Journal of microbiology, epidemiology and immunobiologyJournal of microbiology, epidemiology and immunobiologyЖурнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии0372-93112686-7613Central Research Institute for Epidemiology1852210.36233/0372-9311-447waiiezORIGINAL RESEARCHESОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯResearch ArticleHepatitis B virus preCore/Core region variability in pregnant women in the Republic of GuineaВариабельность preCore/Core-региона вируса гепатита В у беременных женщин в Гвинейской Республикеhttps://orcid.org/0000-0003-2270-8897OstankovaYulia V.ОстанковаЮлия Владимировна
Russian Federation

Cand. Sci. (Biol.), Head, Laboratory of immunology and virology of HIV infection, senior researcher, Laboratory of molecular immunology, St. Petersburg Pasteur Institute

к.б.н., зав. лаб. иммунологии и вирусологии ВИЧ-инфекции, с.н.с. лаб. молекулярной иммунологии Санкт-Петербургского НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Пастера

shenna1@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3808-4380BaldeThierno A.L.БальдеТьерно Амаду Лабе
Guinea

researcher, Research Institute of Applied Biology, Kindia, Republic of Guinea

сотрудник НИИ прикладной биологии Гвинеи, Киндия, Гвинейская Республика

shenna1@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4506-6033BoumbalySanabaБумбалиСанаба
Guinea

Cand. Sci. (Biol.), Chief, Graduate school, Research Institute of Applied Biology, Kindia, Republic of Guinea; Director, Centre International de Recherche sur les Infections Tropicales en Guinée

к.б.н., зав. аспирантурой НИИ прикладной биологии Гвинеи, Киндия, Гвинейская Республика, директор Международного центра исследований тропических инфекций в Гвинее

shenna1@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0547-3945SerikovaElena N.СериковаЕлена Николаевна
Russian Federation

junior researcher, Laboratory of immunology and virology of HIV infection, St. Petersburg Pasteur Institute

м.н.с. лаб. иммунологии и вирусологии ВИЧ-инфекции Санкт-Петербургского НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Пастера

shenna1@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0579-110XZuevaElena B.ЗуеваЕлена Борисовна
Russian Federation

Cand. Sci. (Biol.), biologist, Department for diagnosing HIV infection and AIDS-related diseases, St. Petersburg Pasteur Institute

к.б.н., биолог отделения ВИЧ-инфекции и СПИД-ассоциированных заболеваний Санкт-Петербургского НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Пастера

shenna1@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0931-102XReingardtDiana E.РейнгардтДиана Эдуардовна
Russian Federation

doctor of clinical laboratory diagnostics, Department for diagnosing HIV infection and AIDS-related diseases, St. Petersburg Pasteur Institute

врач клинической лабораторной диагностики отделения ВИЧ-инфекции и СПИД-ассоциированных заболеваний Санкт-Петербургского НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Пастера

shenna1@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3139-3674SchemelevAlexandr N.ЩемелевАлександр Николаевич
Russian Federation

junior researcher, Laboratory of immunology and virology of HIV Infection, St. Petersburg Pasteur Institute

м.н.с. лаб. иммунологии и вирусологии ВИЧ-инфекции Санкт-Петербургского НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Пастера

shenna1@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-0078-9681DavydenkoVladimir S.ДавыденкоВладимир Сергеевич
Russian Federation

junior researcher, Laboratory of immunology and virology of HIV infection, St. Petersburg Pasteur Institute

м.н.с. лаб. иммунологии и вирусологии ВИЧ-инфекции Санкт-Петербургского НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Пастера

shenna1@yandex.ruhttps://orcid.org/0009-0002-1882-529XAnufrievaEkaterina V.АнуфриеваЕкатерина Владимировна
Russian Federation

junior researcher, Laboratory of immunology and virology of HIV infection, St. Petersburg Pasteur Institute

м.н.с. лаб. иммунологии и вирусологии ВИЧ-инфекции Санкт-Петербургского НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Пастера

shenna1@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-3669-1993EsaulenkoElena V.ЭсауленкоЕлена Владимировна
Russian Federation

D. Sci. (Med.), Professor, Head, Laboratory of viral hepatitis, St. Petersburg Pasteur Institute

д.м.н., профессор, зав. лаб. вирусных гепатитов Санкт-Петербургского НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Пастера

shenna1@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-4571-8799TotolianAreg A.ТотолянАрег Артемович
Russian Federation

D. Sci. (Med.), Professor, Academician of RAS, Head, Laboratory of molecular immunology, Director, St. Petersburg Pasteur Institute

д.м.н., профессор, академик РАН, зав. лаб. молекулярной иммунологии, директор Санкт-Петербургского НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Пастера

shenna1@yandex.ruSt. Petersburg Pasteur InstituteФБУН «Санкт-Петербургский НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Пастера»Research Institute of Applied BiologyНаучно-исследовательский институт прикладной биологии ГвинеиCentre International de Recherche sur les Infections Tropicales en GuinéeМеждународный исследовательский центр по тропическим инфекциям в Гвинее2201202413032024101161712201202422012024Copyright ©; 2024, Ostankova Y.V., Balde T.A., Boumbaly S., Serikova E.N., Zueva E.B., Reingardt D.E., Schemelev A.N., Davydenko V.S., Anufrieva E.V., Esaulenko E.V., Totolian A.A.Copyright ©; 2024, Останкова Ю.В., Бальде Т.А., Бумбали С., Серикова Е.Н., Зуева Е.Б., Рейнгардт Д.Э., Щемелев А.Н., Давыденко В.С., Ануфриева Е.В., Эсауленко Е.В., Тотолян А.А.2024Ostankova Y.V., Balde T.A., Boumbaly S., Serikova E.N., Zueva E.B., Reingardt D.E., Schemelev A.N., Davydenko V.S., Anufrieva E.V., Esaulenko E.V., Totolian A.A.Останкова Ю.В., Бальде Т.А., Бумбали С., Серикова Е.Н., Зуева Е.Б., Рейнгардт Д.Э., Щемелев А.Н., Давыденко В.С., Ануфриева Е.В., Эсауленко Е.В., Тотолян А.А.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://microbiol.crie.ru/jour/article/view/18522

Introduction. The vertical route of hepatitis B virus (HBV) transmission is a significant problem in African countries, which is characterized by late diagnosis of the disease and high mortality. The high prevalence of hepatocellular carcinoma (HCC) in Africa may be due to variability in the HBV preCore/Core region, mutations in which contribute to disease progression. Molecular genetic characterization of strains circulating among pregnant women may reflect the overall mutational profile of the pathogen in the population.

The objective of this study was to analyze the variability of the HBV preCore/Core region circulating among pregnant women in the Republic of Guinea.

Materials and methods. The study material included 480 plasma samples obtained from HBV-positive pregnant women from the Republic of Guinea. For all samples, the nucleotide sequences of the preCore/Core region of the HBV genome were sequenced and analyzed.

Results. Amino acid variability in the preCore region was determined in 211 (43.96%), and in the Core region in 473 (98.54%) patients. 12 polymorphic sites of the preCore region were identified in which amino acid substitutions occurred, including 8, 2 and 5 positions identified for genotypes E, A and D, respectively. In the Core region, 67 substitution positions were identified, including 46 in samples of genotype E, 23 in HBV genotype A and 26 in genotype D. It was shown that the distribution of substitutions in the preCore and Core regions in HBV genotypes E, A and D differs significantly with a predominance in mutations among HBV genotype E — p < 0.0001. Individual characteristic mutations have been identified for each genotype. The most common clinically significant mutations in the preCore/Core region in the study group were identified, including pc-H5D (27,08%), pc-W28* (35,21%), c-E64D (33,54%), c-L116I/V/G (91,46 %), c-T146N (73,13%). The double mutation A1762T/G1764A in the basal core promoter was shown in 74 samples of HBV genotype E, which accounted for 15.42% of the total group and 16.59% of patients with HBV genotype E.

Conclusion. The frequency of clinically significant preCore/Core mutations among pregnant women in the Republic of Guinea was determined. The data obtained reflect their prevalence in the general population and can be used to predict the progression of chronic HBV among the region's population.

Актуальность. Вертикальный путь передачи вируса гепатита В (ВГВ) является одним из наиболее значимых в странах Африки, для которых характерны позднее выявление заболевания и высокая смертность. Причиной высокой распространённости гепатоцеллюлярной карциномы в Африке может быть вариативность preCore/Core-региона ВГВ, мутации в котором способствуют прогрессированию заболевания. Молекулярно-генетическая характеристика штаммов, циркулирующих среди беременных женщин, может отражать общий мутационный профиль патогена в популяции.

Целью нашей работы был анализ вариабельности preCore/Core-региона ВГВ, циркулирующего среди беременных женщин в Гвинейской Республике.

Материалы и методы. Исследовали 480 образцов плазмы, полученных от ВГВ-позитивных беременных женщин из Гвинейской Республики. Для всех образцов проводили секвенирование и анализ нуклеотидных последовательностей preCore/Core-региона генома ВГВ.

Результаты. Аминокислотная изменчивость в preCore-регионе определена у 211 (43,96%) пациенток, в Core-регионе — у 473 (98,54%). Выявлены 12 полиморфных участков preCore-региона, в которых происходили аминокислотные замены, в том числе для генотипов Е, А и D определены 8, 2 и 5 позиций соответственно. В Core-регионе определены 67 позиций замен, в том числе 46 в образцах генотипа Е, 23 — генотипа А, 26 — генотипа D. Распределение замен в preCore- и Core-регионах у ВГВ-генотипов Е, А и D значительно отличается с преобладанием мутаций среди генотипа Е (p < 0,0001). Для каждого генотипа определены индивидуальные характерные мутации. Выявлены наиболее распространённые клинически значимые мутации в preCore/Core-регионе в обследуемой группе, в том числе pc-H5D (27,08%), pc-W28* (35,21%), c-E64D (33,54%), c-L116I/V/G (91,46%), c-T146N (73,13%). Двойная мутация A1762T/G1764A в базальном ядерном промоторе показана в 74 образцах генотипа Е, что составило 15,42% от общей группы и 16,59% от пациентов с генотипом Е.

Заключение. Определена частота встречаемости клинически значимых мутаций preCore/Core среди беременных женщин Гвинейской Республики. Полученные данные отражают их распространённость в общей популяции и могут быть использованы для прогноза прогрессирования хронического гепатита В среди населения данного региона.

hepatitis B virusoccult hepatitis BHBV variabilitygenotypesclinically significant mutationspreCore/Corelaboratory diagnosticsвирус гепатита Вскрытый гепатит Ввариабельность ВГВгенотипыклинически значимые мутацииpreCore/Coreлабораторная диагностикаSchweitzer A., Horn J., Mikolajczyk R.T., et al. Estimations of worldwide prevalence of chronic hepatitis B virus infection: a systematic review of data published between 1965 and 2013. Lancet. 2015;386(10003):1546–55. DOI: https://doi.org/10.1016/S0140-6736(15)61412-XKean E., Funk A.l., Shimakawa Y. Systematic review with meta-analysis: the risk of mother to child transmission of HBV infection in Sub-Saharan Africa. Aliment. Pharmacol. Ther. 2016;44(10):1005–17. DOI: https://doi.org/10.1111/apt.13795Yao N., Fu S., Wu Y., et al. Incidence of mother-to-child transmission of hepatitis B in relation to maternal peripartum antiviral prophylaxis: A systematic review and meta-analysis. Acta Obstet. Gynecol. Scand. 2022;101(11):1197–206. DOI: https://doi.org/10.1111/aogs.14448Shimakawa Y., Lemoine M., Njai H.F., et al. Natural history of chronic HBV infection in West Africa: a longitudinal population-based study from The Gambia. Gut. 2016;65(12):2007–16. DOI: https://doi.org/10.1136/gutjnl-2015-309892Wang C.C., Cheng P.N., Kao J.H. Systematic review: chronic viral hepatitis and metabolic derangement. Aliment. Pharmacol. Ther. 2020;51(2):216–30. DOI: https://doi.org/10.1111/apt.15575Kew M.C., Welschinger R., Viana R. Occult hepatitis B virus infection in Southern African blacks with hepatocellular carcinoma. J. Gastroenterol. Hepatol. 2008;23(9):1426–30. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1440-1746.2008.05481.xLadep N.G., Lesi O.A., Mark P., et al. Problem of hepatocellular carcinoma in West Africa. World J. Hepatol. 2014;6(11):783–92. DOI: https://doi.org/10.4254/wjh.v6.i11.783Mulrooney-Cousins P.M., Michalak T.I. Persistent occult hepatitis B virus infection: experimental findings and clinical implications. World J. Gastroenterol. 2007;13(43):5682–6. DOI: https://doi.org/10.3748/wjg.v13.i43.5682Lin Y.Y., Liu C., Chien W.H., et al. New insights into the evolutionary rate of hepatitis B virus at different biological scales. J. Virol. 2015;89(7):3512–22. DOI: https://doi.org/10.1128/JVI.03131-14Lin C.L., Kao J.H. Hepatitis B virus genotypes and variants. Cold Spring Harb. Perspect. Med. 2015;5(5):a021436. DOI: https://doi.org/10.1101/cshperspect.a021436Cao G.W. Clinical relevance and public health significance of hepatitis B virus genomic variations. World J. Gastroenterol. 2009;5(46):5761–9. DOI: https://doi.org/10.3748/wjg.15.5761Yll M., Cortese M.F., Guerrero-Murillo M., et al. Conservation and variability of hepatitis B core at different chronic hepatitis stages. World J. Gastroenterol. 2020;26(20):2584–98. DOI: https://doi.org/10.3748/wjg.v26.i20.2584Mixson-Hayden T., Lee D., Ganova-Raeva L., et al. Hepatitis B virus and hepatitis C virus infections in United States-bound refugees from Asia and Africa. Am. J. Trop. Med. Hyg. 2014;90(6):1014–20. DOI: https://doi.org/10.4269/ajtmh.14-0068Camara B.S., Delamou A., Diro E., et al. Effect of the 2014/2015 Ebola outbreak on reproductive health services in a rural district of Guinea: an ecological study. Trans. R. Soc. Trop. Med. Hyg. 2017;111(1):22–9. DOI: https://doi.org/10.1093/trstmh/trx009Leno N.N., Delamou A., Koita Y., et al. Ebola virus disease outbreak in Guinea: what effects on prevention of mother-to-child transmission of HIV services? Reprod. Health. 2018; 15(1):60. DOI: https://doi.org/10.1186/s12978-018-0502-yБумбали С., Серикова Е.Н., Семенов А.В. и др. Значимость лабораторной диагностики парентеральных вирусных гепатитов в Гвинейской Республике. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2021;98(4):440–9. Bumbali S., Serikova E.N., Semenov A.V., et al. Significance of parenteral viral hepatitis laboratory diagnostics in the Republic of Guinea. Journal of Microbiology, Epidemiology and Immunobiology. 2021;98(4):440–9. DOI: https://doi.org/10.36233/0372-9311-116 EDN: https://elibrary.ru/wdbxjjБумбали С., Балде T.Л., Семенов А.В. и др. Распространенность маркеров вирусного гепатита В среди доноров крови в Гвинейской Республике. Вопросы вирусологии. 2022;67(1):59–68. Bumbali S., Balde T.L., Semenov A.V., et al. Prevalence of viral hepatitis B markers among blood donors in the Republic of Guinea. Problems of Virology. DOI: https://doi.org/10.36233/0507-4088-92 EDN: https://elibrary.ru/zybhjzБалде T.A.Л., Бумбали С., Серикова Е.Н. и др. Сравнительный анализ вертикального риска передачи некоторых гемоконтактных инфекций в Гвинейской Республике. Проблемы особо опасных инфекций. 2021;(1):87–94. Balde T.A.L., Bumbali S., Serikova E.N., et al. Comparative analysis of the vertical risk of transmission of some blood-borne infections in the republic of Guinea. Problems of Particularly Dangerous Infections. DOI: https://doi.org/10.21055/0370-1069-2021-1-87-94 EDN: https://elibrary.ru/upnyfxБалде T.A.Л., Останкова Ю.В., Бумбали С. и др. Частота встречаемости мутаций лекарственной устойчивости и ускользания от иммунного ответа в геноме вируса гепатита В, выявленного у беременных в Гвинейской Республике. Вопросы вирусологии. 2023;68(3):228–41. Balde T.A.L., Ostankova Yu.V., Bumbali S., et al. Frequency of drug resistance and immune escape mutations in the hepatitis B virus genome detected in pregnant women in the Republic of Guinea. Problems of Virology. DOI: https://doi.org/10.36233/0507-4088-175 EDN: https://elibrary.ru/scvbmyKaba D., Bangoura M.A., Sylla M.M., et al. Prevalence and factors associated with hepatitis B in a cohort of HIV-infected children in the Pediatric Department at Donka National Hospital, Guinea. Pan. Afr. Med. J. 2019;34:182. DOI: https://doi.org/10.11604/pamj.2019.34.182.16275Попова А.Ю., Кутырев В.В., Тотолян А.А., ред. Гепатит B в странах Западной Африки: эпидемиология, диагностика, профилактика. СПб.; 2021. Popov A.Y., Kutyrev V.V., Totolyan A.A., ed. Hepatitis B in West African Countries: Epidemiology, Diagnosis, Prevention. St. Petersburg; 2021. EDN: https://elibrary.ru/lpjvsdБумбали С., Серикова Е.Н., Балде Т.Л. и др. Аминокислотные замены в регионах CORE и HBsAg вируса гепатита В при моноинфекции и ВГВ/ВИЧ-коинфекции в Гвинейской республике. ВИЧ-инфекция и иммуносупрессии. 2021;13(3):96–107. Boumbaly S., Serikova E.N., Balde T.A.L., et al. Amino acid substitutions in core and HBsAg regions of hepatitis B virus in patients with monoinfection and HBV/HIV-coinfection in the Republic of Guinea. HIV Infection and Immunosuppressive Disorders. 2021;13(3):96–107. DOI: http://doi.org/10.22328/2077-9828-2021-13-3-122-133 EDN: https://elibrary.ru/vnjjasОстанкова Ю.В., Серикова Е.Н., Семенов А.В., Тотолян АА. Метод выявления в биологическом материале ДНК вируса гепатита В при низкой вирусной нагрузке на основе гнездовой ПЦР с детекцией по трем вирусным мишеням в режиме реального времени. Клиническая лабораторная диагностика. 2022;67(9):530–7. Ostankova Yu.V., Serikova E.N., Semenov A.V., Totolyan A.A. Method for hepatitis b virus DNA detecting in biological material at low viral load based on nested PCR with detection on three viral targets in real-time mode. Clinical Molecular Studies. 2022;67(9):530–7. DOI: https://doi.org/10.51620/0869-2084-2022-67-9-530-537Brichler S., Lagathu G., Chekaraou M.A., et al. African, Amerindian and European hepatitis B virus strains circulate on the Caribbean Island of Martinique. J. Gen. Virol. 2013;94 (Pt. 10):2318–29. DOI: https://doi.org/10.1099/vir.0.055459-0Kumar R. Review on hepatitis B virus precore/core promoter mutations and their correlation with genotypes and liver disease severity. World J. Hepatol. 2022;14(4):708–18. DOI: https://doi.org/10.4254/wjh.v14.i4.708Al-Qahtani A.A., Al-Anazi M.R., Nazir N., et al. The correlation between hepatitis B virus precore/core mutations and the progression of severe liver disease. Front. Cell Infect. Microbiol. 2018;8:355. DOI: https://doi.org/10.3389/fcimb.2018.00355Mendenhall M.A., Hong X., Hu J. Hepatitis B virus capsid: the core in productive entry and covalently closed circular DNA formation. Viruses. 2023;15(3):642. DOI: https://doi.org/10.3390/v15030642Kim H., Lee S.A., Do S.Y., Kim B.J. Precore/core region mutations of hepatitis B virus related to clinical severity. World J. Gastroenterol. 2016;22(17):4287–96. DOI: https://doi.org/10.3748/wjg.v22.i17.4287Quarleri J. Core promoter: a critical region where the hepatitis B virus makes decisions. World J. Gastroenterol. 2014;20:425–35. DOI: https://doi.org/10.3748/wjg.v20.i2.425Kew M.C., Kramvis A., Yu M.C., et al. Increased hepatocarcinogenic potential of hepatitis B virus genotype A in Bantu-speaking sub-Saharan Africans. J. Med. Virol. 2005;75(4):513–21. DOI: https://doi.org/10.1002/jmv.20311Ingasia L.A.O., Kostaki E.G., Paraskevis D., Kramvis A. Global and regional dispersal patterns of hepatitis B virus genotype E from and in Africa: A full-genome molecular analysis. PLoS One. 2020;15(10):e0240375. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0240375Malagnino V., Salpini R., Maffongelli G., et al. High rates of chronic HBV genotype E infection in a group of migrants in Italy from West Africa: Virological characteristics associated with poor immune clearance. PLoS One. 2018;13(3):e0195045. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0195045Bannister E.G., Yuen L., Littlejohn M., et al. Molecular characterization of hepatitis B virus (HBV) in African children living in Australia identifies genotypes and variants associated with poor clinical outcome. J. Gen. Virol. 2018;99(8):1103–14. DOI: https://doi.org/10.1099/jgv.0.001086Sanaei N., Hashemi S.M.A., Dehno S.Z.S., et al. Precore/core mutations of hepatitis B virus genotype D arising in different states of infection. Clin. Exp. Hepatol. 2022;8(1):21–8. DOI: https://doi.org/10.5114/ceh.2022.114253Garmiri P., Loua A., Haba N., et al. Deletions and recombinations in the core region of hepatitis B virus genotype E strains from asymptomatic blood donors in Guinea, west Africa. J. Gen. Virol. 2009;90(10):2442–51. DOI: https://doi.org/10.1099/vir.0.012013-0Ahmad I., Ahmad K. Molecular characterization of hepatitis B virus basal core promoter and precore region of isolates from chronic hepatitis B patients. J. Pak. Med. Assoc. 2021;71(6): 1575–82. DOI: https://doi.org/10.47391/JPMA.1254Belyhun Y., Liebert U.G., Maier M. Analysis of HBV basal core promoter/precore gene variability in patients with HBV drug resistance and HIV co-infection in Northwest Ethiopia. PLoS One. 2018;13(2):e0191970. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0191970Chachá S.G.F., Gomes-Gouvêa M.S., Malta F.M., et al. Basal core promoter and precore mutations among hepatitis B virus circulating in Brazil and its association with severe forms of hepatic diseases. Mem. Inst. Oswaldo Cruz. 2017;112(9): 626–31. DOI: https://doi.org/10.1590/0074-02760160540Ho P.T., Balzanelli M.G., Distratis P., et al. Characteristics of hepatitis B virus genotype and sub-genotype in hepatocellular cancer patients in Vietnam. Diagnostics (Basel). 2022;12(10): 2393. DOI: https://doi.org/10.3390/diagnostics12102393Araujo N.M., Teles S.A., Spitz N. Comprehensive analysis of clinically significant hepatitis B virus mutations in relation to genotype, subgenotype and geographic region. Front. Microbiol. 2020;11:616023. DOI: https://doi.org/10.3389/fmicb.2020.616023Grant J., Agbaji O., Kramvis A., et al. Hepatitis B virus sequencing and liver fibrosis evaluation in HIV/HBV co-infected Nigerians. Trop. Med. Int. Health. 2017;22(6):744–54. DOI: https://doi.org/10.1111/tmi.12873