Primärresistenz und Vorkommen von HIV-Subtypen bei spät diagnostizierten HIV-1-Infektionen in Deutschland

Abstract

Hintergrund: Die Molekulare Surveillance von HIV liefert wichtige Informationen zum Vorkommen und zur Verbreitung zirkulierender HIV-Varianten. Während die Identifikation von übertragenen Resistenzen (TDR) für die Initialtherapie von großer Bedeutung ist, ist die Kenntnis um seltene HIV-Varianten/Subtypen insbesondere zur Anpassung der Nachweismethoden in der Diagnostik wichtig. Im Rahmen des Projekts Master HIV/HEP werden dem RKI seit 2013 von ca. 60% aller gemeldeten HIV-Neudiagnosen filtergetrocknete Serumproben für die molekulare Surveillance zugesandt. Mit Hilfe eines kommerziellen Tests (BED-CEIA) werden die Proben zunächst als rezente oder chronische Infektion (≤140 Tage bzw. >140 Tage Infektionsdauer) klassifiziert. Der BED-CEIA hat eine Sensitivität und Spezifität von 80% bzw. 86% und ist daher lediglich für epidemiologische Studien zugelassen. Zielstellung: Ziel dieser Arbeit war es die TDR- und Subtypverteilung beider Subpopulationen (rezente/Langzeit-Infektionen) zu vergleichen. Zudem sollte ein im Labor etablierter dualer Testalgorithmus (DAA) mit verbesserter Sensitivität und Spezifität auf die Studienproben angewandt werden, um die Ergebnisse, die dem BED zu Grunde liegen, mit denen des DAA zu vergleichen. Damit sollte das Ausmaß an Fehlklassifikationen durch den BED (insbesondere für einige non-B Subtypen) sowie die damit potentiell verbundenen Verzerrungen in den Subpopulationen beurteilt werden. Material und Methoden: Mit Hilfe einer Poweranalyse wurde der Probenumfang zur repräsentativen Analyse der chronischen Infektionen unter allen Neudiagnosen 2013/2014 ermittelt (Untersuchungszeitraum: 15.10.-31.12.2014). Virale RNA wurde aus DSS extrahiert, in einer in-house 2pol-PR/RT-RT-PCR amplifiziert und sequenziert. Anhand der Populationssequenz (Sanger) wurde eine genotypische Resistenzbestimmung durchgeführt und der Subtyp ermittelt. Die Ergebnisse wurden in Verbindung mit den klinischen und epidemiologischen Meldedaten ausgewertet. Zudem wurden die Filterproben des Untersuchungszeitraums mit einem BioRad-Aviditätsassay getestet, dessen Ergebnisse in dem in-house DAA zur erneuten Analyse in rezente und chronische Infektionen in Hinblick auf TDR und Subtyp verwendet wurden. Ergebnisse: Aus 225 Proben konnten virale Sequenzen bestimmt werden. Im Vergleich zu den rezenten HIV-1-Infektionen zeichnet sich die Gruppe der länger bestehenden Infektionen durch einen signifikant höheren Anteil an Frauen, an heterosexuellen Transmissionen und an Personen nicht deutscher Herkunft aus. Es konnten bei fast 40% der späten Diagnosen Subtyp non-B Infektionen festgestellt werden. Dies überstieg den Anteil bei den rezenten Infektionen (ca. 24%) deutlich. Keine signifikanten Unterschiede waren bei den Anteilen der TDR in den beiden Gruppen zu beobachten. 21 Proben wurden durch die Anwendung des DAA unterschiedlich im Vergleich zum BED-CEIA klassifiziert. Während die Gruppe der BED-CEIA klassifizierten chronischen Infektionen 225 Proben umfasste, bestand die Gruppe der DAA klassifizierten chronischen Infektionen aus 219 Proben. Die unterschiedliche Zusammensetzung der beiden Gruppen hatte jedoch keine signifikante Auswirkung auf die Verteilung der Subgruppen (Geschlecht, Transmissionsgruppe, Herkunftsland, Infektionsland) oder in der Subtypzusammensetzung. Schlussfolgerung: Im Vergleich zu rezenten Infektionen sind für Individuen mit späten HIV-Diagnosen folgende Merkmale charakteristisch: höheres Alter, weibliches Geschlecht, heterosexueller Transmissionsweg, Herkunft aus dem Ausland sowie Subtyp non-B Infektionen. Vergleichende Untersuchungen mit BED-CEIA und DAA sollten mit einer größeren Probenzahl durchgeführt werden, um eventuelle Unterschiede bei einigen HIV-Subtypen erkennbar zu machen bevor es zur Einführung des kosten- und zeitaufwendigeren DAA kommt.

Background: Molecular surveillance of HIV provides important information about the presence and distribution of circulating HIV variants. The identification of transmitted drug resistance (TDR) is relevant for first-line therapy and knowledge of rare HIV variants/subtypes is critical for keeping HIV diagnostic tests up-to-date. Within the project ‚Master HIV/HEP‘, samples from approximately 60% of all reported new HIV diagnoses are sent to the Robert Koch-Institute (RKI) in the form of filter dried serum spots (DSS) for molecular surveillance. The commercially available BED-CEIA capture ELISA allows classification of the samples as ‚recent‘ or ‚long-term‘ infections (≤140 days or >140 days duration of infection). Due to its low sensitivity and specificity (80% and 86%, respectively) this recency test is only suitable for epidemiological studies. Aims: The aim of this work was to compare the TDR and subtype distribution of both subpopulations (recent and long-term infections). In addition, a dual test algorithm (DAA) established in the laboratory that has improved sensitivity and specificity should be applied to the study panel. These results should then be compared to those of the BED-CEIA test. Finally, the degree of misclassification from the BED-CEIA (particularly for some non-B subtypes) and the potential correlating bias between the subpopulations should be evaluated. Material und methods: Power analysis was applied to determine the sample size for a representative analysis of long-term infections from all new HIV diagnoses in 2013/2014. The time period for sample tracking was defined as the 15th October to the 31st December, 2014. Viral RNA was isolated from DSS, amplified in an in-house 2pol-PR/RT-RT-PCR and sequenced. Population-based sequencing (Sanger) allowed resistances to be predicted and HIV-subtypes to be determined. The results were linked to the reported clinical and epidemiological data and analyzed. Furthermore, DSS were tested using the BioRad avidity assay and these results were integrated using the in-house test algorithm (DAA) into a new classification of the samples as ‚recent‘ and ‚long-term‘ infection with regard to TDR and subtype. Results: In total, 225 DSS were successfully genotyped and yielded viral sequences for analysis. In comparison to recent infections, the group of long-term infections was characterized by a significantly higher proportion of women, persons with heterosexual transmission route and persons with a country of origin other than Germany. Almost 40% of late diagnoses were determined to be subtype non-B infections, clearly a higher proportion than within recent infections (24%). No significant differences in the rates of TDR were observed between the groups. Twenty-one samples were classified differently using the DAA than with the BED-CEIA. The group of long-term infections classified with BED-CEIA comprised 225 samples, compared with 219 samples for the DAA. However, these differences in the composition of the two long-term groups did not significantly affect the proportion of the subgroups (gender, transmission group, origin, place of infection) or the subtype distribution. Conclusion: In contrast to recent infections, persons with late HIV-diagnoses tend to have the following characteristics: older, female, heterosexual transmission route, foreign country of origin and subtype non-B infection. Before introducing the more costly and lengthy DAA for recency testing, additional testing with the BED-CEIA and DAA of a larger sample size should be carried out to determine whether there are significant differences for some HIV-subtypes.