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HIV发病率(incidence rate)对于监测艾滋病的流行状况、了解艾滋病的传播模式、制定相应的干预和预防措施,并进而评价防治策略和干预措施的有效性具有重要意义。开发新的生物分子标记用于横断面调查以估算研究人群的发病率是当前HIV发病率研究的主要方向。但是,由于HIV感染的临床潜伏期可长达8-10年,区分新发感染和既往感染仍然是当前艾滋病防治中主要的科学挑战之一。
当前,血清学方法中利用BED检测方法确定新发感染得到了广泛应用。最近的研究试图利用核酸检测方法测定HIV-1感染者体内准种的遗传多样性,以此来区分新发感染和既往感染。本研究利用北京男男同性恋队列(35例)和新疆静脉吸毒感染者队列(27例)的血浆样本,分别采用BED方法、基于模式的基因距离方法和近期发表的HD(Hamming Distance)方法进行研究,获得了不同检测/分析方法区分HIV新发感染和既往感染的灵敏度、特异度和准确度,并分析了不同方法确定新发感染的影响因素。
本研究利用SGA方法扩增env基因V1-V5(1000bp)片段,对获得的PCR产物直接进行序列测定,共获得env基因序列1017条,样本的序列数的中位数为16条(8-28条)。利用系统进化树方法进行亚型分析,结果表明,北京同性恋队列的14例感染者为CRF01_AE亚型,12例感染者为CRF07_BC亚型,9例感染者属于B亚型。新疆队列的所有样本均属于CRF07_BC亚型。
BED方法区分新发感染和既往感染(窗口期为168天)的灵敏度、特异度和准确度分别为47.06%、78.05%和68.97%;基于模式的基因距离方法区分新发感染和既往感染(窗口期为365天)时的灵敏度、特异度和准确度分别为80.43%、66.67%、和77.59%;HD方法区分新发感染和既往感染(窗口期为365天)时的灵敏度、特异度和准确度分别为82.61%、66.67%和79.31%。
本研究进一步利用ROC曲线分析了亚型种类、序列长度和感染时间确定准确程度对三种方法区分新发感染和既往感染临界值(Cutoff)的影响。结果表明,BED方法受到感染时间确定准确程度的影响;基于模式的基因距离方法在临界值的确定上不受长度的影响,但是会受到亚型的影响;不同亚型对HD方法区分新发感染和既往感染时的临界值没有影响。不同序列长度对基于模式的基因距离方法临界值没有影响,均为0.30;相反,HD方法受分析序列的长度影响较大,当分析序列的长度为1000bp时,临界值为7;当分析序列长度为540bp和500bp时,临界值为2。
本研究结果表明,利用病毒遗传多样性区分新发感染和既往感染时,2种分析方法获得的灵敏度和准确度均比BED检测方法要好。基于模式的基因距离方法区分新发感染和既往感染时会受到亚型的影响,而HD方法区分新发感染和既往感染时会受到序列长度的影响。感染时间确定准确程度对三种方法都有一定的影响,其中对BED检测方法的影响较大。