一篇論文,關于一個家庭內部 HIV 的傳播溯源。
2023年10月,福建省某醫院,一個 16 個月大的幼兒因支氣管肺炎就診,結果發現感染HIV-1。病毒載量(可以理解為病毒在血液中的濃度)相當高,達到了每毫升血液24.1 萬拷貝。
隨后其父親(34 歲)母親(33 歲)也被確診為HIV-1陽性。一家三人為福建省籍,現住址為北京市。
通常來說,嬰幼兒感染HIV最主要的途徑是“母嬰傳播”,也就是在懷孕、分娩或哺乳期間,從母親那里感染。
調閱了母親懷孕期間和孩子出生時的醫療記錄后發現,2022年6月,也就是孩子出生的時候,醫院不僅為母親做了檢測,還保留了孩子的臍帶血,做了HIV抗原抗體和核酸雙重檢測,結果都是陰性。
這意味著,孩子出生那一刻,孩子和母親都是健康的,沒有感染HIV。
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接下來,這家里每個人感染的 HIV 序列,被送去進行“系統進化分析”,也就是追溯病毒的家譜。
HIV病毒是有點像一臺容易出錯的復印機。在復制過程里,很容易出點突變,這些突變會代代相傳。所以,同一個感染者體內的所有病毒,都源自最初進入體內的那幾個祖先病毒,它們之間就像一個龐大的家族,雖然有細微差別,但總體上非常相似。
而如果A把病毒傳給了B,那么B體內的病毒,就是從A體內的病毒復制而來的。B體內的病毒群,就像是A體內病毒群的后代。它們之間會更像一些。
反之,如果兩個人的病毒來源完全不同,那么他們體內的病毒就會差異巨大,就像兩個毫無血緣關系的路人。
“系統進化分析”做的,就是把這個家庭三人血液樣本中的HIV病毒基因序列全部讀出來,然后比較它們之間的相似度。通過復雜的計算機算法,可以畫出一棵進化樹,也就是病毒的“家譜”。
在這棵樹上:
?? 親緣關系近的病毒(比如來自同一個人,或者有直接傳播關系的人),會被聚在同一個小樹枝上。
?? 親緣關系遠的病毒,則會分布在不同的、相距遙遠的大樹杈上。
?? 這棵樹還能顯示出“輩分”。位于樹根位置的病毒,就是這個傳播鏈條里的“祖先”。
通過這張“病毒家譜”,誰是源頭,誰被誰感染,往往一目了然。
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不僅可以查出誰傳誰,甚至可以大致定出傳染時間。
病毒的突變雖然是隨機的,但從宏觀上看,它發生的速度(突變率)大致是恒定的。就像一個時鐘,雖然秒針有時會稍微快一點或慢一點,但長期來看,它走時的節奏是穩定的。
這個就是“分子鐘”。
舉個例子,從父親和母親體內各取了一個病毒樣本。通過比較基因序列,發現它們之間有100個堿基的差異。如果這種病毒平均每1年產生20個堿基的差異,那么就可以推斷出,這兩個病毒大約在5年前(100 ÷ 20 = 5)是同一個,也就是它們擁有一個 5 年前的“共同祖先”。這個“共同祖先”存在的時間點,在科學上叫做“最近共同祖先時間”(tMRCA)。
這個時間點,就約等于病毒從一個人傳播到另一個人的時間。
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結果發現,這家人體內的 HIV毒株基因亞型為CRF01_AE_C4,來源于北京MSM(男男性行為人群)。
在病毒的進化樹上,父親的病毒序列,位于這個家庭小簇的最根部,就像是這棵小樹的樹根。而母親和孩子的病毒序列,則共同形成了一個新的、更年輕的“分叉”,從父親的“樹根”上生長出來。
在這個家庭內部,父親是病毒的源頭,也就是家庭內的“零號病人”。
在母子分叉上,母親的毒株序列位于根部,提示可能病毒由母親傳染給幼兒。
父親的tMRCA為2023.29,推斷感染時間為2023年3月。
母親與幼兒的tMRCA 都是 2023.68,感染時間推斷為2023年8月。
母親和幼兒感染時間點十分接近,母親可能迅速進入急性感染期,體內的病毒通過母乳傳給了幼兒。
2023年10月,幼兒被發現時,正處于急性感染期,因此體內病毒量極高。
一個完整的傳播鏈條如下:
北京MSM社群 → 父親(2023年3月,經男男性行為)→ 母親(2023年8月,經異性性行為)→ 嬰兒(2023年8月,經母乳喂養)
2023 年 11 月 15 日,一家三口開始用藥,進行聯合抗逆轉錄病毒治療。
肖明鳳,李建維,葉江竹,等.一起家庭內HIV-1傳播感染事件的溯源調查[J].中國艾滋病性病,2025,31(04):384-389.DOI:10.13419/j.cnki.aids.2025.04.07.
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