ASSESSING PREVALENCE OF HBV INFECTION MARKERS IN OLDER AGE GROUPS AND MOLECULAR GENETIC CHARACTERIZATION OF THE IDENTIFIED HBV VARIANTS



Cite item

Full Text

Abstract

Introduction. Despite successes in hepatitis B virus (HBV) molecular virology, prevention, and treatment, HBV infection remains relevant. The study aimed to analyze serological and molecular genetic markers among older individuals in Novosibirsk, and characterize identified HBV variants. Materials and methods. The study included 630 conditionally healthy individuals undergoing routine medical examination. Serological markers (HBsAg, anti-HBs, anti-HBc, HBeAg, antiHBe) were determined by ELISA, and HBV DNA – by real-time PCR. Full-length genomic sequences of identified HBV isolates were obtained using next-generation sequencing (NGS). Results. HBV genetic material was detected in 6 patients, and their full genome sequences were obtained. The genotype and subgenotype of identified HBV variants were determined, and clinically significant mutations were analyzed. Only 29% of patients had protective antiHBs levels (>10 IU/mL), with 38% also having antiHBc antibodies. Low-titer protective antibodies (10–100 IU/mL) were most common in both АntiНВs+/AntiНВс- and AntiНВs+/AntiНВс+ groups. Low titers were more frequent in the AntiНВs+/AntiНВс- group, while high titers (>400 IU/mL) were more common in the AntiНВs+/AntiНВс+ group. Conclusions. It has been shown that among the older age groups, there is a low intensity of humoral immunity to HBV, which may indicate a widespread problem of reducing the level of protective antibodies over time post-vaccination, or insufficient vaccination coverage in this population group. A decrease in HBV antibody titer below the protective level in the elderly significantly increases the a of primary or re-infection with HBV in this population group. As a recommendation, the inclusion of AntiHBs serological monitoring in the medical examination program for the elderly can be considered. The data obtained also actualize the problem of booster vaccination in this age group. The total presence of mutations potentially associated with disease progression in the identified HBV variants and the widespread prevalence of mutations that can alter HBsAg antigenicity require attention to these patients.

About the authors

Alina S. Zheleznova

State Research Center of Virology and Biotechnology VECTOR, Koltsovo, Russian Federation

Email: zheleznova_alinka@mail.ru
ORCID iD: 0009-0006-1252-9616

junior researcher

Russian Federation, 630559, Russian Federation, Novosibirsk oblast, Koltsovo

Kirill A. Svirin

State Research Center of Virology and Biotechnology VECTOR, Koltsovo, Russian Federation

Email: svirin_ka@vector.nsc.ru
ORCID iD: 0000-0001-9083-1649

junior researcher

Russian Federation, 630559, Russian Federation, Novosibirsk oblast, Koltsovo

Mikhail Yu. Kartashov

State Research Center of Virology and Biotechnology VECTOR, Koltsovo, Russian Federation

Author for correspondence.
Email: kartashov_myu@vector.nsc.ru
ORCID iD: 0000-0002-7857-6822

PhD (Biol.), senior researcher

Russian Federation, 630559, Russian Federation, Novosibirsk oblast, Koltsovo

References

  1. Абакаров Р.Р., Тихомиров Д.С., Туполева Т.А., Игнатова Е.Н., Куликов С.М., Гармаева Т.Ц., Ткаченко Л.Л., Сейтибрагимов Ф.И., Гильмутдинов Р.Г., Мостовая Н.А., Македонская О.Г., Ромашкина Т.В., Давыдова Л.Е., Герасимова В.В., Гапонова Т.В. Частота выявления антител к ядерному антигену вируса гепатита В у доноров крови и ее компонентов в четырех субъектах Российской Федерации // Гематология и трансфузиология. 2021. T.66, №2. C.242–252. Abakarov R.R., Tikhomirov D.S., Tupoleva T.A., Ignatova E.N., Kulikov S.M., Garmaeva T.Ts., Tkachenko L.L., Sejtibragimov F.I., Gilmutdinov R.G., Mostovaya N.A., Makedonskaya O.G., Romashkina T.V., Davy`dova L.E., Gerasimova V.V., Gaponova T.V. The frequency of detection of anti-HBc in blood donors from four regions of Russia. Russian journal of hematology and transfusiology, 2021, vol. 66, no. 2, pp. 242-252. (in Russ.)] doi: 10.35754/0234-5730-2021-66-2-242-252
  2. Акимкин В. Г., Семененко Т. А. Эпидемиологическая и иммунологическая эффективность вакцинации медицинских работников против гепатита B // Эпидемиология и вакцинопрофилактика. 2017. T.16. №4, C. 52-57 Akimkin V.G., Semenenko T. A. Epidemiological and immunological effectiveness of vaccination of healthcare workers against hepatitis B. Epidemiology and Vaccinal Prevention. 2017. vol. 16, no. 4, pp. 52-57 (in Russ.) doi.org/10.31631/2073-3046-2017-16-4-52-57
  3. Алпатова Н. А., Авдеева Ж. И., Гайдерова Л. А., Лысикова С. Л., Медуницын Н. В. Иммунный ответ при иммунизации противовирусными вакцинами // БИОпрепараты. Профилактика, диагностика, лечение. 2020. №1. Alpatova N. A., Avdeeva Zh. I., Gajderova L. A., Lysikova S. L., Medunicyn N. V. Immune response during immunization with antiviral vaccines. Biological products. Prevention, Diagnosis, Treatment. 2020. vol.1. (in Russ.) doi.org/10.30895/2221-996X-202020-1-21-29.
  4. Базыкина Е.А., Троценко О.Е., Балахонцева Л.А., Котова В.О. Лабораторно-диагностическая оценка распространённости вирусного гепатита В, включая его HBsAG-негативную форму, в Дальневосточном федеральном округе // Клиническая лабораторная диагностика. 2024. T.69, №1. C.17-23. Bazykina E.A., Trotsenko O.E., Balakhontseva L.A., Kotova V.O. Laboratory assessment of viral hepatitis B prevalence, including occult viral hepatitis B, among people living with HIV and general population in the far Eastern federal district. Klinicheskaya Laboratornaya Diagnostika, 2024, vol. 69, no. 1, pp. 17-23. (in Russ.). doi: 10.51620/0869-2084-2024-69-1-17-23
  5. Базыкина Е.А., Туркутюков В.Б., Троценко О.Е., Котова В.О., Балахонцева Л.А., Бутакова Л.В., Варнавская Л.В., Фоменко В.В., Чечулина М.А., Крапивкин А.И., Зиньковская С.В., Будай Г.И., Янович О.А., Ломакина Е.А., Лукина З.И. Распространенность и молекулярногенетическая характеристика вируса гепатита В у ВИЧ-позитивных лиц в Дальневосточном регионе // Инфекция и иммунитет. 2019. T.9, №1. C.183-192. Bazykina E.A., Turkutyukov V.B., Trotsenko O.E., Kotova V.O., Balakhontseva L.A., Butakova L.V., Varnavskaya L.V., Fomenko V.V., Chechulina M.A., Krapivkin A.I., Zin`kovskaya S.V., Budaj G.I., Yanovich O.A., Lomakina E.A., Lukina Z.I. Prevalence and molecular-genetic characteristics of hepatitis B virus in HIVpositive individuals at the Far Eastern Federal District. Russian Journal of Infection and Immunity, 2019, vol. 9, no. 1 (in Russ.)] doi: 10.15789/2220-7619-2019-1-183-192
  6. Безуглова Л.В., Мануйлов В.А., Осипова Л.П., Мосина Я.Д., Порываева В.А., Агафонова О.А., Могильных А.К., Нетесов С.В., Нетесова И.Г. Результаты испытаний реагентов для иммуноферментного определения субтипа HBsAg и генотипа вируса гепатита B в образцах плазмы крови человека // Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. 2020. Т. 38, №4. С. 188-195. Bezuglova L.V., Manujlov V.A., Osipova L.P., Mosina Ya.D., Poryvaeva V.A., Agafonova O.A., Mogilnyx A.K., Netesov S.V., Netesova I.G. Test results of reagents for enzyme immunoassay determination of the HBsAg subtype and hepatitis B virus genotype in human plasma samples. Molecular Genetics, Microbiology and Virology. 2020. , vol. 38, no. 4, pp. 188-195. (in Russ.) doi.org/ 10.17116/molgen202038041188
  7. Герасимова В.В., Левакова И.А., Бичурина М.А., Максимова Н.Р. Молекулярно-эпидемиологические особенности вирусного гепатита В // Инфекция и иммунитет. 2015. T.5., №4. Gerasimova V.V., Levakova I.A., Bichurina M.A., Maksimova N.R. Molecular-epidemiologlcal features of hepatitis B virus. Russian Journal of Infection and Immunity, 2015, vol. 5, no. 4 (in Russ.) doi: 10.15789/2220-7619-2015-4-297-302
  8. Калинина З.П., Дарьина М.Г., Мовчан К.Н., Мамичева О.Ю., Гагаркина И.Б., Аверина Т.Я., Балабаш О.А., Ефимова Л.И., Потемкина И.В. О поствакцинальном иммунитете против вирусного гепатита B у медицинских работников Санкт-Петербурга // Инфекция и иммунитет. 2015. №1. Kalinina Z.P., Dar`ina M.G., Movchan K.N., Mamicheva O.Yu., Gagarkina I.B., Averina T.Ya., Balabash O.A., Efimova L.I., Potemkina I.V. About post-vaccination immunity against viral hepatitis B in medical workers of St. Petersburg. Russian Journal of Infection and Immunity. 2015. vol. 1 (in Russ.) doi.org/10.18565/epidem.2019.9.3.39-46
  9. Останкова Ю.В., Бальде T.A.Л., Бумбали С., Серикова Е.Н., Зуева Е.Б., Рейнгардт Д.Э., Щемелев А.Н., Давыденко В.С., Ануфриева Е.В., Эсауленко Е.В., Тотолян Арег А. Вариабельность preCore/ Core-региона вируса гепатита В у беременных женщин в Гвинейской Республике // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2024. T. 101, № 1, C. 61–71. Ostankova Yu.V., Balde T.A.L., Boumbaly S., Serikova E.N., Zueva E.B., Reingardt D.E., Shhemelev A.N., Davydenko V.S., Anufrieva E.V., Esaulenko E.V., Totolyan Areg A. Hepatitis B virus preCore/Core region variability in pregnant women in the Republic of Guinea. Journal of microbiology, epidemiology and immunobiology., 2024; vol. 101, no. 1, pp.61–71 (in Russ.) doi: 10.36233/0372-9311-382
  10. Полянина А. В., Быстрова Т. Н. Молекулярно-эпидемиологическая характеристика вируса гепатита B в условиях массовой вакцинопрофилактики // Журнал МедиАль. 2019. Т.2, № 24. С.10-39. Polyanina A.V., Bistrova T.N. Molecular-epidemiological characteristics of hepatitis B virus in conditions of mass vaccination. Journal Medial 2019, vol. 2, no. 24, pp.10-39. (In Russ.) https://cyberleninka.ru/article/n/molekulyarno-epidemiologicheskaya-harakteristika-virusa-gepatita-v-v-usloviyah-massovoy-vaktsinoprofilaktiki
  11. Полянина А.В., Быстрова Т.Н., Княгина О.Н. Иммунологическая структура к вирусу гепатита в населения нижнего Новгорода в условиях массовой вакцинопрофилактики // Медицинский альманах. 2017. T.4, №49. С. 86-90. Polyanina A.V., Bistrova T.N., Knyagina O.N. Immunological structure of the hepatitis virus in the population of Nizhny Novgorod in the context of mass vaccination. Medical almanac, 2017, vol. 4, no. 49, pp.86-90 (In Russ.) https://cyberleninka.ru/article/n/immunologicheskaya-struktura-k-virusu-gepatita-v-naseleniya-nizhnego-novgoroda-v-usloviyah-massovoy-vaktsinoprofilaktiki
  12. Семененко Т.А., Никитина Г.Ю., Птушкин В.В., Ярош Л.В., Кожевникова Г.М., Полонский В.О., Суслов А.П. Распространенность скрытых и мутантных форм гепатита B у пациентов гематологических отделений многопрофильного стационара // Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2016. T.18, №1, C. 56-62 Semenenko T.A., Nikitina G.Yu., Ptushkin V.V., Yarosh L.V., Kozhevnikova G.M., Polonskiy V.O., Suslov A.P. Prevalence of latent and mutant forms of hepatitis in patients of hematological departments of a multidisciplinary hospital. Klinicheskaya mikrobiologiya i antimikrobnaya ximioterapiya., 2016, vol.18, no. 1, pp. 56-62 (In Russ.) https://cyberleninka.ru/article/n/rasprostranennost-skrytyh-i-mutantnyh-form-gepatita-v-u-patsientov-gematologicheskih-otdeleniy-mnogoprofilnogo-statsionara
  13. Серикова Е.Н., Семенов А.В., Останкова Ю.В., Тотолян Арег А. Метод выявления вируса гепатита В в плазме крови при низкой вирусной нагрузке с использованием ПЦР в режиме реального времени // Клиническая лабораторная диагностика. 2021. T.66, №1. C. 59-65. Serikova E.N., Semenov A.V., Ostankova Yu.V., Totolian Areg A. Method for detecting hepatitis B virus in blood plasma at low viral load using real-time PCR. Klinicheskaya Laboratornaya Diagnostika. 2021, vol. 66, no.1, pp. 59-65 (in Russ.) doi: 10.18821/0869-2084-2021-66-l-59-64
  14. Соловьев Д.В., Корабельникова М.И., Кудрявцева Е.Н., Власенко Н.В., Панасюк Я.В., Родионова З.С., Клушкина В.В., Дубоделов Д.В., Глиненко В.М., Семененко Т.А., Кузин С.Н., Акимкин В.Г. Серологический мониторинг как индикатор популяционного иммунитета против гепатита В у населения Российской Федерации // Эпидемиология и вакцинопрофилактика. 2024. T.23, №5. C. 24-32 Solov`ev D.V., Korabel`nikova M.I., Kudryavceva E.N., Vlasenko N.V., Panasyuk Ya.V., Rodionova Z.S., Klushkina V.V., Dubodelov D.V., Glinenko V.M., Semenenko T.A., Kuzin S.N., Akimkin V.G. Serological monitoring as an indicator of population immunity against hepatitis B in the population of the Russian Federation Epidemiology and Vaccinal Prevention. 2024. vol. 23, no. 5, pp. 24-32 (in Russ.) doi.org/10.31631/2073-3046-2024-23-5-24-32
  15. Туполева Т.А., Игнатова Е.Н., Гуляева А.А., Овчинникова Е.Н., Тихомиров Д.С., Абакаров Р. Р., Романова Т.Ю., Ярославцева Н.Г., Королева О.М., Гаранжа Т.А., Филатов Ф.П., Гапонова Т.В., Савченко В.Г. Скрининг донорской крови на антитела к ядерному антигену вируса гепатита в как инструмент повышения безопасности трансфузий для больных заболеваниями системы крови // Клиническая лабораторная диагностика. 2016. T. 61, №5, C. 311-316. Tupoleva T.A., Ignatova E.N., Gulyaeva A.A., Ovchinnikova E.N., Tikhomirov D.S., Abakarov R.R., Romanova T.Yu., Yaroslavceva N.G., Koroleva O.M., Garanzha T.A., Filatov F.P., Gaponova T.V., Savchenko V.G. The screening of donor blood on antibodies to nuclear antigen of hepatitis В virus as a tool of increasing of safety of transfusion for patients with diseases of blood system. Klinicheskaya Laboratornaya Diagnostika., 2016, vol. 61, no. 5, pp. 311-316. (in Russ.) https://cyberleninka.ru/article/n/skrining-donorskoy-krovi-na-antitela-k-yadernomu-antigenu-virusa-gepatita-v-kak-instrument-povysheniya-bezopasnosti-transfuziy-dlya
  16. Шапиева Н.Т., Понежева Ж.Б., Макашова В.В., Омарова Х.Г. Современные аспекты хронического гепатита В // Лечащий врач. 2019. Т.5. С.82-87 Shapieva N.T., Ponezhaeva Zh.B., Makashova V.V., Omarova H.G. Modern aspects of chronic hepatitis B. Lechashiy Vrach. 2019, vol. 5, pp. 82-87 (In Russ.) https://cyberleninka.ru/article/n/sovremennye-aspekty-hronicheskogo-gepatita-v
  17. Kramvis A. The clinical implications of hepatitis B virus genotypes and HBeAg in pediatrics. Rev Med Virol, 2016, vol. 26, no. 4, pp. 285-303. - doi: 10.1002/rmv.1885.
  18. De Pauli S., Grando M., Miotti G., Zeppieri M. Hepatitis B virus reactivation in patients treated with monoclonal antibodies. World J Virol, 2024, vol. 13, no. 1:88487 - doi: 10.5501/wjv.v13.i1.88487.
  19. Al-Qahtani A.A., Pourkarim M.R., Trovão N.S., Vergote V., Li G., Thijssen M. Abdo A.A., Sanai F.M., Dela Cruz D., Bohol M.F.F., Al-Anazi M.R., Al-Ahdal M.N. Molecular epidemiology, phylogenetic analysis and genotype distribution of hepatitis B virus in Saudi Arabia: Predominance of genotype D1. Infect Genet Evol, 2020, no. 77:104051. - doi: 10.1016/j.meegid.2019.104051.
  20. Ashraf H., Alam N.H., Rothermundt C., Brooks A., Bardhan P., Hossain L., Salam M.A., Hassan M.S., Beglinger C., Gyr N. Prevalence and risk factors of hepatitis B and C virus infections in an impoverished urban community in Dhaka, Bangladesh. BMC Infect Dis., 2010, no. 10:208. - doi: 10.1186/1471-2334-10-208
  21. Bayandin R, Kochneva G, Sivolobova G, Grazhdantseva A, Netesov S. Genotypic variability and risk factors of hepatitis B virus in Western Siberia. Retrovirology. 2011. vol. 8(Suppl 1):A211. - doi: 10.1186/1742-4690-8-S1-A211.
  22. Chen, S.; Zhou, Y.; Chen, Y.; Gu, J. fastp: An ultra-fast all-in-one FASTQ preprocessor. Bioinformatics. 2018. vol. 34, i884–i890. doi.org/10.1093/bioinformatics/bty560
  23. Cocchio S., Baldo V., Volpin A., Fonzo M., Floreani A., Furlan P., Mason P., Trevisan A., Scapellato M.L. Persistence of Anti-Hbs after up to 30 Years in Health Care Workers Vaccinated against Hepatitis B Virus. Vaccines (Basel), 2021, vol. 9, no. 4:323. - doi: 10.3390/vaccines9040323.
  24. Conners E.E., Panagiotakopoulos L., Hofmeister M.G., Spradling P.R., Hagan L.M., Harris A.M., Rogers-Brown J.S., Wester C., Nelson N.P. Screening and Testing for Hepatitis B Virus Infection: CDC Recommendations - United States, 2023. MMWR Recomm Rep, 2023, vol. 72, no. 1, pp.1-25. - doi: 10.15585/mmwr.rr7201a1
  25. Coppola N., Onorato L., Minichini C., DiCaprio G., Starace M., Sagnelli C., Sagnelli E. Clinical significance of hepatitis B surface antigen mutants. World J Hepatol, 2015, vol. 7, no. 27:2729-39. - doi: 10.4254/wjh.v7.i27.2729
  26. Danecek, P.; Bonfield, J.K.; Liddle, J.; Marshall, J.; Ohan, V.; Pollard, M.O.; Whitwham, A.; Keane, T.; McCarthy, S.A.; Davies, R.M.; et al. Twelve years of SAMtools and BCFtools. Gigascience. 2021. vol. 10, giab008. doi.org/ 10.1093/gigascience/giab008
  27. Darmawan E., Turyadi, El-Khobar K.E., Nursanty N.K., Thedja M.D., Muljono D.H. Seroepidemiology and occult hepatitis B virus infection in young adults in Banjarmasin, Indonesia. J Med Virol., 2015, vol. 87, no. 2, pp. 199-207 - doi: 10.1002/jmv.24045.
  28. Großkopf A, Simm A. Alterung des Immunsystems Aging of the immune system. Z Gerontol Geriatr. 2022. vol. 55 no. 7, рр. 553-557. - doi: 10.1007/s00391-022-02107-6.
  29. Grubaugh, N.D.; Gangavarapu, K.; Quick, J.; Matteson, N.L.; De Jesus, J.G.; Main, B.J.; Tan, A.L.; Paul, L.M.; Brackney, D.E.; Grewal, S.; et al. An amplicon-based sequencing framework for accurately measuring intrahost virus diversity using PrimalSeq and iVar. Genome Biol. 2019. vol. 20, no. 8. doi.org/ 10.1186/s13059-018-1618-7
  30. Kasradze A., Shadaker S., Kuchuloria T., Gamkrelidze A., Nasrullah M., Gvinjilia L., Baliashvili D., Chitadze N., Kodani M., Tejada-Strop A., Drobeniuc J., Hagan L., Morgan J., Imnadze P., Averhoff F. The burden and epidemiology of hepatitis B and hepatitis D in Georgia: findings from the national seroprevalence survey. Public Health, 2020, vol. 185, pp. 341-347. - doi: 10.1016/j.puhe.2020.06.024.
  31. Lee K.H., Shim K.S., Lim I.S., Chae S.A., Yun S.W., Lee N.M., Choi Y.B., Yi D.Y. Changes in hepatitis B virus antibody titers over time among children: a single center study from 2012 to 2015 in an urban of South Korea. BMC Pediatr., 2017, vol. 17, no. 1:164. - doi: 10.1186/s12887-017-0924-7.
  32. Li, H.; Durbin, R. Fast and accurate short read alignment with Burrows-Wheeler transform. Bioinformatics. 2009. vol. 25. pp. 1754–1760. doi.org/ 10.1093/bioinformatics/btp324
  33. Moretto F., Catherine F.X., Esteve C., Blot M., Piroth L. Isolated Anti-HBc: Significance and Management. J Clin Med, 2020, vol. 9, no. 1:202. - doi: 10.3390/jcm9010202.
  34. Oh SJ, Lee JK, Shin OS. Aging and the Immune System: the Impact of Immunosenescence on Viral Infection, Immunity and Vaccine Immunogenicity. Immune Netw. 2019, vol. 19, no. 6:e37. - doi.org/10.4110/in.2019.19.e37
  35. Rajput M.K. Mutations and methods of analysis of mutations in Hepatitis B virus. AIMS Microbiol, 2020, vol. 6, no. 4, pp. 401-421. - doi: 10.3934/microbiol.2020024.
  36. Shah A.S., Civelli V.F., Bali V., Johnson R.H., Heidari A. A Case of S-Variant Hepatitis B Virus: An Immune System Escape Artist. J Investig Med High Impact Case Rep, 2021, no. 9:23247096211045450. - doi: 10.1177/23247096211045450.
  37. Song J.E., Kim D.Y. Diagnosis of hepatitis B. Ann Transl Med, 2016, vol. 4, no. 18:338. - doi: 10.21037/atm.2016.09.11
  38. Villar L.M., Cruz H.M., Barbosa J.R., Bezerra C.S., Portilho M.M., Scalioni L.de P. Update on hepatitis B and C virus diagnosis. World J Virol, 2015, vol. 4, no. 4, pp.323-42. - doi: 10.5501/wjv.v4.i4.323.
  39. Wendelboe A.M., Van R.A., Salmaso S., Englund J.A. Duration of immunity against pertussis after natural infection or vaccination. Pediatr Infect Dis J. 2005. vol. 24 (5 Suppl), рр. 58-61. - doi: 10.1097/01.inf.0000160914.59160.41

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) Zheleznova A.S., Svirin K.A., Kartashov M.Y.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 64788 от 02.02.2016.