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研究背景:获得性免疫缺陷综合症(Acquired Immune Deficiency Syndrome,AIDS)是由人类免疫缺陷病毒(Human Immunodeficiency Virus,HIV)感染引起的传染病,自1981年美国报道首个病例以来,HIV在全球经历了复杂的进化过程。目前,在全球主要流行的HIV-1型M组已经进化为9个亚型,并且亚型之间又极易发生重组,产生了103种流行重组毒株(Circulate recombinant forms,CRFs)和难以计数的独特重组毒株(Unique recombinant forms,URFs)。重组病毒形成的基础是HIV双重感染(Dual infection,DI),也就是一个人感染2个或多个毒株,包括同时感染和超感染,前者指2个及以上毒株同时感染,或者先后感染且后一个毒株感染发生在前一个毒株感染建立免疫反应之前;后者指2个及以上毒株先后感染,且后一个毒株感染发生在前一个毒株感染建立免疫反应之后。按照感染毒株的数目又可将双重感染分为二重感染(2个毒株)、三重感染(3个毒株)和多重感染(多个毒株)。双重感染不仅为HIV重组创造了条件,还增加了耐药毒株感染的机会,并且可能加快HIV感染的疾病进程,因此,进行双重感染的研究对HIV的防治具有重要意义。男男同性性行为者(Men who have sex with men,MSM)具有肛交、多性伴、频换更换性伴等性行为特征,是HIV暴露和感染特殊高危人群,加上人群中HIV高度流行,毒种类型复杂多样,使得MSM人群具有发生HIV双重感染的高度风险。目前,MSM人群已占北京地区HIV新报告病例的80%以上,是北京地区HIV新发感染的主要人群。研究目的:以北京地区MSM人群中的HIV感染者为研究对象,建立HIV双重感染检测方法,分析双重感染发生率及相关影响因素和对病程的影响,进而阐明MSM人群HIV-1双重感染的发生及重组毒株流行的特点,为MSM人群的艾滋病检测及防治奠定基础。研究方法:首先,以北京佑安医院2010年9月-2012年7月在MSM人群队列中筛选和鉴定的146名急性/早期HIV感染者为研究对象,扩增血浆标本中的HIV-1 gag、pol和gp41三个基因片段,通过群体测序(Bulk Sequencing)的方法鉴定HIV-1基因亚型,分析重组毒株的流行特点。然后,以北京佑安医院在MSM人群队列中检出的70例急性/早期HIV-1感染者为研究对象,每名感染者在确认感染后随访2-5次,共采集281份血浆样本,随访97.69人年。扩增血浆标本中的HIV-1 gp41和p24两个基因片段,采用Bulk squencing方法筛选双重感染个体,通过gp41基因片段的单基因组扩增(Single Genome Amplification,SGA)序列分析对筛选出的双重感染进行确认,进而分析比较不同双重感染状况的HIV感染者CD4~+T细胞下降的速率。最后,对70例感染者的281份血浆标本扩增带有Barcode的gp41和p24基因片段,利用PacBio Sequel平台完成测序,通过生物信息学分析鉴定双重感染,并与SGA的检测结果进行比较。研究结果:(1)获得了135例感染者的病毒基因亚型结果,主要的流行毒株为CRF01＿AE(51.9%,70/135),随后为CRF07＿BC(23.0%,31/135),B亚型(14.8%,20/135),URFs(7.4%,10/135),CRF65＿cpx(2.2%,3/135),CRF55＿01B(0.7%,1/135);(2)在10例感染URF毒株的个体中,鉴定出一株新型HIV-1流行重组毒株,被HIV database数据库收录并命名为CRF80＿0107;(3)获得10例URF毒株的249条gp41基因片段的SGA序列,判断仅1例是由于双重感染导致产生重组,另外9例是由其他携带URF毒株的HIV-1感染者传播而来;(4)在70例急性/早期HIV-1感染者中,确认12例为双重感染,双重感染发生率为12.28/100人年。其中9例为二重感染(2例同时感染和7例超感染),3例为三重感染病例(1例同时感染和2例超感染)。二重感染的发生率为9.21/100人年,三重感染发生率为3.07/100人年。同时感染流行率为4.29%,超感染发生率为8.19/100人年;(5)通过生存分析,发现三重感染者的CD4~+T细胞的下降速率比单独感染患者显著加快(p<0.05);(6)Pacbio测序技术共获得193382条序列。鉴定出12例二重感染,其中3例为同时感染,9例为超感染。与SGA检测结果相比,Pacbio测序技术将3例三重感染鉴定为二重感染,将1例同时感染鉴定为超感染。研究结论:(1)北京地区MSM人群中HIV-1流行毒株复杂,发现和鉴定了一株新型CRF毒株,多数URF毒株源于传播感染,提示新型重组毒株已经流行;(2)MSM人群的HIV-1双重感染发生率很高,首次报道了三重感染发生率并发现三重感染可加快CD4~+T细胞的下降速率,提示北京地区MSM人群中毒株双重感染可加快HIV感染的疾病进程,HIV-1流行形势严峻,亟待制定针对性的防治措施;(3)建立了基于PacBio Sequel三代测序平台的HIV双重感染检测方法。但是基于扩增子测序的高通量测序技术(Next-generation sequencing,NGS)尚需进一步优化以有效检出劣势准种。