Генетическое разнообразие вируса гепатита B в пяти регионах России в период действия программы всеобщей вакцинации: оценка влияния новых факторов отбора на спектр генетических и серологических вариантов
Журнал: Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. 2025;43(1): 38‑48
Прочитано: 1231 раз
Как цитировать:
Вирус гепатита В человека (ВГВ) имеет компактный — около 3200 нуклеотидов — кольцевой ДНК-геном с перекрывающимися рамками считывания. При этом ВГВ демонстрирует значительную вариабельность: для него описано 9 серотипов (субтипов поверхностного белка ВГВ — HBsAg, обозначаемых ayw1, ayw2, ayw3, ayw4, ayr, adw2, adw4, adrq+ и adrq-) [1—5], не менее 8 генотипов (A—H) [6—12] и, как минимум, 42 субгенотипа (A1, A2 и т.д.) [13—19]. Разница в геномных последовательностях (то есть доля сайтов, содержащих отличающиеся нуклеотиды) изолятов разных генотипов составляет 8% и более, разных субгенотипов внутри одного генотипа — 4% [6, 13, 17, 19]. Для определения (суб)генотипов фрагментов последовательностей изолятов ВГВ используют в том числе филогенетические методы [17]. Изоляты одного субтипа HBsAg могут принадлежать к разным (суб)генотипам, и наоборот; существует, однако, корреляция между серологическими и генетическими типами ВГВ [6, 9, 17].
Встречаемость различных (суб)генотипов ВГВ и субтипов HBsAg варьирует в разных регионах мира [3, 17, 20]. Генотип A (субтипы ayw1 и adw2) распространен в Северо-Западной Европе, Северной Америке, Африке и (отчасти) в Индии и странах Юго-Восточной Азии. При этом субгенотип A1 чаще встречается в Африке и Азии, а A2 — в Европе и США. Генотипы B (подтипы ayw1 и adw2) и C (подтипы adr, adrq+/—, ayr и adw2) доминируют в Юго-Восточной Азии и Океании. Генотип D наиболее широко распространен в мире, при этом его основные субгенотипы преобладают в разных местах земного шара: D1 (ayw2) — на Ближнем Востоке, в тюркских государствах и странах Магриба; D2 (ayw3) — в Восточной Европе и России; D3 (ayw2) циркулирует в Сибири и, как минорный вариант, встречается в Индии и Южной Америке [цит. по 17, 20—22]. Генотип E (субтип ayw4) распространен в странах Восточной Африки, а генотипы F и H (adw4 и ayw4 соответственно) являются основными вариантами ВГВ в Южной и Центральной Америке [12, 17, 20]. Несколько изолятов генотипа G зарегистрированы в США, Западной Европе и Азии [11, 13]. Ряд исследователей выделяют также новые генотипы I и J, спорадически встречающиеся в Юго-Восточной Азии и Японии [цит. по 13, 14].
Такое существенное разнообразие ВГВ означает и его высокую изменчивость (в эволюционном смысле), то есть наличие в вирусной популяции, циркулирующей в группе населения той или иной территории, широкого спектра генетических вариантов, часть которых способна случайным образом получить преимущество в распространении под действием вновь возникающих факторов отбора. Последние десятилетия (начиная с середины 1980-х гг.) характеризовались появлением многочисленных факторов эволюционного давления на ВГВ, среди которых сильнейшими стали повсеместное внедрение средств серологической, а затем и ПЦР-диагностики ВГВ в образцах донорской крови и для выявления уже инфицированных лиц; борьба с нелегальным употреблением наркотиков, и главное — реализация программ иммунизации населения против гепатита B.
Так, в России, начиная с 2001 г. (начала программы всеобщей вакцинации) и до 2021 г. (последние доступные данные) полный курс вакцины против гепатита B получили 109,6 млн человек (75% от общей численности населения, составляющей около 146 млн человек) [23], а доля людей, несущих защитный титр анти-HBsAg IgG (≥10 мМЕ/мл), в общей популяции России достигла 53,6% (исследование 2018—2021 гг., выполненное с привлечением 36 тыс. добровольцев [24]) или даже 66,4—70% в зависимости от региона (2017—2019 гг.; более 40 тыс. участников ежегодно [25]). Официально регистрируемая у населения РФ заболеваемость острым гепатитом B снизилась с 42,5 случая на 100 тыс. человек в год в 2000 г. (35,3 случая — в 2001 г.) до 0,3/100 тыс. в 2023 г. [26, 27]. Заболеваемость хроническим гепатитом B (включая спонтанно выявленные случаи бессимптомного носительства ВГВ) снизилась со 109,9/100 тыс. в 2000 г. до 16,8/100 тыс. в 2019 г. [26, 27] (после 2019 г. данные по регистрации новых случаев «носительства» ВГВ не публикуются, а заболеваемость хроническим гепатитом B отдельно в 2023 г. составила 8,45/100 тыс.) Это привело и к существенному снижению количества HBsAg-положительных носителей (HBsAg является основным маркером ВГВ-инфекции в соответствии с международными и отечественными рекомендациями [28, 29]): если на рубеже 1990-х и 2000-х гг. их доля в общей популяции России оценивалась в 1,8—4,6% в зависимости от региона [30, 31], то исследования 2018—2020 гг. показали среднюю распространенность HBsAg среди условно-здорового населения РФ уже на уровне 0,8±0,1% [24].
Важным является вопрос о том, привело ли такое беспрецедентное (в истории существования ВГВ) давление на вирусную популяцию к приобретению эволюционного преимущества каким-либо из существующих генетических вариантов ВГВ (или, возможно, появлению новых), которое могло бы быть выражено в вытеснении таким вариантом других, более подверженных действию существующих факторов отбора. Российская Федерация представляет хорошую возможность поиска ответа на этот вопрос: во-первых (как отмечалось выше), здесь за последние 20 лет произошло быстрое и существенное сокращение популяции ВГВ, а во-вторых, на территории РФ одновременно циркулируют не менее 5 субгенотипов ВГВ (A2, C2, D1, D2, D3) и 4 субтипов HBsAg — adw2, adrq+, ayw2, ayw3 [21, 24].
Таким образом, целью работы стала оценка изменений в спектре генетических и серологических вариантов ВГВ, циркулирующих в пяти регионах России — Чукотке, Тыве, Якутии, Москве и Хабаровске — в период действия программы всеобщей вакцинации, то есть с конца 1990 г. до современного времени. Анализ этих изменений может показать, одинаково ли эффективно выбранные стратегии противодействия ВГВ воздействуют на все его генетические варианты, или же какой-либо из циркулирующих (суб)генотипов или субтипов HBsAg получил возможность «ускользать» из-под их давления и получить преимущество в отборе, что потребует корректировки будущих противоэпидемических мероприятий.
Общий дизайн исследования. Для достижения цели было проведено сравнение соотношений субгенотипов и субтипов HBsAg в выборках изолятов ВГВ, полученных в одних и тех же регионах РФ с разницей в несколько лет (табл. 1—4). Во-первых, были секвенированы последовательности ДНК 49 изолятов ВГВ, полученных в 2018 г. в одном из наиболее изолированных географически и эпидемиологически регионов нашей страны — Чукотском АО (эти последовательности впервые публикуются в настоящей статье). Во-вторых, мы сравнили доли вариантов ВГВ в полученной выборке с таковыми среди изолятов ВГВ, собранными в том же регионе соавторами этой работы в 1997 (61 изолят) и 2008 гг. (62 изолята, см. табл. 1, 2) [21]. В-третьих, в анализ были включены выборки изолятов, большая часть которых была также получена ранее соавторами настоящей статьи в национальных республиках Сибири — Якутии (137 изолятов в 2022 г. [24], 95 в 2018 [24], 44 в 2004—2008 гг. [21, 32]) и Тыве (47 изолятов в 2021 г. [24] и 68 в 2008—2009 гг. [21, 24]), а также в двух крупных многонациональных городах — Москве (136 изолятов в 2020 г. и 55 в 2008—2009 гг. [24]) и Хабаровске (65 изолятов в 2021 г. [24], 18 в 2015 г. (эти последовательности опубликованы в виде записей в базе данных GenBank с шифрами KX925286—KX925303) и 32 в 2003—2008 гг. [22, 24, 32], см. табл. 3, 4).
Таблица 1. Распределение субгенотипов ВГВ в обследованной части вирусной популяции Чукотки 1997—2018 гг. Указано абсолютное число изолятов данного субгенотипа, их доля в общем количестве исследованных изолятов, а также доверительный интервал (95% ДИ)
|
Группа |
n |
Доля варианта, % (95% ДИ) |
|||||
|
A2 |
C2 |
D1 |
D2 |
D3 |
D (субгенотип не определен) |
||
|
Чукотка, 2018 г. (настоящее исследование) |
49 |
2 (0—6) |
32,7* (19,5—45,8) |
4,1 (0—9,6) |
14,3 (4,5—24,1) |
44,9 (31—58,8) |
2 (0—6) (возможен рекомбинант C/D) |
|
Чукотка, 2008 г. [21] |
62 |
0 |
37,1* (25,1—49,1) |
1,6 (0—4,7) |
3,2* (0—7,6) |
58,1 (45,8—70,4) |
0 |
|
Чукотка, 1997 г. [21] |
61 |
4,9 (0—10,3) |
16,4* (7,1—25,7) |
11,5 (3,5—19,5) |
23* (12,4—33,6) |
44,3 (31,8—56,8) |
0 |
Примечание. * — здесь и в табл. 2—4: звездочки в клетках, закрашенных серым цветом, обозначают статистически значимые различия в долях одних и тех же вариантов ВГВ между группами разных лет (то же в табл. 2—4). Например, вклад субгенотипа C2 в 1997 г. отличался от такового в 2008 и 2018 гг., при этом отличий в долях данного субгенотипа между 2008 и 2018 гг. выявлено не было.
Таблица 2. Распределение субтипов HBsAg в обследованной части вирусной популяции Чукотки, 1997—2018 гг.
|
Группа |
n |
Доля варианта, % (95% ДИ) |
||||
|
adw2 |
adrq+ |
ayw2 |
ayw3 |
Другой или не определенный |
||
|
Чукотка, 2018 г. (настоящее исследование) |
49 |
8,2 (0,5—15,8) |
32,7* (19,5—45,8) |
38,8* (25,1—52,4) |
14,3 (4,5—24,1) |
6,1 (0—12,8) |
|
Чукотка, 2008 г. [21] |
62 |
0 |
35,5* (23,6—47,4) |
59,7* (47,5—71,9) |
3,2* (0—7,6) |
1,6 (0—4,7) |
|
Чукотка, 1997 г. [21] |
61 |
4,9 (0—10,3) |
16,4* (7,1—25,7) |
54,1* (41,6—66,6) |
23* (12,4—33,6) |
1,6 (0—4,8) |
Таблица 3. Встречаемость субгенотипов ВГВ в Республиках Тыва и Якутия (Саха), а также Москве и Хабаровске, 2003—2022 гг.
|
Группа, ссылки на источники первоначально опубликованных последовательностей |
n |
Доля варианта, % (95% ДИ) |
|||||
|
A2 |
C2 |
D1 |
D2 |
D3 |
D (субгенотип не определен) |
||
|
Тыва, 2021 г. [24] |
47 |
4,3 (0—10,1) |
0 |
57,4 (43,3—71,5) |
38,3* (24,4—52,2) |
0* |
0 |
|
Тыва, 2008—2009 гг. [21, 24] |
68 |
2,9 (0—6,9) |
0 |
67,6 (56,5—78,7) |
13,2* (5,1—21,3) |
16,2* (7,4—25) |
0 |
|
Якутия, 2022 г. [24] |
137 |
43,1 (34,8—51,4) |
11,7 (6,3—17,1) |
6,6* (2,5—10,7) |
13,1 (7,4—18,8) |
24,1* (16,9—31,3) |
2 1,5 (0—3,5) |
|
Якутия, 2018 [24] |
95 |
36,8 (27,1—46,5) |
5,3 (0,8—9,8) |
0* |
12,6 (5,9—19,3) |
44,2* (34,2—54,2) |
1 1,1 (0—3,2) |
|
Якутия, 2004—2008 гг. [21, 32] |
44 |
38,6 (24,2—53) |
6,8 (0—18,8) |
4,5 (0—14,4) |
4,5 (0—14,4) |
45,5* (21,8—69,2) |
0 |
|
Москва, 2020 г. [24] |
136 |
8,1 (3,5—12,7) |
0 |
41,2* (32,9—49,4) |
24,3 (17,1—31,5) |
25* (17,7—32,3) |
2 1,5 (0—3,5) |
|
Москва, 2008—2009 гг. [24] |
55 |
5,5 (0—11,5) |
0 |
16,4* (6,6—26,2) |
25,5 (14—37) |
49,1* (35,9—62,3) |
3,6 (0—8,5) |
|
Хабаровск, 2021 г. [24] |
65 |
10,8 (3,3—18,3) |
3,1 (0—7,3) |
24,6* (14,1—35,1) |
23,1* (12,9—33,3) |
35,4 (23,8—47) |
2 3,1 (0—7,3) |
|
Хабаровск, 2015 г. (KX925286—KX925303) |
18 |
5,6 (0—16,2) |
5,6 (0—16,2) |
16,7 (0—33,9) |
44,4 (21,4—67,4) |
27,8 (7,1—48,5) |
0 |
|
Хабаровск, 2003—2008 гг. [22, 24, 32] |
32 |
6,3 (0—14,7) |
3,1 (0—9,1) |
3,1* (0—9,1) |
46,9* (29,6—64,2) |
40,6 (23,6—57,6) |
0 |
Примечание. * — достоверные отличия внутри одного региона в разные периоды. Остальные обозначения те же, что в табл. 1.
Таблица 4. Встречаемость субтипов HBsAg в Республиках Тыва и Якутия (Саха), а также Москве и Хабаровске, 2003—2022 гг.
|
Группа |
n |
Доля варианта, % (95% ДИ) |
||||
|
adw2 |
adrq+ |
ayw2 |
ayw3 |
Другой или не определен |
||
|
Тыва, 2021 г. [24] |
47 |
4,3 (0—10,1) |
0 |
55,3 (41,1—69,5) |
38,3* (24,4—52,2) |
2,1 (0—6,2) |
|
Тыва, 2008—2009 гг. [21, 24] |
68 |
2,9 (0—6,9) |
0 |
72,1 (61,4—82,8) |
11,8* (4,1—19,5) |
13,2 (5,1—21,3) |
|
Якутия, 2022 г. [24] |
137 |
41,6 (33,3—49,9) |
12,4* (6,9—17,9) |
29,9* (22,2—37,6) |
14,6 (8,7—20,5) |
1,5 (0—3,5) |
|
Якутия, 2018 [24] |
95 |
35,8 (26,2—45,4) |
4,2* (0,2—8,2) |
38,9 (29,1—48,7) |
11,6 (5,2—18) |
9,5 (3,6—15,4) |
|
Якутия, 2004—2008 гг. [21, 32] |
44 |
38,6 (15,5—61,7) |
6,8 (0—18,8) |
50* (26,2—73,8) |
4,5 (0—14,4) |
0 |
|
Москва, 2020 г. [24] |
136 |
8,1 (3,5—12,7) |
0 |
63,2 (55,1—71,3) |
23,5 (16,4—30,6) |
5,1 (1,4—8,8) |
|
Москва, 2008—2009 гг. [24] |
55 |
3,6 (0—8,5) |
0 |
65,5 (52,9—78,1) |
20 (9,4—30,6) |
10,9 (2,7—19,1) |
|
Хабаровск, 2021 г. [24] |
65 |
10,8 (3,3—18,3) |
3,1 (0—7,3) |
61,5* (49,7—73,3) |
23,1* (12,9—33,3) |
1,5 (0—4,5) |
|
Хабаровск, 2015 (KX925286—KX925303) |
18 |
5,6 (0—16,2) |
5,6 (0—16,2) |
38,9 (16,4—61,4) |
38,9 (16,4—61,4) |
11,1 (0—25,6) |
|
Хабаровск, 2003—2008 гг. [22, 24, 32] |
32 |
6,3 (0—14,7) |
3,1 (0—9,1) |
31,3* (15,2—47,4) |
53,1* (35,8—70,4) |
6,3 (0—14,7) |
Обозначения те же, что в табл. 3.
Все перечисленные последовательности ДНК («изоляты ВГВ» в контексте настоящей статьи), представляющие собой фрагменты наиболее вариабельного S-гена ВГВ, кодирующего поверхностный белок HBsAg, использовали для проведения совместного филогенетического анализа для определения субгенотипов ВГВ исследуемых изолятов. Кроме того, на основе восстановленной аминокислотной последовательности HBsAg определили его субтип для каждого изолята. Затем при помощи статистических методов сравнили доли субгенотипов ВГВ и субтипов HBsAg в исследуемых выборках одного и того же региона в разные годы (см. табл. 1—4) для того, чтобы понять: а) изменился ли спектр генетических вариантов ВГВ, циркулирующих в данном регионе, б) изменились ли значимым образом доли циркулирующих вариантов.
Использованные нами последовательности изолятов ВГВ, которые были опубликованы ранее (см. ссылки на источники выше и в табл. 1—4), до настоящего времени не были проанализированы совместно и не использовались для определения временны́х различий в генетической структуре популяций ВГВ, циркулировавших в разные годы в одних и тех же регионах. Результаты такого анализа публикуются впервые.
Ограничения исследования и доступность данных. В нашем распоряжении практически отсутствовала эпидемиологическая информация о донорах анализируемых изолятов ВГВ. Фактически, помимо самой последовательности ДНК изолята ВГВ, для анализа использовали только данные о регионе, в котором проживал его носитель, и времени сбора соответствующего образца. Разумеется, такой подход не позволяет говорить об эпидемиологической, социальной или клинической однородности сравниваемых выборок. Поэтому мы предлагаем оценивать данные, полученные на материале этих последовательностей, исключительно как информацию о произвольной части вирусной популяции, циркулировавшей на конкретной территории в конкретный момент времени. Репрезентативность же исследованных выборок изолятов (то есть, в нашем случае предположение о возможности распространить полученные значения пропорций разных вариантов ВГВ в обследованной выборке на генеральную совокупность современных ей изолятов ВГВ, циркулирующих на данной территории) может быть оценена при помощи доверительных интервалов доли качественного признака, которые рассчитаны для частоты встречаемости каждого варианта и приведены в табл. 1—4. Кроме того, размеры исследованных нами выборок (всего в анализ включено 869 уникальных изолятов, не считая прототипных — в среднем 67 изолятов в каждой временной точке одного региона) оказались достаточными, чтобы статистически обоснованно сравнивать группы разных лет между собой по встречаемости тех или иных вариантов. Последовательности изолятов, исследованных нами, будут предоставлены исследователям, обратившимся с запросом по адресу электронной почты, оставленному авторами для корреспонденции.
Образцы. Как сказано выше, в настоящей работе впервые исследовали 49 сывороток крови, полученных в 2018 г. от пациентов с хронической инфекцией ВГВ в Чукотской окружной больнице (г. Анадырь), а также ее филиалах в Иультинском, Анадырском, Чукотском и Билибинском районах. Средний возраст пациентов составил 42 года; 28 (57%) из них были женского пола. Тридцать семь (76%) пациентов идентифицировали себя как чукчи, 3 (6%) — как русские и по 1 (2%) — как эскимосы, буряты или чуванцы (тоже коренные жители Восточной Сибири); 6 (12%) участников не сообщили свою национальность. Все участники постоянно проживали на Чукотском полуострове.
Определение HBsAg в сыворотке крови выполняли с использованием наборов реагентов для иммуноферментного анализа «ВектоГеп В — HBs-антиген» и «ВектоГеп В — HBs-антиген — подтверждающий тест» (АО «Вектор-Бест», Россия).
Амплификацию и секвенирование по Сэнгеру фрагмента S-гена ВГВ размером 420 нуклеотидов (позиции 1825—2244 по референтному изоляту ВГВ X02763 [33]) проводили с использованием генетического анализатора и реагентов Thermo Fisher Scientific (США), как описано ранее [34].
Филогенетический анализ выполняли при помощи метода максимального правдоподобия (ML) с тестом поддержки ветвей, основанном на процедуре Shimodaira-Hasegawa (aLRT-SH-like procedure) [35] в онлайн-версии программного обеспечения PhyML 3.0 [36], https://www.atgc-montpellier.fr/phyml. Использовали следующие параметры: модель замен — GTR (general time reversible substitution model); определение равновесных частот аллелей — эмпирическое, определение невариабельных сайтов — на основе оценки данных, количество категорий замен — четыре, значение гамма-параметра — на основе оценки данных, метод поддержки узлов ветвей — aLRT-SH-like. Изолят относили к конкретному субгенотипу ВГВ, если он группировался с кладой данного субгенотипа с индексом поддержки ≥80 (рис. см. , рис. 1 https://mediasphera.ru/upload/medialibrary/files/Mol_genetika_2025_01_042_add.zip ).
Определение субтипов HBsAg проводили путем анализа аминокислотных остатков в положениях 122, 127, 140 и 160 выведенной последовательности HBsAg (кодируемой S-геном ВГВ, см. выше), как описано в работе [5].
Статистическая обработка данных. Для попарного сравнения долей вариантов ВГВ в группах использовали критерий хи-квадрат или точный критерий Фишера (в зависимости от численных характеристик выборок). Порог значимости установили на уровне p<0,05. Доверительные интервалы (95% ДИ) долей качественных признаков (например, доли субгенотипа в группе) рассчитывали на основе биномиального распределения [37].
Всего исследовали 869 изолятов ВГВ, полученных в разные годы в пяти регионах Российской Федерации (подробнее см. раздел «Общий дизайн исследования» в главе «Материалы и методы», а также табл. 1—4). Филогенетическое дерево, построенное на основе всех проанализированных последовательностей ВГВ, а также прототипных, полученных из базы данных GenBank, ввиду его значительного размера вынесено в Приложение; на рис. представлено сокращенное дерево, включающее только 172 изолята из Чукотки и прототипные. В табл. 1 содержатся результаты определения субгенотипов ВГВ в группах изолятов Чукотки (1997, 2008 и 2018 гг.), в табл. 2 — данные о субтипах HBsAg этих же изолятов. Аналогичные результаты для групп Республик Тыва и Саха (Якутия), а также Москвы и Хабаровска, репрезентирующих, соответственно, национальные республики Сибири и городские популяции европейской и дальневосточной частей России, представлены в табл. 3 (субгенотипы ВГВ в разные годы сбора) и табл. 4 (субтипы HBsAg). Как отмечалось, основной задачей анализа было сравнение спектра и пропорций различных вариантов ВГВ в группах разных лет одного и того же региона.
Говоря о Чукотке, следует заключить, что данные табл. 1 демонстрируют практически не меняющуюся картину разнообразия ВГВ в этом регионе в течение 20-летнего периода наблюдения. Действительно, на протяжении всех этих лет здесь доминировали субгенотипы D3 (субтип HBsAg ayw2) и C2 (adrq+); субгенотип D2 (ayw3) был минорным, а D1 (ayw2) и A2 (adw2) встречались эпизодически (см. табл. 1, 2). Изменения в пропорциях основных вариантов не выглядят принципиальными. Так, доли превалирующего субгенотипа D3 в 1997 г. (44,3%), 2008 г. (58,1%) и 2018 г. (44,9%) не отличались статистически значимо между собой. Доля субгенотипа C2, составлявшая 16,4% в 1997 г., действительно увеличилась до 37,1% в 2008 г. (p<0,05), но затем осталась на том же уровне (32,7%) в 2018 г. (см. табл. 1; различия между 2008 и 2018 гг. незначимы). Распространенность минорного D2, в свою очередь, достоверно снизилась с 23% в 1997 г. до 3,2% в 2008 г. (p<0,05), однако в 2018 г. вернулась практически к прежнему уровню в 14,3% (это значение не отличалось достоверно от такового в 1997 г., см. табл. 1).
В отношении субтипов HBsAg на Чукотке можно отметить значительное уменьшение доли ayw2 с 59,7% в 2008 г. до 38,8% в 2018 г. (см. табл. 2, p<0,05). Это стало следствием снижения совокупных долей субгенотипов D1 и D3, которые ассоциированы с субтипом ayw2 [17]. Пропорции субтипов adrq+ и ayw3 естественным образом следовали динамике ассоциированных с ними субгенотипов C2 и D2 соответственно (см. табл. 2) [17].
В Республике Тыва (Южная Сибирь) доля субгенотипа D3 (минорного для данного региона) снизилась с 16,2% в 2008 г. до 0% в 2021 г. (p<0,05, табл. 3). Его долю занял D2, встречаемость которого увеличилась за тот же период с 13,2 до 38,3% (p<0,05, см. табл. 3). В результате распространенность субтипа HBsAg ayw3 значительно увеличилась: с 11,8% в 2008 г. до 38,3% в 2021 г. (p<0,05, табл. 4). Тем не менее, несмотря на изменения в минорных вариантах, доминирующим субгенотипом в Тыве на протяжении всего периода наблюдения оставался D1 (ayw3) с долей 67% в 2008 г. и 57,4% в 2021 г. (см. табл. 1, различия незначимы).
В Якутии (Восточная Сибирь) разнообразие изолятов ВГВ было изучено в трех временных отрезках: 2004—2008, 2018 и 2022 гг. (см. табл. 3 и 4). В течение всего периода наблюдения в регионе доминировали субгенотипы A2 и D3. Распространенность A2 практически не менялась (36,8—43,1%; различий нет; см. табл. 3). Доля D3 снизилась с 45,5—44,2 % в 2004—2008 и 2018 гг. до 24,1% в 2022 г. (p<0,05, табл. 3), сохранив, однако, второе место в ряду доминирующих в Якутии субгенотипов ВГВ. Напротив, доли C2 и D2 несколько увеличились: с 6,8% до 11,7% для C2 и с 4,5% до 13,1% для D2 (см. табл. 3, различия в обоих случаях недостоверны). Субгенотип D1 оставался спорадическим, хотя его частота в 2022 г. (6,6%) была выше, чем в 2018 г. (0%; p<0,05; см. табл. 3). Если говорить о субтипах HBsAg, то в рассматриваемый период доля adrq+ достоверно увеличилась с 4,2 до 12,4%, а встречаемость ayw2 снизилась с 50 до 29,9% (см. табл. 4, p<0,05 в обоих случаях).
В Москве доля субгенотипа D1 достоверно увеличилась за период 2008—2020 гг. с 16,4 до 41,2%, тогда как доля D3 снизилась с 49,1 до 25% (см. табл. 3; p<0,05 в обоих случаях). Это также отразилось на распределении субтипов HBsAg ayw2 и ayw3; их пропорция изменилась аналогично ассоциированным субгенотипам (см. табл. 4). Напротив, доля субдоминантного D2, который некоторые авторы считали основным субгенотипом ВГВ в России и Восточной Европе в целом [21, 22], оставалась на том же уровне (24—25%) на протяжении всего описанного периода. Не менялась в Москве в описываемый период и доля минорного субгенотипа A2 (5,5—8,1%, см. табл. 3, разница незначима).
Наконец, в Хабаровске (юг российского Дальнего Востока) были исследованы три сравнительно небольшие выборки изолятов ВГВ на отрезках 2002—2008, 2015 и 2021 гг. В течение всего этого периода наиболее распространенным здесь был субгенотип D3 (27,8—40,6%; различия недостоверны, см. табл. 3). В то же время доля субгенотипа D1 увеличилась с 3,1 до 24,6%, а D2 — снизилась с 46,9 до 23,1% (см. табл. 3, различия достоверны в обоих случаях, p<0,05). Это пропорционально изменило и соотношение субтипов HBsAg ayw2 и ayw3 (см. табл. 4). В свою очередь, встречаемость минорных вариантов A2 (5,6—10,8%) и C2 (3,1—5,6%) оставались практически неизменной на протяжении всего периода наблюдения (см. табл. 3, для A2 и C2 различия недостоверны).
Описанные выше изменения картины генетического разнообразия ВГВ во времени, по нашему мнению, нельзя отнести к драматическим. Например, несмотря на то, что мы обнаружили достоверные отличия во встречаемости некоторых типов ВГВ на Чукотке в разные годы (в частности, субгенотипов C2 и D2, см. табл. 1), следует отметить, что:
— эти отличия не касались доминирующего субгенотипа D3;
— выявленное изменение долей субгенотипов либо колебалось вокруг некоторого среднего уровня (D2), либо не изменялось в последние годы (C2);
— сам спектр генетических вариантов ВГВ остался неизменным, то есть на протяжении 20 лет наблюдения ни один из циркулирующих типов ВГВ не исчез и не был интродуцирован вновь (см. табл. 1, 2). Схожие выводы можно сделать и на основе наблюдений, сделанных в остальных регионах, вошедших в исследование. Хотя доли отдельных субгенотипов ВГВ колебались, в целом перечень вариантов вируса, циркулирующих в конкретном регионе, сохранялся одним и тем же на протяжении 10—18 лет исследования (см. табл. 1—4).
Говоря о субтипах HBsAg, можно отметить более выраженные изменения их соотношения во времени. В частности, в Чукотском округе за время наблюдения достоверно упала доля субтипов ayw2 и ayw3 за счет роста adrq+. Аналогичным образом и в Якутии уменьшилась доля ayw2 при росте adrq+. В Тыве также снизилась доля ayw2, но зато выросла ayw3. В Хабаровске, напротив, вырос ayw3 при падении ayw2. В Москве достоверного снижения или увеличения какого-либо субтипа не было (см. табл. 2, 4). Можно было бы предположить, что эти изменения стали результатом применения в данном регионе субтип-специфичных вакцин против гепатита B. Действительно, вакцины, применявшиеся в России с 1990-х гг., имели субтип или ay (преимущественно отечественные), или ad (зарубежные) [38]. Первая вакцина, содержащая HBsAg двух субтипов (ay+ad), была зарегистрирована в 2007 г. [39]. Однако для подобных предположений пока что не находится достаточных подтверждений. Во-первых, существует множество работ о кросс-реактивности вакцин против гепатита B различных субтипов, например [40]. Во-вторых, у нас нет информации о том, что в каком-либо регионе РФ на протяжении многих лет применялась вакцина одного и того же субтипа HBsAg. В-третьих, теоретически такого рода «субтип-специфическая» иммунизация населения могла бы объяснить некоторый рост доли adrq+ по сравнению с ayw-субтипами в Якутии и на Чукотке, но не объясняет колебания ayw2 и ayw3 относительно друг друга в других регионах. При этом даже упомянутый adrq+ ни в одном из регионов не вышел на первое место по распространенности и везде, кроме Чукотки, занимал минорное положение. Гипотетическая вакцинная «селекция» по субтипам не повлияла на долю adw2 в Якутии за все время наблюдений (см. табл. 2 и 4). По нашему мнению, более заметные изменения во встречаемости субтипа ayw2 объясняется тем, что он ассоциирован одновременно с двумя самыми распространенными в РФ субгенотипами ВГВ D1 и D3. Поэтому относительно незначительные колебания в распространенности этих двух субгенотипов, если они имеют однонаправленный характер, приводят к статистически-значимым изменениям в доле субтипов ayw2. При этом ни спектр, ни доминирующее положение отдельных субтипов HBsAg в обследованных регионах за время наблюдения не поменялись — так же, как это было показано выше для субтипов ВГВ.
В то же время вирусная популяция ВГВ в обследованных регионах понесла за первые десятилетия XXI века значительные потери. Наиболее наглядным свидетельством этого является даже не снижение заболеваемости (то есть регистрируемой частоты новых случаев гепатита B) в этот период, а уменьшение в общей популяции доли людей, в крови которых определяется HBsAg (маркер наличия ВГВ-инфекции [28, 29]). Так, в Москве и Московской области частота встречаемости HBsAg (то есть доля серопозитивных по этому маркеру носителей среди условно-здорового населения) в конце 1980-х гг. и до 1992 г. составляла, по разным оценкам, от 2±0,8% [41] до 2,6±0,3% [42], в 2008 г. — 1,6±0,8% [43], а в 2019—2020 гг. она снизилась до 0,4±0,1% [24], что достоверно ниже, чем в годы предыдущих наблюдений. В Республике Тыве, где в начале 1990-х гг. частота встречаемости HBsAg фиксировалась на столь высоком уровне, как 9,8% [44], а в 2008 г. — 8,2±1,6% [43], к 2019—2020 гг. произошло ее падение до 1,2±0,6% [24]. Аналогично в Якутии, где в начале 1990-х средняя доля носителей HBsAg оценивалась в 11,6% [44], а в исследовании 1999—2002 гг. фиксировалась даже на уровне 10,4—23,8% (в разных районах) [45], уже к 2005—2006 гг. она снизилась до 5,8—12,9% (различные группы) [46], а к 2008 г. — и вовсе до 2,9±1,1% [43]. Это было достоверно ниже любых предыдущих наблюдений в республике. В исследовании 2017—2018 гг. в Якутии зарегистрировано дальнейшее снижение средней частоты встречаемости HBsAg до 2,2±0,9% [47] (в отдельных арктических районах — до 4,6±2,1% [48]).
В Хабаровске также произошло достоверное снижение распространенности HBsAg с 3,2±1,1% в 2008 г. [43] до 0,7±0,2% в 2019—2020 гг. [24]. Наконец, для населения Чукотки в исследовании 2008 г. показана средняя частота встречаемости HBsAg 9,6±2,7% (цит. по [21]). В нашем распоряжении нет современных данных о доле HBsAg-позитивных носителей среди условно-здорового населения в целом, однако из статистики обследования 4495 беременных женщин в 2020—2022 гг. на Чукотке известно, что HBsAg имелся всего у 0,3—3,1% из них (информация получена от врачей Чукотского округа). Как было отмечено во «Введении», тенденция к уменьшению количества носителей ВГВ характерна не только для перечисленных регионов, но и для России в целом.
Таким образом, вирусная популяция ВГВ (пропорциональная количеству носителей ввиду строгой антропонозности гепатита B) снизилась в обследуемых регионах с 1990-х годов до настоящего времени в 4—5 раз. Такое снижение стало следствием давления на популяцию ВГВ современных факторов отбора (вакцинация, диагностика, борьба с наркотиками). Тем не менее, как показано в настоящей работе, даже в этих сильнейших «эволюционных тисках» генетическое разнообразие ВГВ оставалось практически неизменным как в относительно изолированных группах жителей национальных республик (Якутия, Тыва, Чукотка), так и в крупных «эпидемиологически открытых» городских сообществах (Москва, Хабаровск). Это означает, что ни один из циркулирующих в обследованных регионах вариантов ВГВ не получил преимущества даже в условиях сильного эволюционного давления. Это является свидетельством эволюционного консерватизма ВГВ, то есть его слабой способности (очевидно, из-за упоминавшейся компактности генома) к быстрым изменениям в ответ на возникающие факторы отбора. В свою очередь, это дает надежду на то, что в обозримом будущем ВГВ будет по-прежнему сложно преодолевать препятствия, создаваемые человеком на пути его распространения, что будет способствовать искоренению этого возбудителя.
Вирус гепатита B, циркулирующий на территории России, демонстрирует значительное генетическое разнообразие: в пяти обследованных регионах РФ (репрезентирующих как относительно изолированные в эпидемиологическом смысле [21] национальные Республики Тыва, Якутия и Чукотский округ, так и многоязычные сообщества крупных городов — Москвы и Хабаровска) зафиксированы в различных пропорциях пять субгенотипов ВГВ и четыре субтипа HBsAg. Эта гетерогенная вирусная популяция за первые два десятилетия XXI века подверглась существенному давлению вновь возникших факторов отбора, таких как массовая вакцинация, повсеместное внедрение средств скрининговой диагностики ВГВ, а также борьба с распространением наркотиков (то есть ограничение одного из основных способов передачи ВГВ). Результатом этих усилий стало существенное сокращение числа носителей вируса. Важным является вопрос, получил ли какой-либо из генетических вариантов ВГВ преимущество в условиях такого эволюционного давления.
Результаты нашего исследования показали, что несмотря на изменения в долях отдельных вариантов, в целом спектр типов ВГВ, циркулирующих в одном и том же регионе, оставался практически неизменным на протяжении 10 и даже 20 лет наблюдений. Таким образом, ни один из вариантов ВГВ не получил видимых эволюционных преимуществ на фоне сокращения вирусной популяции в последние годы. Это говорит о генетическом консерватизме ВГВ и, возможно, его неспособности к быстрым эволюционным изменениям, — что укрепляет уверенность в возможности элиминации ВГВ как в России, так и во всем мире.
Финансирование работы. Работа проведена в основном без специальной финансовой поддержки, за счет имеющегося базового финансирования участвовавших в нем организаций. Участие В.А. Мануйлова и С.В. Нетесова было поддержано в рамках государственного задания по финансированию НИР в Новосибирском государственном университете №FSUS-2020-0035.
Соблюдение этических стандартов. Настоящая статья не содержит каких-либо исследований с использованием животных в качестве объектов.
Все процедуры, выполненные в исследовании с участием людей, соответствуют этическим стандартам институционального и/или национального комитета по исследовательской этике и Хельсинкской декларации и ее последующим изменениям или сопоставимым нормам этики. От каждого из включенных в исследование участников было получено информированное добровольное согласие. Исследование одобрено Независимым междисциплинарным Комитетом по этической экспертизе клинических исследований (Москва, Россия), разрешение №17 от 16 ноября 2018 г.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Литература / References:
Подтверждение e-mail
На test@yandex.ru отправлено письмо со ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.
Подтверждение e-mail
Мы используем файлы cооkies для улучшения работы сайта. Оставаясь на нашем сайте, вы соглашаетесь с условиями использования файлов cооkies. Чтобы ознакомиться с нашими Положениями о конфиденциальности и об использовании файлов cookie, нажмите здесь.