病原体基因溯源数据中心,给您提供权威的行业数据

人类免疫缺陷病毒 HIV-1 B亚型

发布时间:2026-09-03  |  更新时间:2026-09-03
谱系定义:

HIV-1 B亚型是HIV-1 M组的主要亚型之一,1983年随HIV-1首次分离即被记录。它是研究最充分的HIV-1亚型,参照基因组HXB2(GenBank K03455)就属于B亚型。B亚型在西欧、中欧、美洲与大洋洲占主导,1990–2015年约占全球HIV-1感染的12%。分子特征上,env基因V3环冠部以GPGR四肽为特征基序,原发感染毒株普遍使用CCR5共受体。pol区在治疗压力下可出现M184V、K103N等耐药突变。

发现与命名

1983年5月,巴斯德研究所Barré-Sinoussi团队在《Science》报告,从一名淋巴结病综合征患者体内分离出T淋巴细胞嗜性逆转录病毒。病毒最初叫LAV,后定名HIV-1。这株最早的分离株(LAV-BRU)被归类为B亚型,B亚型就此成为人类最早记录的HIV-1谱系。1984年,Gallo团队报告从艾滋病患者中频繁分离到HTLV-III,进一步确认了病原体与疾病的关联。

全球HIV序列的参照基因组HXB2(GenBank K03455)同样属于B亚型。它来自具有感染性的分子克隆,各地序列的位置编号都以它为基准。

起源与传入美洲

HIV-1源自黑猩猩体内的SIVcpz,跨种传播发生在上世纪上半叶。Gao等在1999年确认了这条进化链。Korber等推算,M组主要流行株的共同祖先约在1931年前后。

B亚型走向美洲的路线,分子钟研究已基本还原。Gilbert等分析早期血样序列,推断病毒约1966年从非洲进入海地,约1969年再传入美国。Worobey等在2016年测定了1970年代末的北美早期基因组,推断病毒在1970–1971年前后已于纽约形成传播簇。基因组证据同时显示,"0号病人"并不是北美疫情的源头。就这样,B亚型在美洲扎了根。

全球分布

B亚型是全球分布最广的亚型之一,但感染绝对数只排第二。Hemelaar等的系统评价显示,2010–2015年B亚型约占全球HIV-1感染的12.1%。它排在C亚型(46.6%)之后、A亚型(10.3%)之前。2005–2015年间,B亚型的全球占比还在上升。2016–2021年的最新估计里,这个比例是11.3%,C亚型则升至50.4%。

地域上,B亚型是西欧、中欧、美洲和大洋洲的优势亚型。Magiorkinis等的系统地理学分析显示,B亚型从北美分多次传入西欧,中欧、东欧在流行早期相对封闭。传播路线与战后的地缘格局变化(移民、旅游、贸易)高度吻合。病毒并不是从高发区向四周均匀扩散。

传播途径方面,B亚型流行区的HIV-1主要经性接触、血液暴露和围产期途径传播,与其他亚型一致。早期的北美疫情曾被误认为始于某一个人,基因组证据推翻了这种说法。

分子特征

B亚型的env基因有几个鲜明印记。V3环是gp120上最主要的中和表位区,B亚型毒株的V3冠部四肽以GPGR为主,多数非B亚型在对应位置是GPGQ。环的长度与糖基化模式在亚型间也有规律性差异。

共受体使用是另一个标志。原发感染分离的毒株几乎全部以CCR5进入靶细胞,使用CXCR4的变体多在病程晚期或长期体外培养后出现。这个特性后来被总结为R5/X4表型分类,也是以CCR5为靶点的进入抑制剂研发依据。

关键突变

B亚型的序列积累最厚,谱系特征位点与耐药突变都研究得最细。下面是文献中反复出现的几组关键变异。

基因突变类型功能影响
env(gp120)V3环冠部 GPGR 四肽谱系特征基序位于主要中和决定簇核心;B亚型以GPGR为主,多数非B亚型为GPGQ
env(gp120)V3环第11、25位碱性氨基酸表型决定位点正电荷残基与合胞体诱导(X4趋向性)表型相关,单个位点替换即可改变表型
env(gp120)原发感染毒株普遍为R5表型共受体使用特征早期毒株几乎均以CCR5为进入共受体,CXCR4使用多出现在病程晚期
pol(逆转录酶)M184V/I耐药突变YMDD基序变异,对拉米夫定、恩曲他滨高度耐药
pol(逆转录酶)K103N耐药突变NNRTI治疗失败株中最常见的突变,介导依非韦伦等药物交叉耐药

临床与公共卫生影响

B亚型是抗逆转录病毒治疗研发和临床验证的主要对象。最早一批药物临床试验几乎都在B亚型流行地区完成,病毒载量预示疾病进展的经典结论也来自以B亚型为主的美国多中心队列。

治疗压力塑造了B亚型的耐药突变图谱。M184V与K103N是B亚型中研究最充分的耐药位点。它们也是全球耐药监测和个体化用药的常规检测项目。另一面,全球感染者里只有约一成携带B亚型。药物与疫苗若只按B亚型优化,覆盖面远远不够。Hemelaar等的结论很直接:遗传多样性是疫苗研发的核心挑战,多亚型覆盖绕不开。

作为序列积累最多的谱系,B亚型是系统发育推断、分子网络分析和传播簇识别的训练场。方法学上每进一步,几乎都先在B亚型数据上跑通,再推广到其他亚型。没别的,它一直是这个领域里的坐标系。

参考文献

  1. Barré-Sinoussi F, Chermann JC, Rey F, et al. Isolation of a T-lymphotropic retrovirus from a patient at risk for acquired immune deficiency syndrome (AIDS). Science. 1983;220(4599):868-871. DOI: 10.1126/science.6189183
  2. Gallo RC, Salahuddin SZ, Popovic M, et al. Frequent detection and isolation of cytopathic retroviruses (HTLV-III) from patients with AIDS and at risk for AIDS. Science. 1984;224(4648):500-503. DOI: 10.1126/science.6200936
  3. Gao F, Bailes E, Robertson DL, et al. Origin of HIV-1 in the chimpanzee Pan troglodytes troglodytes. Nature. 1999;397(6718):436-441. DOI: 10.1038/17130
  4. Korber B, Muldoon M, Theiler J, et al. Timing the ancestor of the HIV-1 pandemic strains. Science. 2000;288(5472):1789-1796. DOI: 10.1126/science.288.5472.1789
  5. Gilbert MT, Rambaut A, Wlasiuk G, et al. The emergence of HIV/AIDS in the Americas and beyond. Proc Natl Acad Sci U S A. 2007;104(47):18566-18570. DOI: 10.1073/pnas.0705329104
  6. Worobey M, Watts TD, McKay RA, et al. 1970s and 'Patient 0' HIV-1 genomes illuminate early HIV/AIDS history in North America. Nature. 2016;539(7627):98-101. DOI: 10.1038/nature19827
  7. Magiorkinis G, Angelis K, Mamais I, et al. The global spread of HIV-1 subtype B epidemic. Infect Genet Evol. 2016;46:169-179. DOI: 10.1016/j.meegid.2016.05.041
  8. Hemelaar J, Elangovan R, Yun J, et al. Global and regional molecular epidemiology of HIV-1, 1990-2015: a systematic review, global survey, and trend analysis. Lancet Infect Dis. 2019;19(2):143-155. DOI: 10.1016/S1473-3099(18)30647-9
  9. Nair M, Gettins L, Fuller M, et al. Global and regional genetic diversity of HIV-1 in 2010-21: systematic review and analysis of prevalence. Lancet Microbe. 2024;5(11):100912. DOI: 10.1016/S2666-5247(24)00151-4
  10. LaRosa GJ, Davide JP, Weinhold K, et al. Conserved sequence and structural elements in the HIV-1 principal neutralizing determinant. Science. 1990;249(4971):932-935. DOI: 10.1126/science.2392685
  11. De Jong JJ, De Ronde A, Keulen W, et al. Minimal requirements for the human immunodeficiency virus type 1 V3 domain to support the syncytium-inducing phenotype: analysis by single amino acid substitution. J Virol. 1992;66(11):6777-6780. DOI: 10.1128/JVI.66.11.6777-6780.1992
  12. Deng H, Liu R, Ellmeier W, et al. Identification of a major co-receptor for primary isolates of HIV-1. Nature. 1996;381(6584):661-666. DOI: 10.1038/381661a0
  13. Mellors JW, Rinaldo CR Jr, Gupta P, et al. Prognosis in HIV-1 infection predicted by the quantity of virus in plasma. Science. 1996;272(5265):1167-1170. DOI: 10.1126/science.272.5265.1167
  14. Tisdale M, Kemp SD, Parry NR, et al. Rapid in vitro selection of human immunodeficiency virus type 1 resistant to 3'-thiacytidine inhibitors due to a mutation in the YMDD region of reverse transcriptase. Proc Natl Acad Sci U S A. 1993;90(12):5653-5656. DOI: 10.1073/pnas.90.12.5653
  15. Bacheler L, Jeffrey S, Hanna G, et al. Genotypic correlates of phenotypic resistance to efavirenz in virus isolates from patients failing nonnucleoside reverse transcriptase inhibitor therapy. J Virol. 2001;75(11):4999-5008. DOI: 10.1128/JVI.75.11.4999-5008.2001