2018-2019年青岛地区急性呼吸道感染儿童HPIV-3基因特征和临床特征分析

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目的:探讨我国山东省青岛市地区急性呼吸道感染(Acute respiratory tract infection,ARTI)患儿人副流感病毒3型(Human parainfluenza virus type 3,HPIV-3)的感染情况,分析HPIV-3血凝素-神经氨酸酶蛋白(Hemagglutinin-neuraminidase,HN)的基因特征,探究HPIV-3感染的临床特征,为我国HPIV-3的分子流行病学研究以及本地区儿童急性呼吸道感染的防治提供基本数据和科学依据。方法:本研究属于哨点监测,收集了青岛市妇女儿童医院、青岛大学附属医院西海岸院区和青岛大学附属医院崂山院区在2018年1月至2019年12月期间每月采集的急性呼吸道感染(Acute respiratory tract infection,ARTI)患儿的呼吸道样本,总计1674份。随后采用多重实时荧光聚合酶链反应(Multiplex real-time fluorescence polymerase chain reaction)方法对16种常见呼吸道病毒进行筛查,并对HPIV-3在急性呼吸道感染性疾病患者中的检出率、性别分布、年龄分布和发病季节特征进行分析。采用巢式PCR(Nested polymerase chain reaction,nested PCR)扩增HPIV-3阳性样本HN全长基因,随后进行测序。将测序结果与Gen Bank中HPIV-3的原型株以及我国及其他国家流行的代表株进行对比分析和同源性分析,使用邻接法(Neighbor-Joining,NJ)建立系统进化树。同时,通过医院的电子病历系统,我们收集了HPIV-3阳性儿童的临床资料,并对HPIV-3单一感染与混合感染病例的实验室检查指标进行比较分析。结果:在1674份急性呼吸道感染儿童的呼吸道样本中,共检测出病毒阳性样本989份,总阳性率为59.08%。其中HPIV-3阳性样本有90份,检出率为5.38%。HPIV-3在男女患儿中的检出率分别为5.50%和5.20%,差异没有统计学意义(X~2=0.072,P=0.788)。在各个年龄组中(<1岁、1~3岁、3~6岁和>6岁),HPIV-3的检出率分别为8.73%、6.18%、3.25%和0.92%,差异具有统计学意义(X~2=20.928,P<0.001)。青岛地区HPIV-3感染具有季节性分布,在四个季节中的检出率分别为9.20%、18.56%、3.70%和0.50%,差异具有统计学意义(X~2=90.536,P<0.001)。HPIV-3感染的患儿临床诊断多见于支气管肺炎(45.6%)、肺炎(22.2%)和喘息性支气管炎(17.8%),临床症状主要以咳嗽(100.0%)、发热(88.9%)和咳痰(60.0%)为主,胸部CT异常结果多见于肺纹理增重或增多(78.9%)、肺边缘模糊(50.0%)和斑片状高密度影(45.6%)。此外,90例HPIV-3患儿中,单一感染74例,混合感染16例,混合感染率为0.96%。但在HPIV-3单一感染组和混合感染组患儿的各项实验室检查指标中,差异均无统计学意义(P>0.05)。通过巢式PCR方法扩增得到44株HPIV-3 HN基因全长序列,同源性分析表明,44株青岛分离株之间的核苷酸和氨基酸同源性分别为97.0%~100.0%和98.5%~100.0%。此外,44株青岛分离株与南非代表株的核苷酸和澳大利亚代表株的氨基酸同源性最低,分别为93.1%和96.1%,与马来西亚代表株的核苷酸和氨基酸同源性最高,分别为99.8%和100.0%。经序列比对及进化分析可得,HPIV-3 HN基因属于C3基因亚型的C3a和C3b分支,其中,C3a亚型有30株,C3b亚型有14株。结论:2018年1月至2019年12月期间,HPIV-3是引起山东省青岛市地区儿童急性呼吸道感染的重要病毒病原体之一。HPIV-3感染主要集中在春、夏季,且1岁以下的儿童易感。HPIV-3感染的临床表现没有特异性,存在与其他呼吸道病毒的混合感染,最常见的混合感染病毒为人肠道病毒(Human enterovirus,HEV)和人鼻病毒(Human rhinovirus,HRV)。HPIV-3 C3基因型的C3a和C3b分支在山东省青岛市地区循环流行,其HN基因变异较小,进化上具有一定的地域特征。
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