研究背景:艾滋病在全球的广泛流行已给人类带来了严重的危害,由于HIV病毒的变异和耐药毒株的不断出现,且尚无有效的疫苗和药物进行预防和治疗,因此,控制艾滋病的流行仍是全球各国面临的重大公共卫生问题。目前全球的艾滋病病毒感染者估计仍有3300万人,特别是在发展中国家HIV感染者和AIDS患者的数字仍在快速增长,那里的HIV感染者和艾滋病人数占全球的90%。亚洲在2007年估计有490万[370万–670万]感染者,其中包括在过去1年中的新发感染者44万[21-100万],大约有30万[25-47万]人死于艾滋病相关的疾病。重庆位于中国西南地区,是一个拥有3100万人口的直辖市。自1993年在重庆报告了第1例HIV感染者以来,截止到2008年9月,已累计报告了5033例HIV感染者,流行的HIV-1亚型毒株以CRF07_BC为主。HIV/AIDS相关问题研究是世界范围的热点,涉及病原体微生物理论、致病机制、传染机制、流行病学理论、治疗药物、预防疫苗、行为干预等。其中,HIV/AIDS分子流行病学是研究人群中HIV感染和AIDS趋势的倾向性基因标记,有利于从宏观的角度,在基因水平探讨致病机制,对人群易感性的认识、靶向药物和特异性疫苗的研究有重要意义。人类白细胞抗原(Human Leukocyte Antigen, HLA)在免疫系统中发挥着重要的生物学功能,在疾病易感性和转归中具有重要的影响效果。已有的分子流行病学研究表明,人体的遗传背景HLA基因多态性与HIV-1感染的易感和抗性有关,并对感染后的AIDS疾病进程产生不同的影响。如Carrington M和Gao X等在主要暴露于HIV-1 B和C亚型的高加索人群和非洲人群中的流行病学调查,证实了HLA等位基因与HIV/AIDS具有相关性,HLA-B*27和B*57等位基因在不同的地区和种族都显示了与缓慢的AIDS疾病进程相关,而B*35和Cw*04等位基因却具有对疾病进程的促进作用;Selvaraj P等在印度南部的研究发现,携带HLA-B40和HLA-DR2的个体感染HIV-1的危险性增加;洪坤学等在我国四川省彝族人群中开展的HLA-A、B、Cw等位基因与HIV感染和AIDS疾病的群体遗传流行病学调查显示,HLA-B*46可能是HIV-1感染的易感基因,而HLA-A*3601、Cw*14和Cw*0304可能延缓AIDS的疾病进程;李太生等在北京协和医院的43名既往有偿献血浆HIV-1感染者中开展的HLA基因与疾病进程的研究表明,携带HLA-Bw6纯合子基因的个体AIDS的疾病进程显著加快,而HLA-Bw4纯合子基因可能对疾病进程具有延缓作用。在世界范围内,有关HLA等位基因与HIV/AIDS的关联性研究的报道正被研究同行所关注,亚洲地区的报道屈指可数。但从现有研究结果看,不同地域、不同种族背景中HLA等位基因及其单倍体分布特征有其明显的差异性,揭示在开展相关研究时要注意区域特色的分析和观察,以利于在深入研究中有针对性进行治疗和预防问题的设计研究。本课题以重庆市人群为对象,首次研究HLA基因标记在HIV-1感染和疾病进程中的作用,以期为本地区HIV/AIDS治疗和预防的深入研究提供科学依据。研究方法:1.现况调查:以重庆市CDC随访HIV/AIDS人群(769人)为对象,采用资料检索和跟踪调查的方法对该人群的一般分布特征进行信息收集。2. HIV/AIDS人群的HLA基因分布特征初步观察:采用序列特异性引物多聚酶链反应(PCR-SSP)对重庆地区汉族人群中的549名HIV/AIDS人群和2475名正常健康人群(HIV-1抗体阴性)进行两位数HLA-Ⅰ类(A、B)和HLA-Ⅱ类(DRB1)等位基因的基因分型,使用Arlequin ver2.000软件分析HLA-A,B,DRB1等位基因和单倍体的频率和进行Hardy-Weinberg平衡检验,使用Epi Info 2002软件和SPSS14.0软件观察HIV/AIDS人群和健康人群中HLA基因的差异。3. HLA等位基因与HIV-1感染的关联:以759例HIV/AIDS人群为对象,以358名高危行为人群为对照,采用基于Luminex流式荧光分析仪的序列特异性寡核苷酸多聚酶链反应(PCR-SSO)进行四位数HLA-Ⅰ类(A、B)和HLA-Ⅱ类(DRB1)等位基因的基因分型,使用Arlequin ver2.000软件分析两组HLA-A,B,DRB1等位基因和单倍体的频率,使用Epi Info 2002软件和SPSS14.0软件分析HIV/AIDS人群和HIV暴露危险健康人群(HIV-1抗体阴性)中HLA相关基因的差异。分析方法同方法2。4. HLA等位基因与AIDS疾病的关联:将HIV-1抗体阳性、CD4+ T淋巴细胞计数低于200 cells/mm3并伴随艾滋病相关症状的216人定义为AIDS患者组,将HIV-1抗体阳性、CD4+ T淋巴细胞计数维持在200 cells/mm3以上并无临床症状者纳入HIV-1感染组。采用PCR-SSO法进行四位数HLA-Ⅰ类(A、B)和HLA-Ⅱ类(DRB1)等位基因的基因分型,使用Arlequin ver2.000软件分析两组HLA-A,B,DRB1等位基因和单倍体的频率,使用Epi Info 2002软件和SPSS14.0软件分析HIV感染人群和AIDS人群HLA相关基因的差异。分析方法同方法2。研究结果:1.研究对象的流行病学特征:随访的重庆地区HIV/AIDS人群的流行病学调查结果显示,该人群有以下流行病学特征: 18-49岁年龄组HIV-1抗体阳性者的人占了绝大部分,为所有调查对象的88%,18-29岁年龄组的女性比例较高;在不同的感染途径中,以异性性传播方式感染的HIV-1抗体阳性者比例最高,男男同性恋传播方式感染的HIV-1抗体阳性者在男性感染者中比例逐渐增加;对HIV/AIDS人群的感染状况调查显示,女性、高年龄组在AIDS患者中所占的比例高于无症状的感染者中的比例。2. HIV/AIDS人群的HLA基因分布特征:用PCR-SSP方法进行549名重庆地区汉族HIV/AIDS人群的HLA基因多态性研究中,得到了(两位数)HLA-A,B,DRB1等位基因和单倍体的分布情况,A*11,A*02,A*24,B*46,B*40,B*15及DRB1*09在这些人群中占绝对优势。其等位基因及组成的单倍体种类和频率与正常健康人群相比,B*46,B*1501G(B62),B*67,B*37和B*52等位基因在HIV/AIDS人群中有更高的分布, A*11-B*46 , A*24-B*54 , A*01-B*37 , A*11-B*46-DRB1*09 ,A*02-B*46-DRB1*08 , A*11-B*4001G-DRB1*15 , A*02-B*4001G-DRB1*04 ,A*11-B*46-DRB1*08,A*02-B*4001G-DRB1*12单倍体在HIV/AIDS人群中的分布明显地高于正常健康人群,而A*11-B*1502G , A*11-B*1502G-DRB1*12和A*33-B*58-DRB1*13单倍体在HIV/AIDS人群中的分布却更低。3. HLA-A,B,DRB1等位基因与HIV-1感染的关联:用PCR-SSO方法对759名重庆地区汉族HIV/AIDS人群中进行(四位数)HLA-A,B,DRB1等位基因亚型的基因分型,得到了重庆地区汉族HIV/AIDS人群的HLA-A,B,DRB1基因亚型的分布情况和单倍体的组成情况。A*1101,A*0201,A*2402,B*4601,B*4001,B*1301,DRB1*0901,DRB1*1501和DRB1*1202等位基因亚型在这些人群中是高频基因。以具有同样高危行为的HIV-1抗体阴性者做对照进行病例对照的HLA基因亚型与HIV-1感染者的关联研究,显示携带B*40等位基因及组成的单倍体可能会增加HIV-1感染的危险性,而携带B*3901和B*5101等位基因及组成的单倍体和HLA_Bw4-Bw6杂合的个体对HIV-1感染有保护作用。HLA-Ⅱ类基因的DRB1*0403和DRB1*1101的基因可能会增加HIV-1感染的危险性,另外A*0101-B*3701和A*0101-B*3701-DRB1*1001单倍体和常见单倍体也可能是HIV-1感染的危险因素。其与初步分析结果有一致性的基因是:B*37和B*40组成的单倍体和常见单倍体的危险作用;不一致的基因是:B*3901,B*5101及其组成的单倍体和Bw4-Bw6的保护作用,以及DRB1*0403,DRB1*1101的危险作用。4. HLA-A,B,DRB1等位基因与AIDS疾病的关联:在690名HIV-1抗体阳性者中,CD4+ T淋巴细胞计数低于200 cells/mm3并伴随艾滋病相关症状的216人定义为AIDS患者组, CD4+ T淋巴细胞计数维持在200 cells/mm3以上并无临床症状的474人纳入HIV-1感染组,通过病例对照研究进行HLA基因与AIDS疾病进程的关联分析,研究结果显示了B*3501,HLA-A或B等位基因的纯合,Bw6-Bw6纯合及常见单倍体对AIDS疾病进程的促进作用及B*5801和A*3303/1-B*5801单倍体对AIDS疾病的延缓作用,还发现了A*2402-B*4801单倍体可能对于AIDS疾病进程的不利作用。其中与HIV-1感染相一致的基因是:常见单倍体的危险作用;不一致的基因是:B*3501、A*2402-B*4801单倍体,Bw6-Bw6、HLA-A/B的纯合基因型的危险作用和B*5801及组成的单倍体的保护作用。本研究的意义和创新点:1.本研究首次获得了重庆地区汉族HIV/AIDS人群的HLA-I类和-II类等位基因和单倍体频率的分布特征,该人群的HLA等位基因多态性分析和HIV-1感染的易感性/抗性或疾病进程与宿主遗传背景HLA的关联研究对于HIV感染和致病机制的研究和HIV疫苗设计有着非常重要的意义。2.本课题研究结果显示重庆地区汉族人群中,B*37和B*40组成的单倍体,常见单倍体,DRB1*0403,DRB1*1101等位基因是HIV-1的易感标记,B*3901,B*5101等位基因及组成的单倍体和Bw4-Bw6基因型是HIV-1的保护标记;B*3501等位基因,A*2402-B*4801单倍体,常见单倍体,Bw6-Bw6、HLA-A/B的纯合基因型有促进AIDS发生的作用,相反,B*5801及其组成的单倍体有延迟AIDS进程的作用。3. B*3701及组成的单倍体和A*2402-B*4801单倍体是国内外未予报道的HLA基因;B*4601基因与AIDS的作用与已报道的功能不一致,有可能为本地区特异性相关基因。