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Jugan Geongang Gwa Jilbyeong logoLink to Jugan Geongang Gwa Jilbyeong
. 2024 Oct 15;17(44):1863–1873. doi: 10.56786/PHWR.2024.17.44.1

Genetic Diversity and Drug Resistance of Human Immunodeficiency Virus from Newly Diagnosed Human Immunodeficiency Virus-positive in Korean, 2022–2023

Gayeong Kim 1, Jin-Sook Wang 1, Heui Man Kim 1, Seolhui Kim 1, Eun Ji Kim 1, Myung-Guk Han 1,*
PMCID: PMC12480367  PMID: 41334416

Abstract

Human immunodeficiency virus (HIV) infection can cause acquired immunodeficiency syndrome (AIDS). The high HIV mutation rate is a major hurdle in vaccine and drug development. In this study, we analyzed the distribution of HIV genotypes and drug resistance mutations in a Korean patient newly infected with HIV between 2022 and 2023. The Korean clade HIV genotype B type (KR-B) was the most predominant HIV genotype, accounting for 70.7% in 2018–2019. However, recent analysis results have confirmed that the distribution of genotypes other than KR-B will increase to 39.2% and 40.5% from 2022 and 2023, respectively. In particular the diversity of genotypes is expected to gradually increase as many recombinants which were not detected in 2018–2019 such as CRF_01B, CRF_0263, and CRF_01BC. In addition, the drug resistance rate in treatment-naive infected individuals is predicted to be 5.2% in 2022 and 6.7% in 2023. HIV drug resistance among the different classes of antiretroviral drugs was not significantly different. Therefore, the proportion of resistance mutations in the main drug classes will remain largely unchanged from 2022 to 2023. In conclusion, it is crucial to periodically analyze the current status of domestic and epidemiological correlations. Also we have to continuously improve process because of the increasing genetic diversity. A surveillance system must be established through periodic monitoring to analyze drug resistance rates that reflect the latest trends.

Keywords: HIV, Genotype, Drug resistance, Epidemiology


Key messages

① What is known previously?

It is known that genotype B accounts for about 70% in the Republic of Korea (ROK) and especially Korean clade B was the highest proportion. In addition, transmitted drug resistance (TDR) rate is estimated to be around 5%.

② What new information is presented?

Recombinants increased and additionally analyzed CRF_01B, CRF_0263, and CRF_01BC. The TDR in treatment-naive patients was was approximately 5% (average, 5.9%).

③ What are implications?

The proportion of Korean clade HIV genotype B type (KR-B) is gradually decreasing and that of other genotypes is increasing. The recombinants mixed with KR-B were analyzed continuously. This suggests that various genotypes have spread overseas and become indigenous to ROK. Because the current drug resistance rate is maintained at approximately 5%, continuous monitoring is necessary.

Introduction

According to the Joint United Nations Programme on HIV/AIDS (UNAIDS), the number of individuals infected with human immunodeficiency virus (HIV), the virus that causes acquired immunodeficiency syndrome (AIDS), is expected to reach 39.9 million by 2023 [1]. HIV belongs to the retrovirus and lentivirus families and can be further classified into two distinct subtypes: HIV-1 and HIV-2. Approximately 95% of all HIV infections worldwide are caused by HIV-1, which is further subdivided into four groups: major (M), new (N), outer (O), and pending the identification of further human case (P) [2]. The M group is comprised of nine single genotypes (A–D, F–H, J, and K), exhibiting 15–20% sequence variation within genotypes and 20–35% variation between genotypes, indicating a high level of genetic diversity within this virus [3]. In addition to the single genotype, there are 157 circulating recombinant forms (CRFs) and some unique recombinant forms (URFs), each of which exhibits a distinct distribution pattern across continents and countries. Currently, the Los Alamos National Laboratory database is regularly updated with the names of recombinant forms, with three or more recombinant forms being consistently reported [4]. The existence of numerous recombinant forms and a high degree of genetic diversity within HIV genotypes has resulted in the absence of a definitive HIV/AIDS vaccine and treatment. As a result, several countries are actively engaged in research on molecular diagnostic characteristics, including the distribution of genotypes and the phenomenon of drug resistance.

In the Republic of Korea (ROK), HIV genotyping and drug resistance studies using specimens have been conducted since the first confirmed case in the early 1980s, with type B reported as the main subtype in the distribution of genotypes. In particular, molecular epidemiological analysis indicated that the majority of genotypes formed a cluster; as such, the genotype B in this study was categorized into foreign-derived type B and Korean subtype B [5].

HIV drugs are categorized into nucleoside reverse transcriptase inhibitors (NRTIs), non-nucleoside reverse transcriptase inhibitors (NNRTIs), protease inhibitors (PIs), and integrase inhibitors (INSTIs). In accordance with the recommendations of the International AIDS Society (IAS), pre-treatment resistance testing is advised when the drug resistance rate among treatment-naive patients in the community exceeds 5%. A recent study reported a domestic drug resistance rate of 3.8%, with the average resistance level estimated to be approximately 5% [6]. The aim of the present study was to analyze the genotyping and drug resistance rates of newly diagnosed HIV-positive individuals in 2022–2023 to provide insights into the status of the HIV epidemic in ROK.

Methods

1. Selection of Specimens for Analysis

The specimens utilized in this study were derived from new HIV infections occurring during the 2022–2023 period. Specimens exceeding the limit of detection (20 copies/ml) in the nucleic acid quantitative test (NAT) assay were selected for analysis based on the diagnostic test results. In addition, for samples without NAT test results, analytes were added based on the results of antibody detection tests (western blotting).

2. Analysis Methods

The HIV nucleic acid were extracted and amplified using nested reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR), with the specific targets being the env, gag, and pol locations, respectively. The amplified PCR product was sequenced by Sanger sequencing. Of the domestic specimens, the genotyping of 254 specimens (121 in 2022 and 133 in 2023) was performed and analyzed using HIV DB BLAST (https://hiv.lanl.gov/content/sequence/BASIC_BLAST/basic_blast.html), an online analysis-based program at Los Alamos National Laboratory, USA. The genotype results were analyzed based on similarity percentage, and the genotype results of env, gag, and pol were combined for subsequent analysis. An analysis of HIV drug resistance was conducted using the Stanford drug resistance database, following the criteria outlined in the analysis guide provided by the World Health Organization (WHO) [7]. The analysis encompassed PIs, NNRTIs, NRTIs, and INSTIs with a particular focus on major drug resistance variant locations. Furthermore, the analysis was conducted using the Stanford University HIV Drug Resistance Program (http://hivdb.stanford.edu/hivdb). All variants exhibiting drug resistance were included, with the exception of those exhibiting potential drug resistance.

Results

1. HIV-1 Genotype Distribution

The genotyping of 254 Korean specimens among new HIV infections demonstrated that Korean subtype B exhibited the highest average prevalence (42.5%, 43.0% in 2022 and 42.1% in 2023) and was identified as the predominant genotype of HIV-1 infection in ROK. Recombinant forms accounted for an average of 50.7%, with CRF01_AE accounting for the most at 19.5%. Other genotypes included CRF_01B (11.2%), CRF_0263 (6.9%), and CRF_01BC (6.4%). Additionally, CRF02_AG (4.8%), CRF_BC (1.1%), and CRF_cpx (0.8%) were all within 5% (Figure 1) [8].

Figure 1. Prevalence of HIV genotypes among new diagnoses from 2022–2023.

Figure 1

A total of 254 samples were analyzed genotypes using an online analysis program based in Los Alamos database. HIV=human immunodeficiency virus; CRF=circulating recombinant form; cpx=complex; KR-B=Korean clade HIV genotype B type. *Data from the article of Park et al. (Public Health Wkly Rep 2020;13:2948-55) [8].

2. Resistance Analysis Results by Types of Antiretroviral Drugs

When examining resistance based on the type of antiretroviral drugs, treatment-naive patients had a higher likelihood of developing resistance to INSTIs (6.8%), followed by NNRTIs (6.4%), PIs (6.2%), and NRTIs (4.2%), with an average resistance rate of approximately 5.9% (Figure 2). Based on the analysis of each genetic variant, drug resistance variants that reduce drug susceptibility in PIs were analyzed in L23I, M46L, and N83D in 2022, with only V32I evaluated in 2023. Regarding NRTIs, the T215Y (or A, S) variant exhibited the highest drug resistance rate, with three reported cases. By 2023, however, the site had decreased to one case, whereas K70N was the most frequently analyzed with two cases, followed by L210W and T215S with one case each. Among NNRTIs, the P225H variant, which was not identified in 2022, was the most frequently analyzed variant, with two cases, one each at K103N and V179E (or F). In contrast, only V179F was analyzed among the variants identified in 2022. INSTIs demonstrated the most notable diversity of variation among the four agents, with three cases each of E92Q (or V) and Y143R (or S), and a single case of G118PRSW analyzed in 2022. In contrast, only one case of each of the E92Q, G118LRV, E138K, Q148HP, S230QR, and R263K sites was observed in 2023. Furthermore, the incidence of resistance events associated with dolutegravir (DTG) agents increased from one occurrence in 2022 to five occurrences in 2023.

Figure 2. Proportion of drug resistance rate in transmitted drug resistance over time, 2022–2023.

Figure 2

We performed analysis of drug resistance by antiretroviral drug classes (PI, NRTI, NNRTI: 145; INSTI 190) and used the online Stanford university HIV drug resistance database. PI=proteinase inhibitor; NRTI=nucleoside reverse transcriptase inhibitor; NNRTI=non-nucleoside reverse transcriptase inhibitor; INSTI=integrase inhibitor; HIV=human immunodeficiency virus.

Discussion

The study examined the genotype distribution and antiretroviral drug resistance among individuals diagnosed with HIV in ROK during 2022–2023. As a chronic virus, HIV exhibits a high degree of genetic diversity, and the number of reported recombinant forms between genotypes is increasing at a rapid rate due to enhanced population mobility. According to the Los Alamos National Laboratory database, 157 recombinant forms have been reported to date (as of July 21, 2023), with the number of cases continuing to increase [4]. Analysis of the distribution of genotypes in ROK among 254 people with HIV revealed that the most prevalent genotype was Korean subtype B, followed by CRF01_AE and CRF_01B, consistent with findings of previous studies. However, compared to 70.7% of Korean subtype B analyzed during 2018–2019 [8], the prevalence of Korean subtype B decreased sharply to 43.0% and 42.1% in 2022 and 2023, respectively. In contrast, recombinant forms increased from 23.9% to 47.9% in 2022 and 53.4% in 2023, with further growth anticipated in the future. This is consistent with the worldwide trend of increasing diversity in HIV genotypes. Furthermore, a recent analysis of recombinant forms occurring in ROK identified new genotypes (e.g., CRF_01B, CRF_cpx, CRF_BC, and CRF_01BC), in which Korean subtype B was recombined with the previously prevalent CRF01_AE and CRF02_AG. These findings indicate that the emergence of domestic recombinant forms is influenced by recombination between prevalent domestic genotypes and overseas introductions, suggesting the circulation of diverse recombinant forms. Although not part of the findings of this study owing to the limited number of individuals analyzed, genotyping of some foreign nationals revealed genotypes that are predominantly prevalent within their respective continents of origin. In particular, CRF01_AE, which is known to be the predominant genotype in Southeast Asia, is the focus of most analyses of foreign nationals from the region [9], underscoring the need for continued surveillance of globally prevalent genotypes.

Among treatment-naive individuals, the antiretroviral resistance rate was found to be 5.9% on average, which did not differ significantly from the known national resistance rate (approximately 5%). Although slight increases were observed annually (5.2% in 2022 and 6.7% in 2023), these changes were not significant. Although there is a degree of variability in the level of resistance exhibited by the various agents, the analysis revealed no statistically significant difference (p>0.05) in the resistance rates across the four types of drugs. As there have been sporadic analyses of variants at specific locations that reduce susceptibility to an agent, it has been challenging to identify prescription drugs with notably high rates of resistance in ROK. Nevertheless, among the genetic variants analyzed on three or more occasions in 2022, the INSTI E92Q variant demonstrated high resistance to elvitegravir, whereas the Y143R variant exhibited notable drug resistance to raltegravir, emphasizing the need for caution. This study also analyzed the number of drug resistance cases for the INSTI DTG [10], currently recommended for monitoring by the WHO. As a result, the number of cases was found to increase from one in 2022 to five in 2023. This highlights the need for the continuous monitoring of DTG drug resistance, with drug resistance analysis reflecting the latest analytical trends.

The substantial increase in the genotypic diversity of HIV observed within the country highlights the crucial importance of comprehending the characteristics of the epidemic and its transmission, through epidemiological association analysis. Moreover, given the increasing diversity of genotypes, it will be essential to stay updated on international analytical developments and continuous method enhancements for detecting different genotypes.

In the future, additional research will be necessary to identify epidemiologic associations and analyze the evolving rates of drug resistance with treatment, incorporating molecular phylogenetic analysis of genotypes. Despite slight increases in drug resistance rates observed in recent years, they have remained relatively stable, emphasizing the necessity for ongoing research to determine yearly trends.

Acknowledgments

None.

Declarations

Ethics Statement: Not applicable.

Funding Source: None.

Conflict of Interest: The authors have no conflicts of interest to declare.

Author Contributions: Conceptualization: MGH, HMK, JSW, GYK. Data curation: GYK. Formal analysis: GYK, JSW. Methodology: GYK, EJK. Project administration: MGH, HMK, JSW. Supervision: MGH. Visualization: GYK. Writing – original draft: GYK. Writing – review & editing: MGH, HMK, JSW, SHK.

REFERENCES

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Jugan Geongang Gwa Jilbyeong. 2024 Oct 15;17(44):1863–1873. [Article in Korean]

신규 감염 내국인에서의 인간면역결핍바이러스 유전형 및 약제내성, 2022–2023년

김 가영 1, 왕 진숙 1, 김 희만 1, 김 설희 1, 김 은지 1, 한 명국 1,*

Abstract

인간면역결핍바이러스(human immunodeficiency virus, HIV)는 후천성면역결핍증(acquired immune deficiency syndrome, AIDS)을 일으키는 바이러스로, HIV의 높은 변이율은 HIV/AIDS 백신 개발과 약제 치료에 높은 장벽으로 알려져 있다. 본 연구에서는 2022–2023년 HIV 신규 감염인 중 내국인을 대상으로 HIV 유전형 및 약제내성 유전자 변이를 분석하여 국내 HIV 유행 현황을 파악하고자 하였다. 국내 HIV 유전형 분포는 한국형 B형이 가장 우세한 것으로 알려져 있으며 2018–2019년에는 70.7%를 차지하였으나 이번 분석에서는 2022년 39.2%, 2023년 40.5%로 한국형 B형 외에 다른 아형의 유전형 비율이 증가하였다. 이 중 재조합형에서의 유전형 다양성이 증가했으며 특히 2018–2019년에는 검출되지 않았던 CRF_01B, CRF_0263, CRF_01BC와 같이 세 가지 이상의 유전형이 재조합된 바이러스가 다수 확인되었다. 또한 치료력이 없는 신규 감염인을 대상으로 약제내성률을 분석한 결과, 2022년과 2023년에 각각 5.2%, 6.7%로 나타났다. 항레트로바이러스 약제 계열별 내성률은 유의미한 차이를 보이지 않았다. 따라서 치료받기 전 환자 내에서의 약제내성률은 비교적 안정적으로 유지되는 것으로 판단된다. 결론적으로 유전형의 다양성이 증가하고 있음에 따라 국내 유전형 현황 및 역학적 연관성을 파악하는 것이 중요하며 약제내성률 변화에 대한 주기적인 모니터링이 필요하다. 또한 지속적으로 분석법을 개선해야 하며 최신 분석 동향을 반영한 약제내성률 분석이 중요할 것으로 보인다.

Keywords: 인간면역결핍바이러스, 유전형, 약제내성, 역학


핵심요약

① 이전에 알려진 내용은?

국내 HIV-1 유전형은 B형이 약 70%를 차지하며 특히 한국형 군집이 가장 높은 비율을 차지하는 것으로 알려져 있다. 또한 치료력이 없는 환자의 항레트로바이러스제 내성률은 약 5% 전후로 평가되고 있다.

② 새로이 알게 된 내용은?

국내 HIV-1의 유전형 중 특히 재조합형이 증가하였으며 기존 보고되지 않았던 CRF_01B, 0263, 01BC가 추가로 확인되었다. 치료력이 없는 환자에서의 약제내성률은 평균 5.9%로 약 5%대로 유지되고 있음을 확인하였다.

③ 시사점은?

한국형 군집 B형의 분포 비율이 점차 감소하고 해외 유래 유전형의 분포가 증가하고 있다. 특히 B형과 다른 유전형이 혼재된 재조합형이 지속적으로 분석됨에 따라 이미 해외로부터 전파된 다양한 유전자형이 국내에서도 토착화되었음을 시사한다. 또한 현재 약제내성률은 5% 전후로 유지되고는 있으나 지속적인 모니터링이 필요하다.

서 론

인간면역결핍바이러스(human immunodeficiency virus, HIV)는 후천성면역결핍증(acquired immune deficiency syndrome, AIDS)을 일으킬 수 있는 바이러스로 유엔 에이즈 합동 계획(The Joint United Nations Programme on HIV/AIDS, UNAIDS)에 따르면 2023년 기준 약 39.9백만 명이 감염되어 있는 것으로 보고되고 있다[1]. HIV는 레트로바이러스과 렌티바이러스속에 속하며 HIV-1과 HIV-2로 구분된다. HIV-1은 전 세계 HIV 감염인의 약 95%로 대부분을 차지하며 major (M), new (N), outer (O), pending the identification of further human case (P) 4가지의 그룹으로 구분된다[2]. 이 중 M 그룹은 9개의 단일 유전형(A–D, F–H, J, K)으로 분류되며 유전형 내 염기서열의 차이는 15–20%이며 유전형 간 차이도 20–35%로 유전적 다양성이 높은 바이러스에 속한다[3]. 또한 단일 유전형 이외에도 157개의 재조합형(circulating recombinant forms, CRFs)과 일부 미분류 재조합형(unique recombinant forms, URFs)이 있으며 각 유전형은 대륙별, 국가별로 다양한 분포 양상을 보인다. 현재 로스앨러모스 국립 연구소 데이터베이스에 주기적으로 재조합형이 명명되고 있으며 특히 세 가지 이상이 재조합된 재조합형이 지속적으로 보고되고 있다[4]. HIV 유전형 내 다양한 재조합형과 높은 유전적 다양성으로 인해 현재까지도 뚜렷한 HIV/AIDS 백신 및 치료제가 없는 실정이며 국가별로 유전형 분포와 약제내성 등의 분자 진단학적 특성 연구가 진행되고 있다.

국내에서는 1980년대 초반에 첫 감염인이 진단된 이래로 검체를 활용한 HIV 유전형 분석과 약제내성 연구가 진행되고 있으며 유전형의 분포는 B형이 주요 아형으로 보고되고 있다. 특히 분자 역학적 분석을 통해 이 중 대부분이 하나의 군집(cluster)을 형성하는 것이 확인됨에 따라 본 연구에서도 유전형 B를 외래에서 유래한 B형과 한국형 아형 B로 구분하여 분석하였다[5].

HIV 치료제는 핵산 계열 역전사효소 억제제, 비핵산 계열 역전사효소 억제제, 단백질 효소 억제제, 통합효소 억제제로 구분되며 국제 에이즈 전문가 협의회(International AIDS Society, IAS)에 따르면 지역사회에서 치료력이 없는 환자의 약제내성률이 5% 이상인 경우, 치료 전 내성 검사를 권고하고 있다. 최근 연구 결과에 따르면 국내 약제내성률은 3.8%로 보고되었으며 평균적으로 약 5% 내외로 분석되고 있다[6]. 본 연구에서는 2022–2023년 신규 양성자에 대한 유전형 및 약제내성률 분석을 통해 국내 HIV 유행 현황에 대해 파악하고자 한다.

방 법

1. 분석 대상 검체 선정

2022–2023년 HIV 신규 감염인 검체를 이용하였으며 진단 검사 결과를 기반으로 유전자 정량 검사법(nucleic acid quantitative test, NAT) 분석 한계(20 copies/ml) 이상인 검체를 분석 대상으로 선정하였다. 또한 NAT 검사 결과가 없는 검체의 경우, 항체 검출 검사(웨스턴 블롯) 결과를 기반으로 분석 대상을 추가하였다.

2. 분석 방법

HIV 핵산 유전자를 추출하였으며 env, gag, pol 위치를 각각 타겟으로 한 nested reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR) 방법으로 증폭하였다. 증폭된 PCR product는 생어 시퀀싱을 수행하여 염기서열을 확보하였다. 내국인 검체 중 254건(2022년 121건, 2023년 133건)의 검체에 대한 유전형 분석을 수행하였으며 미국 로스앨러모스 국립 연구소 내 온라인 분석 기반의 프로그램인 HIV DB BLAST (https://hiv.lanl.gov/content/sequence/BASIC_BLAST/basic_blast.html)를 이용하여 분석하였다. 유전형 결과는 유사성(%)을 기반으로 분석하였으며 env, gag, pol 각각의 유전형 결과를 종합하여 판정하였다. HIV 약제내성 분석은 세계보건기구(World Health Organization, WHO) 분석 가이드[7]에 제시된 스탠포드 약제내성 데이터 베이스를 이용하였으며 주요 약제내성 변이 위치를 포함하여 단백질 효소 억제제, 비핵산/핵산 계열 역전사효소 억제제, 통합효소 억제제를 각각 분석하였다. 또한 스탠포드 대학교 HIV 약제내성 프로그램(https://hivdb.stanford.edu/hivdb)을 이용하여 분석을 수행하였으며 변이에는 잠재적 약제내성을 제외한 모든 수준의 약제내성을 포함하여 변이를 조사하였다.

결 과

1. HIV-1 유전형 분포

HIV 신규 감염인 중 내국인 검체 254건을 대상으로 유전형을 분석한 결과, 한국형 아형 B가 평균 42.5% (2022년 43.0%, 2023년 42.1%)로 가장 높았으며 국내 HIV-1 감염의 주요 유전형으로 확인되었다. 재조합형은 평균 50.7%이며 이 중 CRF01_AE가 19.5%로 가장 많은 비중을 차지하였다. 이외의 유전형은 CRF_01B 11.2%, CRF_0263 6.9%, CRF_01BC 6.4% 순이며 5% 이내로는 CRF02_AG 4.8%, CRF_BC 1.1%, CRF_cpx 0.8%가 분석되었다(그림 1) [8].

그림 1. HIV 신규 감염인 중 내국인 내 HIV-1 유전형 분포, 2022–2023년.

그림 1

254건의 검체에 대한 유전형 분석을 수행하였으며 미국 로스앨러모스 국립 연구소 내 온라인 분석 기반 프로그램을 이용하여 분석하였다. HIV=human immunodeficiency virus; CRF=circulating recombinant form; cpx=complex; KR-B=Korean clade HIV genotype B type. *Data from the article of Park et al. (Public Health Wkly Rep 2020;13:2948-55) [8].

2. 항레트로바이러스제 계열별 내성 분석 결과

항레트로바이러스제 계열별 내성을 확인한 결과, 치료력이 없는 환자에서의 약제내성률은 통합효소 억제제(6.8%), 비핵산 계열 역전사효소 억제제(6.4%), 단백질 효소 억제제(6.2%), 핵산 계열 역전사효소 억제제(4.2%) 순이며 평균 약 5.9%의 약제내성률을 갖는 것으로 조사되었다(그림 2). 각각 유전자 변이를 분석한 결과, 단백질 효소 억제제에서의 약제의 감수성을 감소시키는 약제내성 변이 부위는 2022년 L23I, M46L, N83D에서 각각 1건씩 분석되었으나 2023년에는 V32I에서만 1건 분석되었다. 핵산 계열 억제제의 경우, T215Y (또는 A, S) 변이가 3건으로 가장 높은 약제내성률을 보였으며 2023년에는 해당 부위는 1건으로 감소한 반면, K70N이 2건으로 가장 많이 분석되었고 L210W, T215S가 각각 1건씩 분석되었다. 비핵산 계열 억제제에서는 2022년에 K103N, V179E (또는 F)에서 각 1건씩 분석되었으나 2022년에는 확인되지 않았던 P225H 변이가 2건으로 가장 많이 분석되었고, 2022년에 확인된 변이 중 V179F만 1건 분석되었다. 통합효소 억제제의 경우, 4가지 약제 중 가장 다양한 부분에서 변이를 보였으며 2022년에는 E92Q (또는 V)와 Y143R (또는 S)이 각각 3건, G118PRSW가 1건 분석되었으나 2023년에는 E92Q, G118LRV, E138K, Q148HP, S230QR, R263K 부위에서 각각 1건씩 분석되었다. 또한 dolutegravir (DTG) 약제와 관련된 내성 발생 빈도수는 2022년 1건에서 2023년 5건으로 증가하였다.

그림 2. 치료 전 HIV 감염인 내 항레트로바이러스제 계열별 내성 비율, 2022–2023년.

그림 2

항레트로바이러스제 계열별 약제내성 분석(단백질 효소, 비핵산/핵산 계열 억제제: 145건, 통합효소 억제제: 190건)을 수행하였으며 분석은 온라인 기반의 스탠포드 HIV 약제내성 프로그램을 이용하였다. HIV=human immunodeficiency virus.

논 의

국내 2022–2023년 진단된 HIV 신규 감염인에서의 유전형 분포 및 항레트로바이러스제 내성에 대해 분석하였다. 만성 바이러스인 HIV는 유전적 다양성이 높으며 인구의 이동 증가 등으로 인해 유전형 간 재조합형 보고 건수는 빠르게 증가하고 있다. 로스앨러모스 국립 연구소 데이터베이스에 따르면 보고된 재조합형은 현재(기준일: 2023년 7월 21일)까지 157건이 보고되어 있으며 지속적으로 증가하고 있다[4]. HIV 감염인 중 내국인 254명을 대상으로 국내 유전형 분포 현황을 분석한 결과, 기존 연구 결과와 같이 국내에서 가장 많은 분포를 차지하는 유전형은 여전히 한국형 아형 B가 가장 많으며 CRF01_AE, CRF_01B 순으로 분석되었다. 그러나 2018–2019년 한국형 아형 B가 70.7%로 분석된 것에 비해[8] 2022–2023년에는 내국인 내에서도 각각 43.0%, 42.1%로 급격히 감소하였다. 반면 재조합형은 23.9%에서 2022년 47.9%, 2023년 53.4%로 증가하였으며 점차 증가할 것으로 예측된다. 이는 HIV 유전형의 다양성이 증가하고 있는 국제 동향과도 일치한다. 또한 최근 국내에서 발생하는 재조합 유전형을 분석한 결과, 기존 유행하던 CRF01_AE, CRF02_AG에 한국형 아형 B가 재조합된 새로운 형태의 유전형(CRF_01B, CRF_cpx, CRF_BC, CRF_01BC 등)을 확인하였다. 이는 국내 재조합형의 발생이 해외 유입뿐 아니라 국내에서 유행 중인 유전형 간 재조합의 영향을 받고 있으며, 다양한 재조합형이 순환하고 있는 것으로 보인다. 또한 분석 대상 수가 적어 본 연구 결과에는 포함하지 않았으나 일부 외국인에 대한 유전형을 분석한 결과, 대부분 해당 대륙 내에서 주로 유행하는 유전형으로 확인되었다. 특히 동남아시아 지역에서 주요 유전형으로 알려진 CRF01_AE형은 대부분 해당 지역 외국인에서 분석됨에 따라[9] 국외 발생 유전형에 대해서도 지속적인 감시가 필요하다.

치료력이 없는 감염인 중 항레트로바이러스제 내성률을 확인한 결과, 평균 5.9%로 기존 국내 내성률로 알려져 있는 5% 전후와 크게 다르지 않음을 확인하였다. 연도별로는 2022년 5.2%, 2023년 6.7%로 소폭 상승하였으나 큰 증감 없이 유지되고 있음을 확인하였다. 약제별로는 약제내성의 강도에는 차이가 있으나 4가지 계열별 약제 내 내성률은 유의미한 차이가 없었다(p>0.05). 또한 약제에 대한 감수성을 감소시키는 특정 위치의 변이가 지속적으로 분석되기보다는 산발적으로 나타나는 특성을 보임에 따라 처방 약제 중 국내에서 특히 내성률이 높은 약제는 확인할 수 없었다. 다만 2022년 3회 이상 분석된 유전자 변이 중, 통합효소 억제제 E92Q 변이의 경우는 Elvitegravir, Y143R은 Raltegravir에 높은 약제내성을 보이는 것으로 보고되고 있어 주의가 필요할 것으로 보인다. 또한 현재 WHO에서 모니터링을 권고하고 있는 통합효소 억제제 DTG [10]에 대한 약제내성 건수를 분석한 결과, 2022년 1건이었으나 2023년에 5건으로 증가하였다. 따라서 DTG 약제내성에 대한 지속적인 모니터링이 필요하며 약제내성 분석 시 최신 분석 동향을 반영하여 분석해야 한다.

분석 결과, 내국인 내에서의 유전형의 다양성이 크게 증가함에 따라 유행 양상 및 역학적 연관성 분석을 통한 전파 특성 등을 파악하는 것이 중요하다. 또한 이러한 유전형의 다양성이 증가하는 양상을 보임에 따라 다양한 유전형 검출을 위한 지속적인 분석법 개선 및 국제 분석 동향을 파악하는 것이 중요하다.

또한 향후 역학적 연관성 파악을 위한 유전형의 분자계통학적 분석이나 치료제에 따른 약제내성률 변화 양상 분석 등의 후속 연구가 필요하다. 또한 약제내성률의 경우 다소 증가한 경향은 있으나 비교적 안정적으로 유지되고 있으며 지속적인 분석을 통해 연도별 경향성을 파악해야 한다.


Articles from Public Health Weekly Report are provided here courtesy of Korea Disease Control and Prevention Agency

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