Đột biến kháng thuốc trên bệnh nhi hiv aids đang điều trị arv phác đồ bậc 1 tại thành phố hồ chí minh

.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ Y TẾ

ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRẦN TƠN

ĐỘT BIẾN KHÁNG THUỐC
TRÊN BỆNH NHI HIV/AIDS
ĐANG ĐIỀU TRỊ ARV PHÁC ĐỒ BẬC 1
TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

LUẬN ÁN TIẾN SĨ Y HỌC

Thành phố Hồ Chí Minh - Năm 2017
.


.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ Y TẾ

ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRẦN TƠN

ĐỘT BIẾN KHÁNG THUỐC
TRÊN BỆNH NHI HIV/AIDS
ĐANG ĐIỀU TRỊ ARV PHÁC ĐỒ BẬC 1
TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Chuyên ngành: Vi sinh y học
Mã số: 62720115

LUẬN ÁN TIẾN SĨ Y HỌC

Người hướng dẫn khoa học:
1. PGS. TS. Trương Thị Xuân Liên
2. PGS. TS. Cao Minh Nga

Thành phố Hồ Chí Minh - Năm 2017
.


.

i

LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi.
Các số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được
công bố trong bất kỳ cơng trình nào khác.
Tác giả luận án

Trần Tôn

.


.

ii

MỤC LỤC
Trang

Trang phụ bìa
Lời cam đoan

i

Mục lục

ii

Danh mục chữ viết tắt

iv

Chữ viết tắt một số thuốc kháng retrovirus

v

Danh mục các bảng

vi

Danh mục các biểu đồ, hình, sơ đồ

viii

MỞ ĐẦU

1

Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

3

1.1. Tổng quan về HIV

3

1.2. Các thuốc kháng retrovirus và cơ chế kháng thuốc

15

1.3. Điều trị bệnh nhân nhiễm HIV/AIDS

27

1.4. Tình hình HIV kháng thuốc ARV của HIV

32

Chương 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

41

Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

61

3.1. Đặc điểm của mẫu nghiên cứu

62

3.2. Đột biến kháng thuốc ARV lúc bắt đầu điều trị

68

3.3. Đáp ứng virút học sau 12 tháng điều trị

76

3.4. Đột biến kháng thuốc sau 12 tháng điều trị ARV phác đồ bậc 1

82

3.5. Khảo sát một số yếu tố liên quan đến sự xuất hiện đột biến kháng thuốc
ARV

93

Chương 4: BÀN LUẬN

99

4.1. Đột biến kháng thuốc ARV trên bệnh nhi tại thời điểm bắt đầu
điều trị ARV phác đồ bậc 1

99

4.2. Đáp ứng virus học sau 12 tháng điều trị ARV phác đồ bậc 1

106

4.3. Đột biến kháng thuốc ARV sau 12 tháng điều trị

110

4.4. Một số yếu tố liên quan đến sự xuất hiện đột biến kháng thuốc ARV 117
4.5. Hạn chế của nghiên cứu

.

122


.

iii

KẾT LUẬN

123

KIẾN NGHỊ

124

DANH MỤC CƠNG TRÌNH CƠNG BỐ LIÊN QUAN LUẬN ÁN

125

TÀI LIỆU THAM KHẢO

126

PHỤ LỤC

138

Phụ lục 1: Phiếu thu thập thông tin bệnh nhi tại thời điểm bắt đầu

139

Phụ lục 2: Phiếu thu thập thông tin bệnh nhi tại thời điểm kết thúc

141

Phụ lục 3: Phiếu thu thập và vận chuyển mẫu

145

Phụ lục 4: Phiếu cung cấp thông tin và chấp nhận tham gia nghiên cứu

146

Phụ lục 5: Quy trình xét nghiệm định lượng HIV-1 RNA

149

Phụ lục 6: Quy trình xét nghiệm định týp gen kháng thuốc ARV

159

Phụ lục 7: Tiêu chuẩn bắt đầu điều trị ARV và phác đồ điều trị ARV theo
quy định của Bộ Y tế
168
Phụ lục 8: Giai đoạn lâm sàng của hệ thống phân loại US-CDC

171

Phụ lục 9: Phân giai đoạn lâm sàng theo WHO và danh sách các đột biến
cần theo dõi theo khuyến cáo của WHO
173
Phụ lục 10: Cây phân loài các chủng virus từ mẫu bệnh nhi tham gia
nghiên cứu

179

Phụ lục 11: Bảng điểm các đột biến ghi nhận sau 12 tháng điều trị ARV
phác đồ bậc 1
181
Phụ lục 12: Danh sách bệnh nhi tham gia nghiên cứu

.

186


.

iv

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
AIDS

Acquired Immune Deficiency Syndrome (Hội chứng suy
giảm miễn dịch mắc phải)

ART

Antiretroviral Therapy (Điều trị bằng kháng retrovirus)

ARV

Antiretrovirus (Kháng retrovirus)

DNA

Deoxyribonucleic acid

gp

Glycoprotein

HIV

Human Immunodeficiency Virus (Virus gây suy giảm miễn
dịch ở người)

KTC 95%

Khoảng tin cậy 95%

LT

Lympho T

LTRs

Long Terminal Repeat Sequences

NIH

National Institute of Health (Viện Sức khỏe Quốc gia – Hoa
Kỳ)

NNRTI

Non-Nucleoside Reverse Transcriptase Inhibitor (Thuốc ức
chế men sao chép ngược non- nucleoside)

NRL

National Reference Laboratory (Phòng Xét nghiệm chuẩn
thức Quốc gia – Úc)

NRTI

Nucleoside Reverse Transcriptase Inhibitor
nucleoside ức chế men sao chép ngược)

(Thuốc

OPC - PKNT Out Patient Clinic (Phòng khám ngoại trú)
PCR

Polymerase Chain Reaction (Phản ứng chuỗi polymerase)

PI

Protease Inhibitor (Thuốc ức chế protease)

PLTMC

Phòng lây truyền nhiễm HIV từ mẹ sang con

RNA

Ribonucleic acid

RT

Reverse Transcriptase (Men sao chép ngược)

RT-PCR

Reverse Transcriptase - Polymerase Chain Reaction (Phản
ứng sao chép ngược chuỗi polymerase)

TAM

Thymidine Analogue Mutation (đột biến đồng phân
Thymidine)

WHO

World Health Organization (Tổ chức Y tế Thế Giới)

.


.

v

CHỮ VIẾT TẮT MỘT SỐ THUỐC KHÁNG RETROVIRUS
Nhóm

NRTIs

NNRTIs

PIs

Tên thuốc viết tắt

Tên thuốc đầy đủ

3TC

Lamivudine

ABC

Abacavir

AZT (ZDV)

Zidovudine

d4T

Stavudine

ddI

Didanosine

FTC

Emtricitabine

TDF

Tenofovir

EFV

Efavirenz

NVP

Nevirapine

DLV

Delavirdin

ETR

Etravirine

RPV

Rilpivirine

ATV

Atazanavir

IDV

Indinavir

NFV

Nelfinavir

LPV

Lopinavir

RTV ( nếu ở dạng booster là “r”,
Ritonavir
ví dụ: LPV/r)
SQV

.

Saquinavir


.

vi

DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 1.1. Các thuốc ARV và cơ chế tác dụng chính.

16

Bảng 1.2. Tóm tắt các phác đồ bậc 1 theo hướng dẫn Bộ Y tế

29

Bảng 1.3. Tỷ lệ có đột biến kháng thuốc khi bắt đầu điều trị bằng ARV trong
báo cáo của WHO, 2007-2010

33

Bảng 1.4. Tỷ lệ đáp ứng virus học và kháng thuốc sau 12 tháng điều trị ARV
phác đồ bậc 1.

36

Bảng 3.1. Đặc điểm chung của nhóm bệnh nhi tham gia nghiên cứu

62

Bảng 3.2. Nguyên nhân lây nhiễm HIV

63

Bảng 3.3. Phác đồ ARV được dùng cho trẻ trong chương trình phịng lây truyền
HIV từ mẹ sang con

64

Bảng 3.4. Nhiễm trùng cơ hội tại thời điểm bắt đầu điều trị ARV

65

Bảng 3.5. Số lượng lympho T CD4 tại thời điểm bắt đầu điều trị ARV

66

Bảng 3.6. Phác đồ ARV lúc bắt đầu điều trị.

67

Bảng 3.7. Tỷ lệ bệnh nhi có HIV mang đột biến kháng thuốc ARV tại thời
điểm bắt đầu điều trị .

69

Bảng 3.8. Các đột biến kháng thuốc ghi nhận trên bệnh nhi tại thời điểm bắt đầu
điều trị ARV phác đồ bậc 1

69

Bảng 3.9.a – e. Điểm đột biến và mức độ kháng thuốc trên 7 bệnh nhi

70

Bảng 3.10. Tỷ lệ bệnh nhi có HIV mang đột biến có khả năng kháng thấp tại thời
điểm bắt đầu điều trị .

75

Bảng 3.11. Tình trạng bệnh nhi sau 12 tháng điều trị ARV tính trên 136 bệnh nhi
thu dung vào nghiên cứu

76

Bảng 3.12. Phác đồ ARV lúc 12 tháng sau điều trị

78

.


.

vii

Bảng 3.13. Tình trạng tuân thủ điều trị.

79

Bảng 3.14. Đặc điểm các trường hợp có đột biến lúc bắt đầu điều trị nhưng vẫn
đáp ứng virus học sau 12 tháng điều trị ARV

81

Bảng 3.15. Tỷ lệ có đột biến kháng thuốc sau 12 tháng điều trị ARV

83

Bảng 3.16. Đặc điểm lâm sàng, miễn dịch các trường hợp có đột biến kháng
thuốc sau 12 tháng điều trị ARV

84

Bảng 3.17. Các đột biến kháng thuốc ghi nhận được trên bệnh nhi có thất bại virus
học sau 12 tháng điều trị ARV phác đồ bậc 1

85

Bảng 3.18. Tỷ lệ bệnh nhi có HIV mang đột biến có khả năng gây kháng thấp
sau 12 tháng điều trị ARV phác đồ bậc 1

93

Bảng 3.19. Kết quả phân tích hồi quy đơn biến một số yếu tố liên quan đến sự xuất
hiện đột biến kháng thuốc tại thời điểm bắt đầu điều trị.

93

Bảng 3.20. Kết quả phân tích hồi quy đơn biến một số yếu tố liên quan đến sự xuất
hiện đột biến kháng thuốc sau 12 tháng điều trị ARV phác đồ bậc 1

95

Bảng 3.21. Kết quả phân tích hồi quy đa biến một số yếu tố liên quan đến sự xuất
hiện đột biến kháng thuốc sau 12 tháng điều trị ARV phác đồ bậc 1

.

97

.

viii

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, HÌNH, SƠ ĐỒ
Biểu đồ:

Trang

Biểu đồ 1.1. Phân bố các đột biến kháng thuốc ARV trên quần thể nhiễm HIV
trước khi bắt đầu điều trị ARV, 2007–2010.

35

Biểu đồ 3.1. Tình hình tham gia chương trình phịng lây truyền HIV từ mẹ sang con
của mẹ và trẻ

63

Biểu đồ 3.2. Giai đoạn lâm sàng (theo WHO) của bệnh nhi tại thời điểm bắt đầu
điều trị

65

Biểu đồ 3.3. Tải lượng HIV-1 của bệnh nhi tại thời điểm bắt đầu điều trị ARV

67

Biểu đồ 3.4. So sánh giai đoạn lâm sàng lúc bắt đầu điều trị và sau 12 tháng điều
trị ARV phác đồ bậc 1

77

Biểu đồ 3.5. So sánh số lượng tế bào LT CD4 lúc bắt đầu điều trị và sau 12 tháng
điều trị ARV phác đồ bậc 1

78

Biểu đồ 3.6. So sánh tải lượng HIV-1 lúc bắt đầu điều trị và sau 12 tháng điều trị
ARV phác đồ bậc 1

80

Biểu đồ 3.7. Các đột biến kháng thuốc sau 12 tháng điều trị

85

Hình:
Hình 1.1. Phân bố thứ týp (subtype) của HIV-1 trên thế giới.

4

Hình 1.2. Cấu trúc HIV

6

Hình 1.3. Bộ gen HIV và cấu trúc virion

7

Hình 1.4. Tế bào Lympho nhiễm HIV cho thấy có nhiều virus trên bề mặt tế bào,
virus mới hình thành nẩy chồi từ màng tế bào.

10

Hình 1.5. Sự nhận diện tế bào ký chủ của HIV

10

Hình 1.6. Chu kỳ nhân lên của HIV

12

.


.

ix

Hình 1.7. Các vị trí tác động của thuốc kháng retrovirus.

17

Hình 1.8. Cơ chế tác động của NRTIs và NNRTIs.

18

Hình 1.9. Cơ chế kháng thuốc nhóm NRTIs.

20

Hình 1.10. Cơ chế kháng thuốc nhóm NNRTIs.

21

Hình 1.11. Cơ chế tác động và cơ chế kháng thuốc nhóm PIs.

22

Hình 2.1. Đoạn gen được khuếch đại và các mối sử dụng cho xét nghiệm định týp
gen HIV kháng thuốc

52

Hình 2.2. Một kết quả phân tích từ ngân hàng dữ liệu HIV kháng thuốc Đại học
Stanford – Hoa Kỳ

54

Hình 3.1. Đột biến T74S gây kháng NFV thuộc nhóm PIs

70

Hình 3.2. Các đột biến T215A gây kháng AZT và d4T thuộc nhóm NRTIs

71

Hình 3.3. Các đột biến K20I, T74S gây kháng NFV thuộc nhóm PIs

72

Hình 3.4. Đột biến M46L gây kháng thuốc nhóm PIs

74

Hình 3.5. Các đột biến V75LV, T69N có khả năng gây kháng thấp đối với nhóm
NRTIs

76

Hình 3.6. Đột biến M184V,Y215F đối với nhóm NRTIs và đột biến K101E,
G190A đối với nhóm NNRTIs ghi nhận sau 12 tháng điều trị

87

Hình 3.7. Phức hợp đột biến Q151M, F77L, F116Y ghi nhận tại thời điểm sau 12
tháng điều trị ARV

88

Hình 3.8. Đột biến T215N gây kháng thấp các thuốc AZT, d4T

88

Hình 3.9. Đột biến T215S gây kháng thấp các thuốc AZT, d4T

89

Hình 3.10. Đột biến K103N đối với nhóm NNRTIs ghi nhận sau 12 tháng điều trị

ARV

90

Hình 3.11. Đột biến M184V gây kháng các thuốc nhóm NRTIs

91

Hình 3.12. Phức hợp 3 TAMs (D67N, K70R, K219Q) ghi nhận sau 12 tháng

91

.


.

x

Hình 3.13. Đột biến Y181V đối với nhóm NNRTIs ghi nhận sau 12 tháng điều trị
ARV

92

Hình 3.14. Đột biến L74V và V75T sau 12 tháng điều trị ARV

92

Sơ đồ:
Sơ đồ 1.1. Diễn biến của nhiễm HIV không điều trị.

14

Sơ đồ 2.1. Tóm tắt quy trình thực hiện

58

Sơ đồ 3.1. Tóm tắt tiến trình nghiên cứu

61

.


.

1

MỞ ĐẦU
Cho đến nay nhiễm HIV/AIDS vẫn là căn bệnh còn đặt ra nhiều vấn đề
cần được quan tâm, đặc biệt là vấn đề điều trị đặc hiệu bằng ARV. Các thuốc
đang được dùng chỉ có tác dụng ức chế khả năng nhân lên nhưng khơng loại
bỏ hồn tồn virus ra khỏi cơ thể. Điều trị bằng ARV làm giảm lượng virus
trong máu, cải thiện tình trạng miễn dịch nên làm giảm tỷ lệ mắc các bệnh
nhiễm trùng cơ hội, giúp kéo dài và cải thiện chất lượng cuộc sống cho người
bệnh, đồng thời làm giảm nguy cơ lây nhiễm cho cộng đồng.
Tính đến cuối năm 2015, đã có 106 423 người (trong đó có khoảng 5%
trẻ em) được tiếp cận chương trình điều trị ARV tại 349 cơ sở điều trị ARV ở
tất cả các tỉnh, thành phố trong cả nước với độ bao phủ ước tính gần 42% số
người cần được điều trị [8].

Tuy nhiên, sự xuất hiện các chủng virus mang đột biến kháng thuốc là
một trong những nguyên nhân dẫn đến thất bại điều trị, không những hạn chế
hiệu quả điều trị mà còn làm lan truyền các chủng HIV kháng thuốc. Xuất
hiện các chủng virus đột biến kháng thuốc phụ thuộc vào nhiều yếu tố như
loại thuốc sử dụng, phác đồ điều trị, tuân thủ của bệnh nhân, liều lượng thuốc,
và các yếu tố của virus như số lượng đột biến cần để làm cho chúng trở nên
kháng với các loại ARV, các týp di truyền của virus [53], [140].
Theo dõi, phát hiện các chủng kháng thuốc trên những bệnh nhân đang
điều trị là vấn đề cần thiết nhằm nâng cao hiệu quả điều trị, góp phần xây
dựng chiến lược quốc gia dự phịng HIV kháng thuốc.
Những hạn chế trong việc triển khai các xét nghiệm như đo tải lượng
virus và theo dõi sự xuất hiện sớm các chủng HIV kháng thuốc để thay đổi
phác đồ điều trị đúng lúc đã làm hạn chế hiệu quả của chương trình điều trị
ARV và có thể làm lan truyền các chủng HIV kháng thuốc trong cộng đồng.

.


.

2

Tại Việt Nam, đã có nhiều nghiên cứu về HIV kháng thuốc và các yếu
tố liên quan đến việc xuất hiện đột biến kháng thuốc, nhưng đối tượng của các
nghiên cứu chủ yếu vẫn là người lớn, chưa có nhiều dữ liệu chính thức được
cơng bố tại Việt Nam trên đối tượng trẻ em, là đối tượng có những đặc điểm
về thể chất, sinh lý khác với người trưởng thành và có nhiều khả năng đã phơi
nhiễm ARV trước đó trong chương trình Dự phịng lây truyền nhiễm HIV từ
mẹ sang con (PLTMC).
Câu hỏi đặt ra là trên đối tượng trẻ em thì tình hình mang đột biến

kháng thuốc trước khi điều trị là như thế nào? Phác đồ điều trị theo quy định
của Bộ Y tế đáp ứng ra sao và có đột biến kháng thuốc xảy như ở người lớn
hay khơng?
Do đó, chúng tơi nhận thấy cần có những nghiên cứu về đáp ứng virus
học và đột biến kháng thuốc ARV trên bệnh nhi HIV/AIDS được điều trị
bằng ARV với mong muốn cung cấp những thông tin khoa học cần thiết góp
phần vào việc nâng cao hiệu quả điều trị cho bệnh nhi nhiễm HIV.
Mục tiêu nghiên cứu:
1. Xác định tỷ lệ bệnh nhi mang chủng HIV có đột biến kháng thuốc ARV
và mô tả đặc điểm các đột biến này tại thời điểm bắt đầu điều trị ARV phác
đồ bậc 1.
2. Xác định tỷ lệ bệnh nhi có đáp ứng về virus học sau 12 tháng điều trị
ARV.
3. Xác định tỷ lệ mang chủng HIV có đột biến kháng thuốc ARV và mô tả
đặc điểm các đột biến này ở những bệnh nhi thất bại điều trị về virus tại thời
điểm 12 tháng sau điều trị.
4. Khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến sự xuất hiện đột biến kháng
thuốc trên bệnh nhi đang điều trị bằng ARV.

.


.

3

Chương 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. TỔNG QUAN VỀ HIV (HUMAN IMMUNODEFICIENCY VIRUS)
HIV là tác nhân của Hội chứng suy giảm miễn dịch mắc phải ở người

(AIDS). Bệnh được mô tả từ năm 1981 và tác nhân gây bệnh, HIV-1 được
phân lập vào cuối năm 1983 [1].
HIV được xếp vào phân nhóm Lentivirus thuộc họ Retrovirus.
Họ Retrovirus gồm những vius RNA, có đặc tính chung là có enzyme
sao chép ngược (reverse transcriptase - RT) cho phép sao chép ngược tạo ra
DNA từ RNA trong chu trình nhân lên của virus.
Lentivirus gồm các virus gây các bệnh tiến triển chậm, trong đó có HIV
là virus gây bệnh cho người.
Có 2 týp HIV: HIV-1 và HIV-2. Cả hai týp đều lây truyền qua đường
tình dục, đường máu và từ mẹ sang con, và đều gây AIDS. Tuy nhiên, HIV-2
tương đối khó lây truyền hơn và diễn tiến sang bệnh chậm hơn.
HIV-1 là týp lưu hành phổ biến trên toàn thế giới, trong khi HIV-2 tập
trung chủ yếu ở Tây Phi, hiếm gặp ở nơi khác.
Về di truyền: bộ gen của HIV-1 và HIV-2 có cấu trúc di truyền khác
nhau hơn 50%, HIV-2 gần với SIV hơn. Trọng lượng phân tử của các thành
phần cấu trúc cũng có khác biệt.
HIV-1 chia thành 4 phân nhóm: M, O và 2 phân nhóm mới là N và P;
các nhóm có đặc điểm di truyền khác nhau 20%, các thứ týp có đặc điểm di
truyền khác nhau khoảng 5%:
Nhóm M: có thứ týp (subtype) từ A đến K: chiếm hơn 90% trường hợp
nhiễm HIV-1.

.


.

4

Nhóm O: gặp khu trú ở Tây - Trung Phi.

Nhóm N: rất hiếm gặp, mới được biết đến từ 1998.
Nhóm P: mới phát hiện từ 2009 ở Cameroon, chủng virus gần với SIV
ở loài khỉ gorilla.
Trong trường hợp người bệnh nhiễm hai virus khác thứ týp, sẽ có sự tái
tổ hợp chất liệu di truyền trong tế bào nhiễm và tạo ra một “virus mới” dưới
dạng “tái tổ hợp” (circulating recombinant forms) - CRFs. Ví dụ như
CRF01_AE là virus tái tổ hợp từ hai thứ týp A và E.

Hình 1.1. Phân bố thứ týp (subtype) của HIV-1 trên thế giới
“Nguồn: André F. Santos, 2010” [119]
Thứ týp HIV-1 và các CRFs phân bố theo địa lý. Thứ týp A and CRF
A/G phổ biến ở Tây và Trung Phi, thứ týp A là tác nhân chủ yếu ở Nga. Trong
lịch sử, thứ týp B đã từng rất phổ biến ở Châu Âu, Mỹ, Nhật Bản và Úc và là
thứ týp lưu hành được tìm thấy trên nhóm người đồng tính nam ở Châu Âu.
Hiện nay, có khoảng 25% trường hợp nhiễm mới ở Châu Âu là do thứ týp
khác thứ týp B.

.


.

5

Thứ týp C chiếm ưu thế ở Nam và Tây Phi, Ấn Độ và Nepal. Thứ týp D
giới hạn chủ yếu ở Đông và Trung Phi. Virus tái tổ hợp hai thứ týp A và E
(CRF01_AE) phổ biến ở Đông Nam Á, trong đó có Việt Nam. Các týp và thứ
týp virus có thể ảnh hưởng đến độ nhạy của các xét nghiệm chẩn đốn, định
lượng cũng như tính sinh bệnh học, đáp ứng điều trị và nghiên cứu sản xuất
vaccine [4], [23], [54].

1.1.1. Đặc tính virus
HIV là các virus có màng bọc, hình khối cầu, đường kính 80 - 110 nm,
có 2 sợi RNA chuỗi dương giống nhau, dài 7 - 11 kb. Hạt virion chứa một
nucleocapsid xoắn ốc bên trong một capsid dạng icosahedral. Virus hồn
chỉnh có cấu trúc gồm 3 lớp:
a. Bao ngoài (envelop)
Màng lipid kép với các gai nhú ra bên ngoài là các phân tử glycoprotein
có trọng lượng 160 kilodalton (gp160) gồm hai thành phần:
- Glycoprotein màng ngồi trọng lượng phân tử 120 kilodalton (gp120)
có vai trò giúp nhận biết thụ thể CD4 trên bề mặt tế bào lympho T CD4 và
một số tế bào khác, nhờ đó virus bám được vào tế bào đích.
- Xuyên qua màng lipid là các phân tử glycoprotein có trọng lượng 41
kilodalton (gp41) tham gia vào q trình hịa màng của virus với màng tế bào
nhiễm.
- Các phân tử glycoprotein màng giúp cho virus bám và xâm nhập vào
tế bào đích.
b. Vỏ trong (capsid): gồm 2 lớp protein
- Lớp ngồi hình cầu, cấu tạo bởi phân tử protein có trọng lượng phân
tử là 17 kilodalton (p17).

.


.

6

- Lớp trong hình trụ, cấu tạo bởi phân tử protein có trọng lượng phân tử
là 24 kilodalton (p24).
c. Lõi nucleocapsid:

- Có hình trụ, bao bọc bởi p24, gồm cấu trúc di truyền của virus là 2
chuỗi RNA giống hệt nhau và các enzyme.


RT: là men sao chép ngược dạng hoạt động p66/51 ở HIV-1 và

p68 ở HIV-2, đảm nhiệm sao chép ngược bộ gen RNA của virus thành DNA
bổ sung.


Integrase (p31 ở HIV-1 và p34 ở HIV-2): đảm nhiệm sự tích hợp

DNA của virus vào nhiễm sắc thể tế bào ký chủ.


Protease (p12): có vai trị cắt các tiền protein thành các protein

cấu trúc hoặc chức năng.

Hình 1.2. Cấu trúc HIV
“Nguồn: Mark W. Braun, 2015” [38]
d. Cấu trúc di truyền của HIV: bao gồm 3 gen cấu trúc chính:

.


.

7

+ Gen env (envelope) mã hóa cho gp120 và gp41 là các protein bề mặt của
virus, có vai trị quan trọng trong quá trình virus gắn và xâm nhập vào tế bào
đích.
+ Gen gag (group-specific antigen) mã hóa cho các protein cấu trúc như
protein lõi virus, capsid, matrix, nucleocapside.
+ Gen pol (polymerase) bao gồm nhiều gen (rt, prot, …) mã hóa cho các
enzyme quan trọng của virus như phức hợp enzyme sao chép ngược (reverse
transcriptase + RNase H), protease và integrase.
Ngồi ra bộ gen của HIV cịn có các gen (Tat, Rev, Nef, Vpu, Vif, Vpr)
liên quan đến quá trình điều hịa sự nhân lên và độc lực của virus.

Hình 1.3. Bộ gen HIV và cấu trúc virion
“Nguồn: Brooks GF., 2010” [73].
Bộ gen virus được đóng khung ở hai đầu bởi hai đoạn khơng mã hóa có
trình tự lặp lại LTRs (Long Terminal Repeat Sequences). Hai vùng này mang

.


.

8

các vị trí gắn kết với các protein của tế bào chủ nhằm hoạt hóa q trình dịch
mã và cũng được kiểm sốt bởi các tín hiệu của virus.
Tat và rev là các protein điều hịa được tích lũy trong nhân và gắn vào
các vùng định sẵn của RNA virus, tương ứng là TAR (transactivationresponse elements hay phân tử đáp ứng hoạt hóa) trên LTR và RRE (rev
response elements hay phân tử đáp ứng rev) trên gen env. Protein tat là một
chất kích hoạt q trình nhân bản rất mạnh của vùng khởi động trên LTR
(LTR promoter region) và rất cần cho quá trình nhân bản của virus trong mọi

hệ thống nuôi cấy in vitro.
Rev cũng là yếu tố quan trọng của nhân giúp chuyển sự biểu hiện sớm
các gen mã hóa protein điều hịa sang các gen mã hóa các protein cấu trúc
được tổng hợp muộn hơn.
Nef có chức năng điều hòa ngược (downregulation) LT CD4 và HLA
lớp I trên bề mặt của tế bào nhiễm HIV-1, và đây có lẽ là một cơ chế giúp
virus trốn tránh sự tấn công của LT CD8 gây độc tế bào và tránh được sự nhận
diện của các LT CD4. Nef có thể can thiệp vào q trình hoạt hóa tế bào LT
bằng cách gắn vào các protein tham gia các con đường truyền tín hiệu nội
bào. HIV-1 khơng có nef đã được tìm thấy ở một nhóm các bệnh nhân người
Úc không tiến triển bệnh trong thời gian dài (long-term non-progressors). Tuy
nhiên, một số báo cáo gần đây cho thấy một vài bệnh nhân trong số đó đã bắt
đầu có các dấu hiệu bệnh tiến triển cùng với giảm số lượng tế bào LT CD4. Vì
thế, cho dù mất gen nef có thể làm chậm sự nhân lên của virus, nhưng không
phải lúc nào cũng ngăn được sự xuất hiện của AIDS.
Vpr có lẽ cần thiết cho q trình nhân lên của virus ở các tế bào khơng
phân chia ví dụ đại thực bào.Ngồi các yếu tố kích thích khác của tế bào và
virus, vpr cũng có thể kích thích HIV-LTR. Gần đây, người ta thấy vpr có vai

.


.

9

trị quan trọng trong vận chuyển phức hợp tiền tích hợp của virus vào nhân và
có thể làm ngừng chu kỳ tế bào ở G2.
Vpu có vai trị quan trọng trong quá trình nảy chồi của virus bởi các đột
biến của vpu khiến các hạt virus nằm mãi trên màng tế bào vật chủ. Vpu cịn

liên quan tới sự thối giáng của phức hợp CD4 - gp160 trong lưới nội ngun
sinh và do đó cho phép gp160 được quay vịng để tạo các hạt virus mới.
Một số nghiên cứu gần đây đã nhấn mạnh vai trò của vif trong quá trình
nhân lên của virus. Các HIV-1 khơng có vif khơng thể nhân bản trong tế bào
lympho T CD4, một số dịng tế bào T (“tế bào khơng chấp nhận”) hay trong
đại thực bào. Các chủng virus khơng có vif có thể xâm nhập tế bào đích và
khởi động q trình sao chép ngược nhưng sự tổng hợp DNA tiền virus diễn
ra khơng hồn chỉnh [23], [44], [54], [126].
1.1.2. Sự nhân lên của virus
a. Virus gắn và xâm nhập vào tế bào đích:
Phân tử gp120 của virus gắn lên thụ thể CD4 (có trên bề mặt tế bào
lympho T CD4 và một số tế bào khác) và các đồng thụ thể (CCR5 hoặc
CXCR4) của tế bào đích, nhờ đó dẫn đến sự thay đổi cấu hình khơng gian và
làm bộc lộ vị trí tác động của phân tử gp41 tham gia trong q trình hịa màng
giữa virus và tế bào đích. Nucleocapside của virus sẽ được phóng thích vào
trong tế bào chất.

.


.

10

Hình 1.4. Tế bào lympho nhiễm HIV cho thấy có nhiều virus trên bề mặt tế
bào, virus mới hình thành nẩy chồi từ màng tế bào
“Nguồn Brooks GF., 2010” [73]

Hình 1.5. Sự nhận diện tế bào ký chủ của HIV
“Nguồn: Jacquelyn G. Black, 2012” [36]

Quá trình cởi bỏ vỏ capside xảy ra đồng thời hoặc ngay sau khi xâm
nhập. Quá trình này cần có độ pH axit trong mơi trường nội bào.

.


.

11

b. Quá trình sao chép RNA thành DNA tiền virus.
Sau khi có sự cởi bỏ vỏ capside, nhờ có men RT, RNA của virus được
sao chép thành DNA bổ sung sợi đơn và sau đó thành sợi đơi.
DNA sợi đơi của virus có thể đi qua màng nhân nhờ men integrase, xen
vào trong bộ gen của tế bào đích và được gọi là DNA tiền virus. Ở giai đoạn
này virus có thể tồn tại lâu dài trong tế bào đích trong trạng thái “ngủ” và
tránh được sự tác động của hệ thống miễn dịch và của các loại thuốc kháng
virus.
c. Quá trình sao chép và tổng hợp virion mới:
Khi tế bào đích được hoạt hóa, DNA tiền virus cũng bắt đầu quá trình
sao chép và nhân lên. DNA tiền virus, nhờ các enzyme của tế bào, sao chép
thành các phân tử RNA là chất liệu di truyền của virus sẽ di chuyển ra tế bào
chất tổng hợp protein sớm là những thành phần enzyme cần thiết cho các giai
đoạn nhân lên tiếp theo của virus. Các tiền protein được tổng hợp. Nhờ những
enzyme của virus và tế bào, các tiền protein này sẽ được phân cắt thành protein
cấu trúc và chức năng.
d. Q trình đóng gói và giải phóng virus ra khỏi tế bào:
Bộ gen virus mới được tổng hợp và polypeptide capsid lắp ráp với nhau
để tạo thành virus thế hệ sau.
Virus trưởng thành qua quá trình nẩy chồi. Các glycoprotein màng bao

virus được chèn vào màng tế bào; nucleocapsid virus sau đó nẩy chồi qua
màng tại các vị trí bị thay đổi này và tạo được một màng bao ngồi. Q trình
này giải phóng những hạt virion mới [1], [59], [97].

.


.

12

Hình 1.6. Chu kỳ
nhân lên của HIV
gồm 7 bước
“Nguồn:
AIDS
research
center
website,
2012”
[25]

1.1.3. Diễn tiến của nhiễm HIV
Diễn tiến tự nhiên của nhiễm HIV có thể kéo dài nhiều năm. Các giai
đoạn bao gồm sơ nhiễm, virus tiềm ẩn trong các cơ quan lympho, lâm sàng
không triệu chứng, virus nhân lên nhanh, biểu hiện lâm sàng và tử vong. Quá
trình từ sơ nhiễm đến khi có triệu chứng lâm sàng trung bình là 10 năm. Nếu
khơng điều trị thì bệnh nhân thường chết sau khoảng 2 năm kể từ khi có triệu
chứng.
Giai đoạn 1: HIV xâm nhập vào cơ thể.

Virus có thể xâm nhập cơ thể qua các con đường quan hệ tình dục
khơng an toàn, đường máu, hoặc từ mẹ truyền sang con. Triệu chứng của giai
đoạn nhiễm cấp thường không đặc hiệu, có thể bao gồm mệt mỏi, nhức đầu,
sốt, buồn nơn, phát ban, . . .

.


.

13

Giai đoạn 2: Tấn cơng tế bào đích
Các tế bào đích là tế bào có thụ thể CD4: gồm tế bào lympho T hỗ trợ
đóng vai trị quan trọng trong đáp ứng miễn dịch, tế bào trình diện kháng
nguyên, các đại thực bào, bạch cầu đơn nhân, tế bào tua gai, tế bào langerhan,
tế bào thần kinh đệm.
Tiếp sau giai đoạn sơ nhiễm, có khoảng 50 - 75% trường hợp biểu hiện
hội chứng giống như tăng đơn nhân cấp sau 3 - 6 tuần. Có sụt giảm thống
qua số lượng tế bào lympho T CD4 trong giai đoạn sớm. Đáp ứng miễn dịch
với HIV xảy ra từ tuần thứ 1 đến 3 tháng sau khi nhiễm, nồng độ virus/máu
giảm xuống và tế bào lympho T CD4 tăng trở lại. Tuy nhiên, đáp ứng miễn
dịch khơng thể loại trừ HIV hồn toàn và HIV tồn tại dai dẳng trong các hạch
lympho.
Giai đoạn 3: Sinh sản trong tế bào và gây các hậu quả.
Giai đoạn lâm sàng không triệu chứng kéo dài khoảng 10 năm. Trong
suốt thời gian này, có sự nhân lên liên tục của HIV, ước tính khoảng 10 tỷ
HIV được tạo ra và phá hủy mỗi ngày. Thời gian bán hủy của virus trong
huyết tương khoảng 6 giờ và vịng đời của virus trung bình khồng 2,6 ngày.
Khi đã xâm nhiễm vào tế bào, virus sử dụng nguồn năng lượng của tế

bào gồm các enzyme để tăng trưởng và nhân lên, hậu quả cuối cùng làm tế
bào bị hủy hoại và chết. Các hiê ̣n tươ ̣ng ta ̣o nên sự phá hủy tế bào lympho T
CD4 bao gồ m:
- Hiện tượng hợp bào: khi lympho T CD4 nhiễm HIV, trên bề mặt có
các gp120 của virus. Các gp120 này sẽ gắn với các phân tử CD4 của các tế
bào khỏe mạnh bên cạnh tạo thành các hợp bào. Hợp bào bị thay đổi tính chất
và tính thấm, nó khơng cịn chức năng của một tế bào bình thường, sau đó sẽ
bị vỡ.

.