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様々なHIV-1サブタイプの定量化のためのHIV-1総DNAアッセイの詳細な検証
In-depth validation of total HIV-1 DNA assays for quantification of various HIV-1 subtypes.
PMID: 30467426 PMCID: PMC6250682. DOI: 10.1038/s41598-018-35403-6.
抄録
HIV-1のDNA定量は、HIV治療の臨床試験において重要なバイオマーカーとして機能している。しかし、HIV-1はサブタイプの違いにより遺伝的多様性が高いため、HIV-1 DNAの定量が不正確になる可能性があり、多様なサブタイプを網羅した感度と有効性の高いアッセイ法は存在しない。そこで我々は、文献に記載されているHIV-1 DNA総量測定法を、3段階の比較分析を用いてクロスバリデーションを行った。第一に、社内で開発したバイオインフォマティクスツールを用いて、67のHIV-1 DNAアッセイのインシリコ評価を行った。次に、これらのアッセイを異なるHIV-1サブタイプのパネルを用いてin vitroで検証し、最後に、異なるHIV-1サブタイプの患者サンプルを用いてex vivoで評価した。我々の結果は、HIV-1 DNAの定量がアッセイ間で実質的に異なることを示し、我々は5つの最高のパフォーマンスのHIV-1 DNAアッセイをddPCRおよびqPCRのために助言する（Schvachsa_2007、Viard_2004、Heeregrave_2009、Van_der_Sluis_2013、Yu_2008およびYun_2002）。公表されているHIV-1 DNAアッセイの詳細な分析により、すべてのアッセイがHIV-1 DNAの最適な測定を保証するわけではないこと、特にサブタイプをまたいで調べる場合には、そのことが示されています。詳細なクロスバリデーションを用いて、我々は、多種多様なHIV-1感染患者におけるHIV-1 DNAの定量に適したHIV-1 DNAアッセイを検証することができました。
HIV-1 DNA quantification serves as an important reservoir biomarker in HIV cure trials. However, the high genetic diversity of HIV-1 represented by different subtypes may bring inaccuracy in quantifying HIV-1 DNA and a sensitive and validated assay covering diverse HIV-1 subtypes is lacking. Therefore, we cross-validated total HIV-1 DNA assays described in literature using a three-step comparative analysis. First, a bioinformatics tool was developed in-house to perform an in silico evaluation of 67 HIV-1 DNA assays. Secondly, these selected assays were in vitro validated using a panel of different HIV-1 subtypes and, finally, ex vivo assessed on selected patient samples with different HIV-1 subtypes. Our results show that quantification of HIV-1 DNA substantially differs between assays and we advise five best performing HIV-1 DNA assays for ddPCR and qPCR (Schvachsa_2007, Viard_2004, Heeregrave_2009, Van_der_Sluis_2013, Yu_2008 and Yun_2002). This in-depth analysis of published HIV-1 DNA assays indicates that not all assays guarantee an optimal measurement of HIV-1 DNA, especially when looking across subtypes. Using an in-depth cross-validation, we were able to validate HIV-1 DNA assays that are suitable for quantification of HIV-1 DNA in a wide variety of HIV-1 infected patients.