风疹是由风疹病毒(Rubella Virus, RV)感染后引起的急性呼吸道传染病,其最严重的危害为先天性风疹综合征(Congenital Rubella Syndrome, CRS)。风疹是一种疫苗可预防疾病,接种含风疹成分的疫苗(rubella containing vaccine, RCV)是预防风疹和CRS最有效并且是唯一的有效措施。我国于2008年开始将风疹疫苗纳入国家扩大免疫规划,对适龄儿童进行常规接种。本研究的目的是从分子水平上阐明2008年风疹流行高峰以及风疹疫苗纳入国家免疫规划之后,流行风疹病毒的基因特点、流行和传播规律的变化情况；在此基础上,阐明我国流行风疹病毒株进化特点,探讨其动态变异变迁规律；同时初步阐明RV的进化对风疹疫苗保护效果带来的影响。本研究收集了2008-2015年期间来自我国29个省市的1580株RV株,通过基因定型,结果证实2008-2015年我国风疹流行主要与1E基因型和2B基因型RV共循环引起的多个传播链所致。随后选取2000-2015年我国1E和2B基因型RV的代表株共202株进行我国RV分子进化分析。结果显示,1E基因型RV的祖先最早可追溯至1991年,约在1997年左右传入中国,于2001在我国被检测到之后,即成为2001-2013年我国优势流行基因型,并区别于其他国家流行1E基因型RV,为我国所特有,同时从年代上可分为两个进化分支：ClusterA(2004-2015)和ClusterB (2001-2009),目前ClusterA为我国RV流行的优势基因亚型；但在2011-2015年间,1E基因型RV的检出比例呈逐年下降趋势,至2015年该比例仅为1.3%(仅检测到4株)。2B基因型RV的祖先最早可溯源至1962年,2000以来我国至少有4个不同的2B基因型RV (Lineagel-4)流行,其中2B-Lineagel, Lineage2和Lineage4在我国的流行已被阻断；2B-Lineage3推测于2007年左右传入中国,在2011年首次检测到后,在我国自东向西广泛传播,并于2014-2015年替代1E基因型成为了我国流行RV的优势流行基因亚型。2B基因型RV的估算进化速率(2.0×10-3变异碱基/年)稍快于1E基因型RV的估算进化速率(1.56×10-3变异碱基/年),但仍稍慢于部分RNA病毒,这可能与该病毒在核苷酸和氨基酸水平高度保守有关。依据地理和年代分布,本研究选取具有代表性的8株1E基因型和3株2B基因型风疹野病毒株进行全基因组序列测定和分析。通过比较基因组学研究,结果表明我国流行1E和2B基因型RV大部分的核苷酸变异为转换,且变异多出现在第三位密码子,在已知重要功能区域的氨基酸位点均非常保守。结果提示,自2008年之后1E基因型RV的流行范围逐渐减小与毒株本身的变异无关,而主要可能是由于有效实施风疹疫苗免疫策略,迅速提高了人群的免疫力,消除了一定数量的易感者,有效阻断了部分RV传播链的流行,并使风疹发病率维持在一个较低水平。为了阐明RV的进化对风疹疫苗保护效果带来的影响,本研究分别从基因组序列和细胞水平上研究了我国流行RV株与我国风疹疫苗BRDn株之间的抗原性差异。初步实验结果提示,BRDⅡ疫苗株与我国不同基因型流行RV之间可以交叉保护,差异性的氨基酸位点并未引起重要的抗原性改变,我国目前使用的风疹疫苗可以有效保护人群免受风疹野病毒的感染。综上所述,通过对我国流行RV连续16年的系统的病原学研究,从分子水平阐明了我国RV的流行规律,系统地掌握了其进化和流行情况；完善了对其基因特点、基因分型、传播模式和遗传进化规律的认识；建立了中国本土特色的RV毒株资源库和基因数据库；在此基础上,分别从全基因组序列和细胞水平上研究我国流行RV株和我国风疹疫苗株之间的抗原性差异,获得了不同基因型RV之间以及其与疫苗株之间的交叉保护效果等基础性数据。本研究为全球风疹病毒毒株库和基因数据库的建立做出了重要贡献,同时也为我国风疹控制和将来消除提供了重要的病毒学监测数据,为我国进一步完善风疹疫苗免疫策略提供了科学数据,为制定降低风疹和CRS的发病率的预防控制措施提供了科技支撑。