ОБЩИЙ ГЕНЕТИЧЕСКИЙ БАЛЛ КАК МЕТОД ЧИСЛЕННОЙ ОЦЕНКИ ВКЛАДА АЛЛЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ РЯДА ПОЛИМОРФНЫХ ЛОКУСОВ ГЕНОМА ЧЕЛОВЕКА В ФОРМИРОВАНИЕ НЕВОСПРИИМЧИВОСТИ К ЗАРАЖЕНИЮ ВИЧ-ИНФЕКЦИЕЙ

Цель. Оценить суммарный вклад аллельных вариантов полиморфных локусов генома человека в формировании невосприимчивости к заражению ВИЧ неинфицированных партнеров из дискордантных пар методом подсчета общего генетического балла (ОГБ). Материалы и методы. Обследовано 34 ВИЧ-неинфицированных партнера из дискордантных пар, проживающих совместно пять и более лет, которые составили группу «Случай». Группа сравнения «Контроль» (n=34) представляла собой случайную выборку, сопоставимую по полу и возрасту, из пациентов Центра с установленным диагнозом «ВИЧ-инфекция», заразившихся половым путем. В образцах цельной крови выделяли геномную ДНК стандартными методами фенол-хлороформной экстракции или с использованием магнитных частиц. Полиморфные локусы анализировали методом ПЦР с последующей детекцией продуктов реакции в агарозных гелях. Для локусов CCR5-T303A и SDF-1 3'А был использован метод ПДРФ (полиморфизм длины рестриктазных фрагментов), для локуса CCR2-V64I - методы ПДРФ и аллель-специфичной ПЦР (Allele-specific PCR, AS-PCR). Каждому обследованному человеку присваивали индивидуальный балл «протективности к ВИЧ» по каждому из изучаемых локусов. Окончательно ОГБ для каждого обследованного лица вычисляли как сумму индивидуальных генетических баллов по всем локусам. Статистическую обработку данных проводили, используя программу R [R Development Core Team, R: A Language and Environment for Statistical Computing, R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria, URL: http://www.R-project.org, 2006]. Результаты. Для локусов DC-SIGN-VNTR и CCR5-T303A в обеих группах были выявлены только «нормальные» гомозиготы с генотипами 7,7 и T,T соответственно, то есть эти маркеры оказались неполиморфными. Для «контрольного» маркера NOS3-VNTR в обеих группах было выявлено по одному гомозиготному носителю «мутантного» аллеля (генотип 4, 4), и по восемь человек оказались гетерозиготами (генотип 4, 5). Для локусов CCR5-A32 и CCR2-V64I гомозиготных носителей протективных аллелей ни в одной из групп выявлено не было. Для полиморфного маркера SDF-1 3'А в группе «Случай» наблюдалось увеличение числа носителей гетерозиготного генотипа A, G (14 человек против девяти в группе «Контроль»), что подтверждает выбранную нами модель «преимущества гетерозигот» при подсчете генетического балла по этому локусу. Значения ОГБ варьировали в диапазоне от 0 до 5 баллов для группы «Случай» и от 1 до 3 в группе «Контроль». В группе «Случай» 8 человек (23,5%) имели ОГБ≥4, тогда как в группе «Контроль» ОГБ≥4 не имел никто. Медианные значения ОГБ составили 3 балла для группы «Случай» и 2 - для группы «Контроль». Полученные результаты свидетельствуют о наличии различий между группой неинфицированных партнеров из дискордантных пар и группой ВИЧ-инфицированных, заразившихся половым путем. Заключение. С учетом полученных предварительных данных об эффективности метода ОГБ для исследований «случай-контроль» на изучаемых выборках целесообразно продолжение исследования, что в дальнейшем позволит сформировать комплекс рекомендаций для внедрения в клиническую практику.

ВИЧ-инфекция, дискордантные пары, полиморфные локусы генома человека, общий генетический балл, HIV infection, HIV-discordant pairs, polymorphic loci, human genome, total genetic score

1. Мечников И.И. Невосприимчивость в инфекционных болезнях.- М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2012. - Р. 33-35.

2. Imagawa D.T., Lee M.H., Wolinsky S.M., Sano K., Morales F., Kwok S., Sninsky J.J., Nishanian P.G., Giorgi J., Fahey J.L. Human immunodeficiency virus type 1 infection in homosexual men who remain seronegative for prolonged periods // N. Engl. J. Med.- 1989.- Vol. 320, № 22.- Р. 1458-1462.

3. Plummer F., Fowke K., Nagelkerke N.J., Simonsen J.N., Bwayo J., Ngugi E. Evidence for resistance to HIV among continuously exposed prostitutes in Nairobi, Kenya // Presented at: 9th International AIDS Conference // 4th STD World Congress.- 1993. - Berlin, Germany.- Abstract WA-A07-3.

4. Fowke K.R., Nagelkerke N.J., Kimani J., Simonsen J.N., Anzala A.O., Bwayo J.J., MacDonald K.S., Ngugi E.N., Plummer F.A. Resistance to HIV-1 infection among persistently seronegative prostitutes in Nairobi, Kenya // Lancet.- 1996.- Vol. 348, № 9038.- Р. 1347-1351.

5. Clerici M., Giorgi J.V., Chou C.C., Gudeman V.K., Zack J.A., Gupta P., Ho H.N., Nishanian P.G., Berzofsky J.A., Shearer G.M. Cell-mediated immune responses to human immunodeficiency virus (HIV) type 1 in seronegative homosexual men with recent sexual exposure to HIV-1 // J. Infect. Dis.- 1992.- № 165.- Р. 1012-1019.

6. Kulkarni P.S., Butera S.T., Duerr A.C. Resistance to HIV-1 infection: lessons learned from studies of highly exposed persistently seronegative (HEPS) individuals // AIDS Rev.- 2003.- Vol. 5, № 2.- Р. 87-103.

7. Horton R.E., McLaren P.J., Fowke K., Kimani J., Ball T.B. Cohorts for the study of HIV-1-exposed but uninfected individuals: benefits and limitations // J. Infect Dis.- 2010.- № 1.- Р. 202.

8. Kaur G., Mehra N. Genetic determinants of HIV-1 infection and progression to AIDS: susceptibility to HIV infection // Tissue Antigens.- 2009.- Vol. 73, № 289.- Р. 301.

9. Walker B.D. Elite control of HIV infection: implications for vaccines and treatment // Top HIV Med.- 2007.- Vol. 15, № 134.- Р. 6.

10. Casado C., Colombo S., Rauch A., Martinez R., Günthard H.F., Garcia S., Rodriguez C., Del Romero J., Telenti A., Lùpez-Galindez C. Host and viral genetic correlates of clinical definitions of HIV-1 disease progression // PLoS One.- 2010.- № 5. - Р. 11079.

11. Lama J., Planelles V. Host factors influencing susceptibility to HIV infection and AIDS progression // Retrovirology.- 2007.- № 4.- Р. 52.

12. O’Brien S.J., Nelson G.W. Human genes that limit AIDS // Nat. Genet.- 2004. - № 36.- Р. 565-574.

13. Telenti A., Bleiber G. Host genetics of HIV-1 susceptibility // Future Virology. - 2006.- № 1.- Р. 55-70.

14. Sharma G., Kaur G., Mehra N. Genetic correlates influencing immunopathogenesis of HIV infection // Indian J. Med. Res. - 2011.- Vol. 134, № 6.- Р. 749-768.

15. Hersberger M., Bonhoeffer S., Rampini S.K., Opravil M., Marti-Jaun J., Telenti A., Hänseler E., Ledergerber B., Speck R.F. Swiss HIV Cohort Study. CCTTT-repeat polymorphism of the inducible nitric oxide synthase is not associated with HIV pathogenesis // Clin. Exp. Immunol.- 2004.- Vol. 137, № 3.- Р. 566-569.

16. Th0rner L.W., Erikstrup C., Harritsh0j L.H., Larsen M.H., Kronborg G., Pedersen C., Larsen C.S., Pedersen G., Gerstoft J., Obel N. Ullum H. Impact of polymorphisms in the HCP5 and HLA-C, and ZNRD1 genes on HIV viral load // Infect. Genet. Evol.- 2016.- № 41.- Р. 185-190.

17. Henrich T.J., Hanhauser E., Hu Z., Stellbrink H.J., Noah C., Martin J.N., Deeks S.G., Kuritzkes D.R., Pereyra F. Viremic Control and Viral Coreceptor Usage in Two HIV-1-Infected Persons Homozygous for CCR5 Д32 // AIDS.- 2015.- Vol. 29, № 8.- Р. 867-876.

18. Levy J.A. Dispelling myths and focusing on notable concepts in HIV pathogenesis // Trends Mol. Med. - 2015.- Vol. 21, № 6.- Р. 341-353.

19. Cabrera-Munoz E., Fuentes-Romero L.L., Zamora-Châvez J., Camacho-Arroyo I., Soto-Ramirez L.E. Effects of progesterone on the content of CCR5 and CXCR4 coreceptors in PBMCs of seropositive and exposed but uninfected Mexican women to HIV-1 // J. Steroid. Biochem. Mol. Biol.- 2012.- Vol. 132, № 1-2.- Р. 66-72.

20. Maina E.K., Abana C.Z., Bukusi E.A., Sedegah M., Lartey M., Ampofo W.K.Plasma concentrations of transforming growth factor beta 1 in nonprogressive HIV-1 infection correlates with markers of disease progression // Cytokine.- 2016.- № 81.- Р. 109-116.

21. Zhu T., Corey L., Hwangbo Y., Lee J.M., Learn G.H., Mullins J.I., McElrath M.J. Persistence of extraordinarily low levels of genetically homogeneous human immunodeficiency virus type 1 in exposed seronegative individuals // J. Virol.- 2003.- Vol. 77, № 11.- Р. 6108-6116.

22. Williams A.G., Folland J.P. Similarity of polygenic profiles limits the potential for elite human physical performance // J. Physiol.- 2008.- Vol. 586, № 1.- Р. 113-121.

23. Meigs J.B., Shrader P., Sullivan L.M., McAteer J.B., Fox C.S., Dupuis J., Manning A.K., Florez J.C., Wilson P.W., D'Agostino R.B.Sr., Cupples L.A. Genotype score in addition to common risk factors for prediction of type 2 diabetes // N. Engl. J. Med. - 2008.- Vol. 359, № 21.- Р. 2208-2219.

24. Palmer C.N., Kimber C.H., Doney A.S., Proia A.S., Morris A.D., Gaetani E., Quarta M., Smith R.C., Pola R. Combined effect of inflammatory gene polymorphisms and the risk of ischemic stroke in a prospective cohort of subjects with type 2 diabetes: a Go-DARTS study // Diabetes.- 2010.- Vol. 59, № 11.- Р. 2945-2948.

25. Ruiz J.R., Arteta D., Buxens A., Artieda M., Gomez-Gallego F., Santiago C., Yvert T., Morân M., Lucia A. Can we identify a power-oriented polygenic profile? // J. Appl. Physiol.- 2010.- Vol. 108, № 3.- Р. 561-566.

26. Wang X.L., Sim A.S., Badenhop R.F., McCredie R.M., Wilcken D.E. A smoking-dependent risk of coronary artery disease associated with a polymorphism of the endothelial nitric oxide synthase gene // Nat. Med.- 1996.- Vol. 2, № 1.- Р. 41-45.

27. Воронько О.Е., Чистяков Д.А., Кобалава Ж.Д., Терещенко С.Н., Моисеев С.В., Носиков В.В. Полиморфный минисателлит ecNOS4a/4b в гене эндотелиальной NO-синтазы и сердечно-сосудистые заболевания // Молекулярная биология.- 2000.- Т. 34, № 5. - С. 875-878.

28. Jiang J., Fu W., Wang X., Lin P.H., Yao Q., Chen C. HIV gp120 induces endothelial dysfunction in tumour necrosis factor-alpha-activated porcine and human endothelial cells // Cardiovasc. Res.- 2010.- Vol. 87, № 2.- Р. 366-374.

29. Duffy P., Wang X., Lin P.H., Yao Q., Chen C. HIV Nef protein causes endothelial dysfunction in porcine pulmonary arteries and human pulmonary artery endothelial cells // J. Surg. Res.- 2009.- Vol. 156, № 2.- Р. 257-264.

30. Paladugu R., Fu W., Conklin B.S., Lin P.H., Lumsden A.B., Yao Q., Chen C. Hiv Tat protein causes endothelial dysfunction in porcine coronary arteries // J. Vasc. Surg.- 2003.- Vol. 38, № 3.- Р. 549-555.

31. Cohen O.J., Paolucci S., Bende S.M., Daucher M., Moriuchi H., Moriuchi M., Cicala C., Davey R.T. Jr., Baird B., Fauci A.S. CXCR4 and CCR5 genetic polymorphisms in long-term nonprogressive human immunodeficiency virus infection: lack of association with mutations other than CCR5-Delta32 // J. Virol.- 1998.- Vol. 72, № 6215.- Р. 7.

32. BalottaC., BagnarelliP., Violin M., Ridolfo A.L., Zhou D., Berlusconi A., Corvasce S., Corbellino M., Clementi M., Clerici M., Moroni M., Galli M. Homozygous delta 32 deletion of the CCR-5 chemokine receptor gene in an HIV-1-infected patient // AIDS.- 1997.- № 11.- Р. 67-71.

33. Theodorou I., Meyer L., Magierowska M., Katlama C., Rouzioux C. HIV-1 infection in an individual homozygous for CCR5 delta 32. Seroco Study Group // Lancet. - 1997.- № 349.- Р. 1219-1220.

34. Quillent C., Oberlin E., Braun J., Rousset D., Gonzalez-Canali G., MétaisP., Montagnier L., Virelizier J.L., Arenzana-Seisdedos F., Beretta A. HIV-1-resistance phenotype conferred by combination of two separate inherited mutations of CCR5 gene // Lancet.- 1998.- Vol. 351, № 9095.- Р. 14-18.

35. Wichukchinda N., Kitamura Y., Rojanawiwat A., Nakayama E.E., Song H., Pathipvanich P., Auwanit W., Sawanpanyalert P., Iwamoto A., Shioda T., Ariyoshi K. The polymorphisms in DC-SIGNR affect susceptibility to HIV type 1 infection // AIDS Res. Hum. Retroviruses.- 2007.- № 23.- Р. 686-692.

36. Zhang J., Zhang X., Fu J., Bi Z., Arheart K.L., Barreiro L.B., Quintana-Murci L., Pahwa S., Liu H. Protective role of DC-SIGN (CD209) neckregion alleles with №5 repeat units in HIV-1 transmission // J. Infect. Dis.- 2008.- Vol. 198, № 68.- Р. 71.

37. Liu H., Hwangbo Y., Holte S., Lee J., Wang C., Kaupp N., Zhu H., Celum C., Corey L., McElrath M.J., Zhu T. Analysis of genetic polymorphisms in CCR5, CCR2, stromal cell-derived factor-1, RANTES, and dendritic cell-specific intercellular adhesion molecule-3-grabbing nonintegrin in seronegative individuals repeatedly exposed to HIV-1 // J. Infect. Dis.- 2004.- Vol. 190, № 6.- Р. 1055-1058.

38. Jin W., Li C., Du T., Hu K., HuangX., Hu Q. DC-SIGN plays a stronger role than DCIR in mediating HIV-1 capture and transfer // Virology.- 2014.- Vol. 83-92.- Р. 458-459.

39. Bleul C.C., Farzan M., Choe H., Parolin C., Clark-Lewis I., Sodroski J., Springer T.A. The lymphocyte chemo attractant SDF-1 is a ligand for LESTR/fusin and blocks HIV-1 entry // Nature.- 1996.- № 382.- Р. 829-833.

40. Oberlin E., Amara A., Bachelerie F., Bessia C., Virelizier J.L., Arenzana-Seisdedos F., Schwartz O., Heard J.M., Clark-Lewis I., Legler D.F., Loetscher M., Baggiolini M., Moser B. The CXC chemokine SDF-1 is the ligand for LESTR/fusin and prevents infection by T-cell-line-adapted HIV-1 // Nature.- 1996.- № 382.- Р. 833-855.

41. Arenzana-Seisdedos F., Parmentier M. Genetics of resistance to HIV infection: Role of co-receptors and co-receptor ligands // Semin. Immunol.- 2006.- № 18.- Р. 387- 403.

42. O’Brien S.J., Moore J.P. The effect of genetic variation in chemokines and their receptors on HIV transmission and progression to AIDS // Immunol. Rev.- 2000.- № 177.- Р. 99-111.

43. Garcia-Moruja C., Rueda P., Torres C., Alcami J., Luque F., Caruz A. Molecular phenotype of CXCL12beta 3’UTR G801A polymorphism (rs1801157) associated to HIV-1 disease progression // Curr. HIV Res.- 2009.- Vol. 7, № 4.- Р. 384-389.

44. Hogan C.M., Hammer S.M. Host determinants in HIV infection and disease. Part 2: genetic factors and implications for antiretroviral therapeutics // Ann. Intern. Med.- 2001.- № 134.- Р. 978-996.

45. Lama J., Planelles V. Host factors influencing susceptibility to HIV infection and AIDS progression // Retrovirology.- 2007.- № 4.- Р. 52.

46. Wu L., LaRosa G., Kassam N., Gordon C.J., Heath H., Ruffing N., Chen H., Humblias J., Samson M., Parmentier M., Moore J.P., Mackay C.R. Interaction of chemokine receptor CCR5 with its ligands: multiple domains for HIV-1 gp120 binding and a single domain for chemokine binding // J. Exp. Med.- 1997.- № 186.- Р. 1373-1381.

47. Gianesin K., Freguja R., Carmona F., Zanchetta M., Del Bianco P., Malacrida S., Montagna M., Rampon O., Giaquinto C., De Rossi A. The role of genetic variants of Stromal cell-Derived Factor 1 in pediatric HIV-1 infection and disease progression // PLoS One.- 2012.- Vol. 7, № 9.- Р. е44460.

48. Mehlotra R.K., Hall N.B., Bruse S.E., John B., Zikursh M.J., Stein C.M., Siba P.M., Zimmerman P.A. CCR2, CCR5, and CXCL12 variation and HIV/AIDS in Papua New Guinea // Infect. Genet. Evol.- 2015.- № 36.- Р. 165-173.

49. Пушкарёв В.П., Рахманина Л.В., Лекомцев Е.В., Пономарёв В.А., Янбаев Ю.А., Дегтярёв А.В., Дятлов Д.А. Оценка генетической перспективности спортсменов в игровых видах спорта // Теория и практика физической культуры.- 2010.- № 1.- С. 36-39.

50. Баранов В.С. Генетический паспорт - основа индивидуальной и предиктивной медицины.- СПб.: Издательство Н-Л, 2009.

51. Apostolakis S., Baritaki S., Krambovitis E., Spandidos D.A. Distribution of HIV/AIDS protective SDF1, CCR5 and CCR2 gene variants within Cretan population // J. Clin. Virol.- 2005.- Vol. 34, № 4.- Р. 310-314.

52. Abdi R., Tran T.B., Sahagun-Ruiz A., Murphy P.M., Brenner B.M., Milford E.L., McDermott D.H. Chemokine receptor polymorphism and risk of acute rejection in human renal transplantation // J. Am. Soc. Nephrol.- 2002.- Vol. 13, № 3.- Р. 754-758.

53. Tang J., Rivers C., KaritaE., Costello C., Allen S., Fultz P.N., SchoenbaumE.E., Kaslow R.A. Allelic variants of human beta-chemokine receptor 5 (CCR5) promoter: evolutionary relationships and predictable associations with HIV-1 disease progression // Gen. and Immun.- 1999.- № 1.- Р. 20-27.

54. Winkler Ch., Modi W., Smith M. W., Nelson G.W., Wu X., Carrington M., Dean M., Honjo T., Tashiro K., Yabe D., Buchbinder S., Vittinghoff E, Goedert J.J., O’Brien Th. R., Jacobson L.P., Detels R., Donfield Sh., Willoughby A., Gomperts E., Vlahov D., PhairJ. Genetic Restriction of AIDS Pathogenesis by an SDF-1 Chemokine Gene Variant // Science.- 1998.- № 279.- Р. 389-393.

55. Sellis D., Callahan B.J., Petrov D.A., Messer P.W.Heterozygote advantage as a natural consequence of adaptation in diploids // Proc. Nat. Acad. Sci. USA.- 2011.- Vol. 108, № 51. - Р. 20666-20671.

56. Ferre A.L., Hunt P.W., McConnell D.H., Morris M.M., Garcia J.C., Pollard R.B., Yee H.F., Martin J.N., Deeks S.G., Shacklett B.L. HIV controllers with HLA-DRB1*13 and HLA-DQB1*06 alleles have strong, polyfunctional mucosal CD4+ T-cell responses // J. Virol.- 2010.- Vol. 84, № 21.- Р. 11020-11029.

57. Malavazi I., Abrao E.P., Mikawa A.Y., Tagliavini S.A., da Costa P.I. Evaluation of the polymorphisms in methylenetetrahydrofolate reductase gene and the levels of folate and B12 in HIV-infected patients under antiretroviral therapy // Rev. Soc. Bras. Med. Trop.- 2004.- Vol. 37, № 6.- Р. 469-475.

58. Deminice R., Silva T.C., de Oliveira V.H. Elevated homocysteine levels in human immunodeficiency virus-infected patients under antiretroviral therapy: A meta-analysis // World. J. Virol.- 2015.- Vol. 4, № 2.- Р. 147-155.