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研究背景:根据Brown等对肠道病毒A71型(enterovirus A71,EV-A71)基因分型的研究以及1999年以来对EV-A71的监测和研究,EV-A71已经从1999年的3个基因型(A-C)扩展为7个基因型(A-G)和若干基因亚型。这些基因型和基因亚型EV-A71随脑炎、无菌性脑膜炎、手足口病等传染性疾病的流行和暴发在全球传播。1987年,在中国大陆地区首次分离到EV-A71并于保藏10年后完成VP1区核苷酸序列测定。1998年首次分离到C4基因亚型EV-A71,为我国的EV-A71的流行规律的研究提供了基础资料。2008年中国大陆手足口病暴发,研究认为C4a进化分支EV-A71的出现和流行与这次暴发中出现大量重症病例和死亡病例有显著相关性,由此EV-A71引起研究人员的关注,成为继脊髓灰质炎病毒之后,最重要的肠道病毒。目前,C4a进化分支是中国大陆主要流行的EV-A71基因亚型,但个别年份也有少数其他基因型和基因亚型EV-A71被检出的报道。目前仅有一些零散的关于其他基因型的报道,包括2009年中国首次报道出现B5基因亚型,2014年重庆再次报道出现B5基因亚型。由于对中国大陆非C4基因亚型序列的研究缺乏系统调查,不明确输入性基因型EV-A71对本土基因型EV-A71流行情况造成的影响,因此,对输入性基因型的监测和溯源以及输入后的进化动力学研究显得十分必要。研究目的:系统调查中国大陆1998-2017年间出现的非C4基因亚型EV-A71的情况,基于本土流行规律和出现基因型的进化拓扑关系对输入基因型和流行基因型做出初步的定性判断,并尝试对输入基因型溯源和可能的传播路线进行推算。研究方法:对2015-2017年全国送检的EV-A71毒株进行全长VP1区核苷酸序列测定和分析,同时从Genbank获取EV-A71全长VP1区序列,然后按照EV-A71基因型进行序列整理并完成数据清洗,建立了 EV-A71数据库。分析中国大陆非C4基因亚型EV-A71,并通过进化分析及其他生物信息学分析方法,对中国大陆输入性EV-A71基因型进行进化动力学以及基于病毒全基因组的溯源分析。研究结果:1.在2015-2017年手足口病监测标本的病毒分离物中,检出8株非C4基因型EV-A71,其中7株鉴定为B5基因亚型,于2016年分离于云南省,1株鉴定为C1基因亚型,于2017年分离于辽宁省;2.截止2018年3月,从Genbank共计获得5912条EV-A71全长VP1区序列,经过数据清洗,22条非C4基因亚型EV-A71序列被纳入进一步分析,包括A(15株)基因型和B5(3株)、C1(1株)、C2(3株)三种基因亚型。3.2008-2011年在中国大陆5省市(北京、武汉、安徽、上海、云南)出现A基因型EV-A71,但没有直接相关的流行病学联系。种群状态分析表明,这些A基因型病毒并非呈现种群扩张,不具备时间进化特征。这些病毒与日本实验室温度敏感突变株核苷酸序列相似性99.1-100%,而与BrCr株VP1区序列一致性为98.2-98.7%。4.C1基因亚型EV-A71呈现全球分布,中国2017年输入性C1基因亚型EV-A71属于欧洲EV-A71流行簇;5.中国大陆曾经至少发生3次C2基因亚型EV-A71输入,分别在2008年、2012年和2015年,但彼此间序列的相似性都较小,在系统发育树上相隔较远,属于分别独立的事件;6.中国大陆2009-2016年发生多次B5基因亚型EV-A71输入,在空间联系上可能存在两个不同传播来源,中国台湾和越南,最大似然树上显示可能存在两个传播簇;7.B5基因亚型EV-A71全基因组序列分析结果显示,其存在两种重组模式,重组位点出现在2C区域,重组的供体可能分别是EV-A120和CV-A5;8.B5亚型EV-A71共同祖先的时间约为1996年,用于分析地理传播起源的节点后验概率统计表明,马来西亚、新加坡、越南、泰国和中国台湾地区占有较大后验概率,提示亚洲在B5基因亚型EV-A71的传播中发挥了重要作用;9.后验概率分析提示中国云南和重庆地区的B5基因亚型EV-A71可能来源于越南流行株输入,而中国厦门和江苏地区的B5基因亚型EV-A71可能来源于中国台湾地区流行株输入。研究结论:1.2008~2011年间北京、武汉、上海、安徽、云南出现的A基因型EV-A71,通过比较氨基酸序列,可能与日本2005年实验室温度敏感株流出和输入有关。2.中国大陆出现的C1基因亚型EV-A71来源于欧洲流行株,可能经日本或俄罗斯传入中国;3.中国北京、大连的C2亚型EV-A71可能来源于日本,而中国香港地区出现的C2亚型EV-A71可能来源于法国;4.中国厦门、江苏的B5亚型EV-A71最大可能来源于中国台湾地区或日本,云南和重庆的B5亚型EV-A71最大可能来源于越南或泰国。云南2016年B5亚型具有潜在省内传播可能性,但B5基因亚型在中国大陆的多次输入事件之间关联性很弱;5.目前已知的B5亚型EV-A71可能存在两种重组模式,重组位点出现在2C区域,重组供体最大可能为CV-A5和EV-A120。