人类免疫缺陷病毒(HIV) ,为获得性免疫缺陷综合征即艾滋病(acquired immunodeficiency syndrome ,AIDS) 的病原体。首例报道至今仅30 年,目前HIV 感染人数在4 000 万左右,仅2002 年至今有近2 000 万人死于AIDS^{[1 ]} 。我国自1985 年发现首例AIDS 病例,至2007 年HIV 感染已超过100 万人。有分析指出,到2010 年我国HIV 感染人数将高达1 000 万之多。AIDS 防治工作的一个重要组成部分为HIV 感染的实验室诊断,包括血清学检测和病原学诊断, 前者主要是检测人体血清中的特异性抗体,后者包括病毒分离培养、病毒抗原检测、病毒核酸检测等。其中HIV 核酸分子诊断可早期发现传染源,有助于控制艾滋病的传播。由于HIV 高突变性和长达1～6 个月的抗体检测窗口期,使得血清学定性诊断有一定局限性,病毒载量测定对临床具有一定的指导意义。为进一步提高检测HIV 的敏感性和特异性,缩短窗口期,增加确诊率,各种HIV 的分子诊断新方法仍在不断开发中。本文主要就HIV-1 的分子诊断相关研究进展作一综述。

1 　HIV遗传学特征及意义

导致人类艾滋病的HIV 病毒为HIV-1 和HIV-2 两种不同的病毒。HIV-1 为主要致病原,可进一步分为M、O 和N 3 组。M 组在已鉴定的HIV-1 中占绝大多数,包括A、B、C、D、F、G、H、J 、K多种亚型和流行重组型^{[2 ]} 。由于逆转录酶无校正功能,导致HIV 的高突变率,在变异株中表现为不同基因具有不同的变异程度,gag 和pol 基因的保守区突变率低,而env 变异率最高^{[3 ]} 。HIV 基因的高变异性造成体内大量HIV 准种的存在,一方面,这些突变可造成药物疗效的下降;另一方面,某些突变如编码HIV 包膜蛋白基因的变异,阻碍了抗HIV 疫苗的研发。因此利用实验室诊断,尤其是分子诊断进行早期检测HIV 的感染及变异情况,以便早期发现、指导治疗用药和为疫苗研发提供参考^{[4 ]} 。在目前我国尚未开展HIV 表型耐药检测的情况下,利用HIV 表型耐药与基因型耐药之间的大体对应关系,通过分子诊断进行基因型耐药分析,对指导免费的抗病毒治疗和二线抗病毒治疗,具有十分关键的作用。

2 　HIV的实验室诊断

我国《AIDS 诊疗指南(草案) 》(2004) 中指出,HIV1/ 2 抗体检测是目前HIV 感染诊断的金标准,病毒载量测定和CD4 + T 淋巴细胞计数则是判断疾病进展、临床用药、疗效和预后的两项重要指标。而传统的PCR 技术虽简便、快捷,但易因“污染”导致假阳性。另外,由于HIV 基因多样性,没有一套引物可覆盖所有HIV 突变序列,使相应检测较为复杂,从而在一定程度上限制了聚合酶链反应(PCR) 对HIV 的临床诊断,故HIV 抗体检测暂时仍被作为诊断金标准使用。

然而,在临床实际应用中, HIV1/ 2 抗体检测仅仅是目前确认HIV 感染的金标准,而没有也不应当作为诊断的金标准。例如在下述情况下,抗体检测没有诊断价值或诊断价值很小: ①对于新生儿,因其得到母体的抗体,此时抗体检测阳性不能反映新生儿是否为HIV 携带者。②对于新近感染者,在窗口期时抗体尚未产生或抗体浓度过低,不能应用抗体检测。③当免疫反应异常或十分低下时,抗体检测不能反映感染情况。④病毒特定抗原发生突变,很少产生或不产生相应抗体。⑤在洗来疫苗成功后,抗体阳性将被抗体滴度所代替。

事实上,分子诊断所用试剂和技术的进步,使PCR 产物所造成的假阳性得到很好的控制,相关方案包括滤芯枪头的使用、荧光PCR 检测、dUTP/UNG酶系统的引入,RNA 扩增体系替代DNA 扩增体系等。

3 　HIV-1 的定性分子诊断

HIV 的定性分子诊断主要用于HIV 感染的辅助诊断。在检测血浆或血清样品时使用RT-PCR方法,检测血细胞样品时一般使用套式PCR 方法进行两轮扩增。HIV 检测的定性与定量分析难以截然分开,在检测血清HIV 病犊时,病毒载量越高,其定性价值越大。

此外, HIV 的定性分子诊断还广泛应用于HIV 亚型和突变耐药株的鉴定。不同亚型或突变株,对不同类别的药物耐药性有所差异。近年开发的一些高敏感性体细胞突变检测新技术,可对已知特定突变株进行早期监控。但由于HIV 的高突变率特征,在很大程度上限制了未知突变包括新耐药株的早期发现,这是目前和未来一段时期内HIV分子诊断中有待解决的课题。