся к препаратам эфавиренз (7,5%) и невирапин (8,4%); в первую очередь это обусловлено широким распространением мутации K103N (30,6% от выявленных мутаций).

Рост распространения первичной резистентности ВИЧ-1 главным образом связан с расширением охвата АРТ пациентов с ВИЧ-инфекцией. Анализ эпидемиологических данных у этих больных позволил определить факторы, негативно влияющие на прогноз дальнейшего развития эпидемии ВИЧ-инфекции в регионе: это широкая распространенность практик рискованного поведения, способствующих передаче резистентных ВИЧ-1, особенно среди потребителей инъекционных наркотиков. Впервые был зарегистрирован завоз из Средней Азии ВИЧ-1, обладающего высоким уровнем резистентности к препаратам первой схемы АРТ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выполненное в 2021 г. исследование выявило, что среди наивных ВИЧ-инфицированных жителей Новосибирской области распространенность первичной лекарственной устойчивости ВИЧ-1 к АРТ соответствует среднему уровню для территорий России– 13,4%. Среди резистентных ВИЧ (n=23) наиболее часто встречалась мутация К103N – одна (30,6%) и в сочетании с P225H и K70T (по 4,3%).

Результаты, полученные в рамках этого исследования, указывают на то, что на территории Новосибирской области с 2010 г. сохраняется распределение основных циркулирующих генетических вариантов ВИЧ-1: преобладает CRF63_02A6 (80,9%), на втором месте по распространенности находится ВИЧ-1 субтипа А6, который обнаруживается в 12,7%. В отличие от соседних регионов Сибири (Кемеровской, Томской, Омской областей, Красноярского края) [14, 15], в Новосибирской области регистрируется лишь незначительный рост гетерогенности циркулирующих вариантов ВИЧ-1 как за счет появления новых рекомбинантных вирусов, так и благодаря завозу ВИЧ-1 из других стран. Впервые выявлены генетические варианты ВИЧ-1, специфические для Юго-Восточной Азии.

По данным наших коллег, в ряде стран Средней Азии уровень первичной резистентности ВИЧ варьирует от 2,8 до 16,5% [13]. Активные миграционные потоки людей между странами СНГ могут создавать взаимные угрозы по распространению ВИЧ-1, имеющих сниженную чувствительность к АРВП. В связи с этим повышение эффективности проводимой АРТ, усиление эпидемического надзора за возникновением и распространением резистентных к АРВП ВИЧ-1 является крайне актуальной задачей.


Литература



  1. World Health Organization. HIV/AIDS. URL: https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/hiv-aids (date of access – 11.03.2022).

  2. Parikh U.M., McCormick K., van Zyl G., Mellors J.W. Future technologies for monitoring HIV drug resistance and cure. Curr Opin HIV AIDS. 2017;12(2): 182–89. https://dx.doi.org/10.1097/COH.0000000000000344.

  3. Alteri C., Svicher V., Gori C. et al. Characterization of the patterns of drug-resistance mutations in newly diagnosed HIV-1 infected patients naive to the antiretroviral drugs. BMC Infect Dis. 2009; 9: 111. https://dx.doi.org/10.1186/1471-2334-9-111

  4. World Health Organization, United States Centers for Disease Control and Prevention, The Global Fund to Fight AIDS, Tuberculosis and Malaria. HIV drug resistance report 2017. URL: https://www.who.int/hiv/pub/drugresistance/hivdr-report-2017/en (date of access – 11.03.2022).

  5. Российская база данных устойчивости ВИЧ к антиретровирусным препаратам. Доступ: https://www.hivresist.ru (дата обращения – 11.03.2022).

  6. Fanales-Belasio E., Raimondo M., Suligoi B., Butto S. HIV virology and pathogenetic mechanisms of infection: A brief overview. Ann Ist Super Sanita. 2010; 46(1): 5–14. https://dx.doi.org/10.4415/ANN_10_01_02.

  7. Зайцева Н.Н., Парфенова О.В., Пекшева О.Ю. Анализ распространенности первичной резистентности ВИЧ к антиретровирусным препаратам в Приволжском федеральном округе. Медицинский альманах. 2016; 3: 93–95.

  8. Бобкова М.Р. Лекарственная устойчивость ВИЧ. М.: Человек. 2014; 288 с.

  9. Hall T.A. BioEdit: A user-friendly biological sequence alignment editor and analysis program for Windows 95/98/NT. Nucl Acids Symp Ser. 1999; 41: 95–98.

  10. Tamura K., Stecher G., Peterson D. et al. MEGA6: Molecular Evolutionary Genetics Analysis version 6.0. Mol Biol Evol. 2013; 30(12): 2725–29. https://dx.doi.org/10.1093/molbev/mst197.

  11. Tang M.W., Liu T.F., Shafer R.W. The HIVdb system for HIV-1 genotypic resistance interpretation. Intervirology. 2012; 55(2): 98–101. https://dx.doi.org/10.1159/000331998.

  12. Bennett D.E., Camacho R.J., Otelea D. et al. Drug resistance mutations for surveillance of transmitted HIV-1 drug-resistance: 2009 update. PLoS One. 2009; 4(3): e4724. https://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0004724.

  13. Kirichenko A., Kireev D., Lopatukhin A. et al. Prevalence of HIV-1 drug resistance in Eastern European and Central Asian countries. PLoS One. 2022; 17(1): e0257731. https://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0257731. pone.0257731

  14. Gashnikova N.M., Zyryanova D.P., Astakhova E.M. et al. Predominance of CRF63 02A1 and multiple patterns of unique recombinant forms of CRF63 A1 among individuals with newly diagnosed HIV-1 infection in Kemerovo Oblast, Russia. Arch Virol. 2017; 162(2): 379–90. https://dx.doi.org/10.1007/s00705-016-3120-4.

  15. Maksimenko L.V., Totmenin A.V., Gashnikova M.P. et al. Genetic diversity of HIV-1 in Krasnoyarsk Krai: Area with high levels of HIV-1 recombination in Russia. Biomed Res Int. 2020; 2020: 9057541. https://dx.doi.org/10.1155/2020/9057541.


Об авторах / Для корреспонденции


Дмитрий Вячеславович Капустин, к.м.н., ассистент кафедры инфекционных болезней ФГБОУ ВО «Новосибирский государственный медицинский университет» Минздрава России. Адрес: 630099, г. Новосибирск, ул. Семьи Шамшиных, д. 40, к. 4. E-mail: dmitrij_kapustin_1991@inbox.ru. ORCID: https://orcid.org/ 0000-0002-7060-4710
Елена Игоревна Краснова, д.м.н., профессор, зав. кафедрой инфекционных болезней ФГБОУ ВО «Новосибирский государственный медицинский университет» Минздрава России. Адрес: 630099, г. Новосибирск, ул. Семьи Шамшиных, д. 40, к. 4. E-mail: krasnova-inf@rambler.ru. ORCID: https://orcid.org/0000-0003-3168-9309
Максим Равильевич Халиков, стажер-исследователь отдела ретровирусов ФБУН «Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии Вектор» Роспотребнадзора. Адрес: 630559, р.п. Кольцово, Новосибирская область. E-mail: halikov_mr@vector.nsc.ru
Лариса Леонидовна Позднякова, к.м.н., главный врач ГБУЗ Новосибирской области «Городская инфекционная клиническая больница № 1». Адрес: 630099, г. Новосибирск, ул. Семьи Шамшиных, д. 40, к. 5. E-mail: gikb1@yandex.ru
Наталья Игоревна Хохлова, к.м.н., доцент, доцент кафедры инфекционных болезней ФГБОУ ВО «Новосибирский государственный медицинский университет» Минздрава России. Адрес: 630099, г. Новосибирск, ул. Семьи Шамшиных, д. 40, к. 4. E-mail: talitas@bk.ru
Лада Владимировна Максименко, младший научный сотрудник отдела ретровирусов ФБУН «Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии Вектор» Роспотребнадзора. Адрес: 630559, р.п. Кольцово, Новосибирская область. E-mail: maksimenko_lv@vector.nsc.ru. ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4273-1704.
Василий Евгеньевич Екушов, стажер-исследователь отдела ретровирусов ФБУН «Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии Вектор» Роспотребнадзора. Адрес: 630559, р.п. Кольцово, Новосибирская область. E-mail: ekushov_ve@vector.nsc.ru. ORCID: https://orcid.org/0000-0002-0465-1260
Алексей Владимирович Тотменин, к.б.н., ведущий научный сотрудник отдела ретровирусов ФБУН «Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии Вектор» Роспотребнадзора. Адрес: 630559, р.п. Кольцово, Новосибирская область. E-mail: totmenin@vector.nsc.ru. ORCID: https://orcid.org/0000-0002-7418-4872
Наталья Матвеевна Гашникова, к.б.н., зав. отделом ретровирусов ФБУН «Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии Вектор» Роспотребнадзора. Адрес: 630559, р.п. Кольцово, Новосибирская область. E-mail: nmgashnikova@gmail.com. ORCID: https://orcid.org/0000-0002-0891-0880


Похожие статьи


Бионика Медиа