Investigation of the profile of hepatitis C virus subtypes in recipients of donor blood components


Ignatova E.N., Yaroslavtseva N.G., Tupoleva T.A., Romanova T.Yu., Tikhomirov D.S., Filatov F.P.

Hematology Research Center, Ministry of Health of Russia, Moscow
Hepatitis C virus (HCV) is an etiological agent of an inflammatory process in the liver, which is characterized by the parenteral route of transmission. Transfusions of donor blood components are an integral part of therapy for blood system diseases and increase a risk for blood-borne transmissible infections, including hepatitis C. The virus genotype determines both the nature of the disease and a response to antiviral therapy.
Objective. To analyze the profile of HCV subtypes in infected people, including in recipients of donor blood components.
Subjects and methods. A total of 811 HCV infected patients, including 550 donor blood recipients (Group 1) and 261 transfusion-free patients (Group 2), were examined in 2004 to 2011. Commercial reagent kits (OOO «InterLabService», Russia) were applied.
Results. There was a remaining prevalence of subtype 1b (n = 381 (47%)). Group 1 showed a significant increase in its proportion from 39.57 to 63.64% (p < 0.05). During the investigation, the proportion of untyped samples declined from 26.20 to 6.50% in Group 1 and from 22.20 to 2.99% in Group 2 (p < 0.05). Cases of subtypes 3 and 4 were codetected in Group 1.
Conclusion. Subtype 1b remained prevalent. The improved quality of laboratory diagnosis could statistically significantly reduce the proportion of HCV-positive samples that could not be genotyped. There were cases of codetection of more than two HCV subtypes in the group of recipients of blood component transfusions, unlike blood transfusion-free patients.

РНК-содержащий вирус гепатита С (ВГС) является этиологическим агентом воспалительного процесса в печени, который в 50–80% случаев переходит в хроническую форму [1] и в конечном итоге может привести к циррозу или гепатокарциноме. Основным путем передачи ВГС является парентеральный путь [2]. Трансфузии компонентов донорской крови являются неотъемлемой частью терапии заболеваний системы крови и одним из ведущих факторов риска вероятного инфицирования ВГС [3].

Особенностью ВГС является чрезвычайно высокая изменчивость генома. Наибольшей иммуногенностью обладают вирусные белки, кодированные гипервариабельным участком генома. Высокая степень гетерогенности этого локуса приводит к неэффективности гуморального ответа [1]. Наличие консервативной 5’-нетранслируемой области генома позволяет проводить генотипирование вируса. К настоящему времени выявлено 7 генотипов ВГС, в каждом из которых выделяют отдельные субтипы [2]. В России циркулируют преимущественно субтипы 1b и 3a [1, 4–10]. Согласно данным последних лет [1, 11–14], генотип вируса определяет как характер течения заболевания, так и ответ на противовирусную терапию. Течение инфекции, вызванной вирусом субтипа 1b, считается наиболее агрессивным и плохо поддается терапии [11–14]. Для других субтипов вируса характерно более мягкое течение и быстрое достижение устойчивого вирусологического ответа на лечение. Таким образом, определение субтипа ВГС у пациента является важным этапом при определении стратегии лечения.

На территории Российской Федерации специалисты регулярно изучают географическое распространение субтипов ВГС [4–10]. Так, в 1997 г. отмечено преобладание субтипа 1b (73,3%). Более редкими оказались субтипы 3а (11,6%), 1а (9,6%), а также сочетание субтипов 2а + 2b (5,1% случаев) [4–10]. К 2002 г. в Москве и Санкт-Петербурге доля субтипа 3а в структуре субтипов ВГС увеличилась до 39,5 и 65% соответственно, что, по-видимому, было связано с ростом числа потребителей инъекционных наркотиков [6, 7]. Также до 35% увеличилась доля субтипа 3а у пациентов, находящихся на стационарном лечении в лечебно-профилактических учреждениях Москвы и Санкт-Петербурга [6, 7, 10]. В разных субъектах РФ распространение субтипов ВГС приблизительно одинаково [4, 5, 8–10], однако имеются некоторые отличия. В Московской и Владимирской областях субтип 1b обнаруживали соответственно у 52,9 и 48,2% лиц с ВГС-инфекцией, а 3а – у 33,0 и 36,2%. Иная ситуация наблюдалась в Санкт-Петербурге, Новосибирске, Хабаровске и Барнауле, где доля субтипа 3а была выше (50–54%), чем доля 1b (25–46%). В Хабаровске высока доля субтипа 2а (25%). В Томской области субтип 3а (34,3%) преобладал над субтипом 1b (27,6%), и была высока доля образцов, в которых одновременно выявляли более одного субтипа – 34% [9].

Все вышеперечисленные данные получены в популяционных исследованиях среди лиц, инфицированных ВГС. Изучение распространения субтипов ВГС у реципиентов компонентов донорской крови представляет несомненный эпидемиологический интерес, однако работа в этом направлении практически не проводилась ни на территории РФ, ни за рубежом. Доказано, что ведущим фактором риска инфицирования ВГС пациентов с заболеваниями системы крови является высокая трансфузионная нагрузка от большого числа доноров. Частота выявления маркеров ВГС среди реципиентов множественных трансфузий, по данным литературы [15, 16], превышает аналогичные показатели в общей популяции населения России почти в 2 раза.

Реактивация ВГС-инфекции негативно сказывается на результатах лечения основного заболевания и общей выживаемости пациентов с заболеваниями системы крови, может являться причиной временной или даже полной отмены химиотерапии [16]. В настоящее время активно ведутся разработки новых специфических препаратов и схем терапии, эффективных для лечения разных субтипов ВГС [13, 17, 18]. В этой связи определение субтипа вируса крайне актуально.

Предыдущие исследования, проведенные в Гема­тологическом научном центре Минздрава России (далее – ГНЦ) в 2001–2003 г., выявили преобладание у пациентов-реципиентов множественных трансфузий тех же субтипов ВГС, что и у жителей России в целом: 1b (51,8%) и 3а (22,8%). Реже встречались субтипы 1а (3,6%), 2 (2,4%) и одновременное присутствие нескольких субтипов (1,2%). Кроме того, в 18,1% РНК ВГС-позитивных образцов определить субтип не удалось [19].

Целью настоящей работы был анализ профиля субтипов ВГС у инфицированных лиц, в том числе реципиентов компонентов донорской крови.

Материалы и методы

Проанализированы данные обследования 811 лиц, инфицированных ВГС, в период с 2004 по 2011 г. В группу повышенного риска инфицирования ВГС вошли пациенты клиник ГНЦ – реципиенты компонентов донорской крови (1-я группа; n = 550). В контрольную группу были включены ВГС-инфицированные пациенты без трансфузиологического анамнеза, направленные из других стационаров Москвы для определения генотипа ВГС (2-я группа; n = 261).

Проведен сравнительный анализ полученных данных и результатов исследований, выполненных в период 2001–2003 гг. [19].

Пробоподготовку образцов крови проводили по методике, описанной в предыдущих работах [19–21]. Наличие РНК и субтип ВГС определяли с помощью коммерческих наборов реагентов «АмплиСенс» (ООО «ИнтерЛабСервис», Россия)

Для выделения РНК использовали наборы «РИБО-золь» и «РИБО-преп».

Для амплификации РНК ВГС в клиническом материале применяли следующие наборы:

  • для получения кДНК на матрице РНК – «Реверта-R»;
  • для амплификации кДНК с электрофоретической детекцией продуктов амплификации в 2% агарозном геле – «АмплиСенс-100-R HCV-240/440-ВКО»;
  • для проведения реакции обратной транскрипции РНК и амплификации кДНК с гибридизационно-флуоресцентной детекцией в режиме «реального времени» – «АмплиСенс HCV-FRT»; линейный диапазон от 500 до 5 х 107 МЕ/мл);
  • для проведения реакции обратной транскрипции РНК и амплификации кДНК с гибридизационно-флуоресцентной детекцией в режиме «реального времени» – «АмплиСенс HCV-FL»; линейный диапазон от 300 до 1 х 108 МЕ/мл).

Амплификацию кДНК ВГС проводили с помощью приборов «Perkin-Elmer 2400» («Perkin-Elmer Corporation», США) с последующим анализом в 2% агарозном геле методом горизонтального электрофореза, «Rotor-Gene 3000» и «Rotor-Gene-6000» («Corbett Research», Австралия) с регистрацией в режиме «реального времени».

Заявленная аналитическая чувствительность тест-систем при выделении РНК из 100 мкл образца составляет для «АмплиСенс-100-R HCV-240/440-ВКО» 300 МЕ/мл, для «АмплиСенс HCV-FRT» – 100 МЕ/мл, для «АмплиСенс HCV-FL» – 100 МЕ/мл.

Для идентификации субтипов ВГС (1a, 1b, 2, 3a) использовали ПЦР-наборы «АмплиСенс HCV-генотип-EPh» (заявленная аналитическая чувствительность – 1000 МЕ/мл).

Статистическую обработку данных проводили с применением программного обеспечения Public Domain Software for Epidemiology and Disease Survellance (Epi Info Version 5.00 – april 1990). Достоверность различий оценивали, используя точный критерий Фишера. Различия между группами считали статистически значимыми при р < 0,05.

Результаты и обсуждение

Результаты генотипирования ВГС в образцах крови, исследованных в период с 2004 по 2011 г., представлены в табл. 1.

При анализе результатов исследования были выявлены общие тенденции. В период наблюдения сохранялось преобладание субтипа 1b (п = 381; 47%). В 1-й группе отмечено статистически значимое увеличение доли субтипа 1b с 39,57 до 63,64% (р = 0,0026). К 2010–2011 гг. во 2-й группе доля субтипа 1b составила 52,24%. При сравнении с показателями 2001–2003 гг. установлено почти трехкратное увеличение доли субтипа 2: в 1-й группе – с 2,4 до 8,73% в период 2006–2007 гг., во 2-й – с 5,3 до 14,86% в период 2008–2009 гг. К концу периода наблюдения в обеих группах отмечено снижение доли этого субтипа до 5,19 и 8,96% соответственно. Во 2-й группе к 2010–2011гг. доля субтипа 1а увеличилась до 7,46%. В целом соотношение встречаемости субтипов 1а, 2 и 3а в 1-й и 2-й группах не имело статистически значимых отличий за весь период наблюдений.

Доля нетипируемых образцов статистически значимо снижалась за период исследования с 26,2 до 6,50% в 1-й группе и с 22,20 до 2,99% во 2-й группе (р < 0,05), что является следствием улучшения качества лабораторной диагностики, в том числе повышения чувствительности тест-систем для генотипирования.

Одновременное выявление двух или более субтипов ВГС в одном образце крови – явление редкое. Единичные образцы объединены и проанализированы за периоды 2004–2007 и 2008–2011 гг. Отмечены определенные тенденции в структуре сочетаний субтипов ВГС (табл. 2). В 1-й группе с 2004 г.

С 2004 по 2007 гг. в 1-й группе обнаружено 9 образцов, в которых выявлены одновременно 2 или более субтипов ВГС в четырех сочетаниях. Доминировал вариант 1b + 1а (п = 6). В 2008–2011 гг. было выявлено 11 образцов с несколькими субтипами вируса и количество сочетаний субтипов ВГС увеличилось до 6 вариантов. Изменился и доминирующий вариант – им стал 1b + 2 (п = 4).

Во 2-й группе в 2004–2007 гг. выявлено 6 образцов, в которых одновременно идентифицировано 2 и более субтипов ВГС. Как и в 1-й группе, здесь доминировал вариант 1b + 1а (п = 3). В 2008–2011 гг. число проб, содержащих 2 субтипа вируса, уменьшилась вдвое (п = 3). Доминирующим стал вариант 1b + 3а (п = 2).

Разнообразие комбинаций субтипов ВГС в 1-й группе может быть обусловлено высокой трансфузионной нагрузкой с использованием компонентов крови от большого числа доноров, а также наличием у больных иммуносупрессии. Считается, что при недостаточной эффективности иммунитета появляется возможность кратковременного существования нескольких субтипов ВГС в пределах одного организма [22, 23], что косвенно подтверждают полученные нами данные.

В 1-й группе было выявлено 2 случая одновременного содержания более 2 субтипов: 1b + 3а + 2 и 1b + 3а + 2 + 1а. В 261 пробе от пациентов 2-й группы за весь период наблюдения не было зарегистрировано одновременного присутствия более двух субтипов вируса. Принимая во внимание этот факт, можно предположить ко- или суперинфицирование реципиентов за счет множественных трансфузий компонентов крови от большого числа доноров.

Выводы

  1. Выявлено сохраняющееся превалирование субтипа 1b (47%) у инфицированных ВГС лиц, в том числе статистически значимое увеличение доли субтипа 1b в группе реципиентов компонентов донорской крови, в период с 2004 по 2011 гг. (р < 0,05).
  2. Не установлено значимых отличий в профилях выявляемых субтипов ВГС у пациентов 1-й и 2-й групп.
  3. Улучшение качества лабораторной диагностики позволило статистически значимо снизить долю ВГС-позитивных образцов, не поддающихся генотипированию, с 26,20 до 6,50% в 1-й группе и с 22,20 до 2,99% – во 2-й (р < 0,05).
  4. В группе инфицированных ВГС пациентов-реципиентов трансфузий компонентов крови доноров отмечены 2 случая одновременного выявления трех и четырех субтипов ВГС.


Literature


  1. Yushchuk N.D., Klimova E.A., Znosko O.O., Karetkina G.N., Maksimov S.L., Maev I.V. [Viral hepatitis: Clinic, diagnostics, treatment. (Library specialist)]. Мoscow: GEOTAR-Media, 2012. 160 с. (In Russ.).
  2. Lvov D. K., ed. [Manual of Virology. Viruses and viral infections of humans and animals]. Мoscow: Meditsinskoe informatsionnoe agenstvo, 2013. 1200 с. (In Russ.).
  3. Kulikov S.M., Garmaeva T.Ts., Zingerman B.V., Filatov F.P., Sudarikov A.B., Mikhailova E.A., Karyakin A.V., Savchenko V.G., Zagoskina T.P., Belev V.V., Gorovoy V.P. [Viral safety of transfusion and its methods of evaluation].Gematologiya i transfuziologiya 2008; 53(4): 3–5. (In Russ.).
  4. Sklyar L.F., Ivanis V.A, Popov A.F., Polushin O.G. Distribution of virus C hepatitis genotypes in Primorsky region, Vladivostok State Medical University. Pacific Medical Journal 2005; 1: 72–74
  5. Deryabin N. G. [Hepatitis C: current status and prospects]. Voprosy virusologii 2012; prilozhenie 1: 91–103. (In Russ.).
  6. Kalinina O., Norder H, Vetrov T., Zhdanov K., Barzunova M., Plotnikova V., Mukomolov S., Magnius L.O. Shift in predominanting subtype of HCV from 1b to 3a in St. Petersburg mediated by increase in injecting drug use. J. Med. Virol. 2001; 65: 517–524.
  7. Bobkova M. R., Samokhvalov E. I., Kravchenko A. V., Salamov G. G., Zverev S. I., Pokrovsky V. V., Lvov D. K. [Genetic variants of hepatitis C virus in HIV-infected drug users]. Voprosy virusologii 2002; 3: 15–20. (In Russ.).
  8. Alahverdova T.S. Krasnopeeva E. G., Mirensky M.E., Zabelev AV., Markin N.V. [PCR diagnostics of viral hepatitis C in the southern region of Russia. Materials of 7-th all-Russian conference «Molecular diagnostics–2010». Мoscow, 2010; 1: 200–203. (In Russ.).
  9. Vojakov S.V., Volkova E.M., Shutovf N. A. Chuikova K.I. [Spectrum of genotypes of hepatitis C virus circulating on the territory of Tomsk Region. Materials of 7-th all-Russian conference «Molecular diagnostics–2010»]. Мoscow, 2010; 1: 206–208. (In Russ.).
  10. Samokhvalov E.I., Nikolaeva L.I., Alkhovsky S.V., Khlopova I. N., Makashova V. V., Petrova E.V., Sapronov G. V., Belyaeva N. M., Lvov D.K. [The Frequency of certain subtypes of hepatitis C in the Moscow Region]. Voprosy virusologii 2013; 1: 36–40. (In Russ.).
  11. Jazwinski A.B., Jezsik J., Tillmann H.L. Etanercept treatment to enable successful hepatitis c virus clearance in a patient with rheumatoid arthritis. Gastroenterol. Hepatol. 2011; 7(Issue 11): 772–774.
  12. Cacoub P., Terrier B. and Saadoun D. Hepatitis C virus-induced vasculitis: therapeutic options. Ann Rheum Dis. 2014; 73: 24–30.
  13. Tchulanov V.P., Shipulin G.A. [Role of molecular diagnostic techniques in optimization of treatment algorithms for viral hepatitis C]. Laboratornaya meditsina 2006; 8: 1–12. (In Russ.).
  14. Ivashkin V.T. [Diagnosis, treatment and management of patients with hepatitis C. guidelines. According to the materials of the practical recommendations of the American society for the study of liver diseases (AASLD)]. Klinicheskaya mikrobiologiya i antimikrobnaya khimioterapiya 2006; 8(2): 102–129. (In Russ.).
  15. Garmaeva T. Ts. [Viral hepatitis b and C patients with blood diseases]. Dr. Med. Diss. Мoscow, 2012. (In Russ.).
  16. Emam E., Hamed E.F., Mostafa E.F., Attia H., ElHefni A.M., Gaerby M.E. Hepatitis C virus reactivation in patients with heamatological malignancies, Single Egyptian Center Study. Life Science Journal 2013; 10(2): 610–615.
  17. European Association for the Study of the Liver. EASL Clinical Practice Guidelines: Management of hepatitis C virus infection. J. Hepatol. 2013. http://dx.doi.org/10.1016/j.jhep.2013.11.003
  18. Franciscus A. HCV diagnostic tools: genotype, subtype & quasispecies. Hepatitis C support project. VERSION 5, November 2011: 1–2.
  19. Yaroslavtseva N. G., Lukina E. A., Sysoeva E. P., Grumbkova L. O., Solov'eva T. I., Filatov F. P. [Genetic variants of hepatitis C virus in patients with neoplastic and non-neoplastic diseases of the blood system]. Gematologiya i transfuziologiya 2004; 49(6): 12–16. (In Russ.).
  20. Guschin A.E., Noskova O.M., Shipulin G.A. [Clinical and epidemiological aspects of the determination of genotypes of hepatitis C virus in the Development and use of a set of reagents «AmpliSens HCV-genotype» for the analysis of HCV subtypes circulating in the territory of the Moscow region and Kazan. Materials of the 4th all-Russian conference«Gene diagnostics of infectious diseases»]. Мoscow, 2002; 147–152. (In Russ.).
  21. Maksyutov R.A., Gavrilova E.V., Kanev A.N. [Genotyping of HCV isolates in the framework of the development of reference panels of sera. Materials of 7-th all-Russian conference «Molecular diagnostics–2010»]. Мoscow, 2010; 1: 245–247. (In Russ.).
  22. Simmonds P. Genetic diversity and evolution of hepatitis C virus – 15 years on. J. Gen. Virol. 2004; 85: 3173–3188.
  23. Noppornpanth S. Genetic diversity and molecular evolution of hepatitis C virus. Thesis to obtain the degree of Doctor from the Erasmus University Rotterdam by command of the rector magnificus, Prof. dr. S.W.J. Lamberts. Rotterdam, 2008.


About the Autors


For сorrespondence:
Ignatova Elena Nikolaevna, Researcher, Research Laboratory for Viral Safety of Transfusion of Blood and Its Components, Hematology Research Center, Ministry of Health of Russia
Address: 4, Novyi Zakovsky Proezd, Moscow 125167
Telephone: +7(495) 646-06-54
E-mail: ihele@yandex.ru


Similar Articles


Бионика Медиа