馬廣源 劉瑞霞 肖勇 鮑靜 季亞勇 吳家林 凌霞
214023 無錫市疾病預防控制中心(馬廣源、肖勇、鮑靜、季亞勇、吳家林、凌霞);250031 濟南市技師學院(劉瑞霞)
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·論著·
2011-2013年無錫地區(qū)人腺病毒流行特征與分型
馬廣源 劉瑞霞 肖勇 鮑靜 季亞勇 吳家林 凌霞
214023 無錫市疾病預防控制中心(馬廣源、肖勇、鮑靜、季亞勇、吳家林、凌霞);250031 濟南市技師學院(劉瑞霞)
馬廣源、劉瑞霞為共同第一作者
目的 了解2011-2013年無錫地區(qū)人腺病毒的流行的基因型及規(guī)律。 方法 對2011-2013年無錫市人民醫(yī)院送檢的1 893份急性呼吸道感染標本,用Real-time PCR方法擴增腺病毒基因,檢出的陽性標本接種Hep-2細胞分離病毒,然后對其擴增產(chǎn)物進行純化和測序比對,所得基因序列用Bioedit和MEGA 5.0進行進化樹分析。結(jié)果 2011-2013年無錫地區(qū)人腺病毒全年都有出現(xiàn),多發(fā)生在冬春季,1-3歲的兒童檢出率(44.26%)最高,型別主要有B亞群的HAdV-3型4株(13.33%)、HAdV-7型6株(20.00%)和C亞群HAdV-1型5株(16.66%)、HAdV-2型8株(26.67%)、HAdV-5型3株(10.00%)、HAdV-6型4株(13.33%)?;蜻M化樹形成2個獨立的分支,C亞群逐漸成為優(yōu)勢株。結(jié)論 2011-2013年無錫地區(qū)人腺病毒有明顯的季節(jié)性,多發(fā)生在冬春季,1-3歲的兒童是主要的易感人群。B和C兩種亞群6個血清型為優(yōu)勢流行株,推測有B亞群向C亞群轉(zhuǎn)變的流行趨勢。
FondPrograms:ScienceandTechnologyProjectofWuxiScience&TechnologyBureau(CSE31N1430)
急性呼吸道感染(Acuterespiratorytractinfec-tion,ARTI)是全球范圍內(nèi)人類最常見的傳染性疾病之一[1],發(fā)病率居急性傳染病的首位。ARTI也是威脅兒童健康的主要因素,造成每年大約200萬兒童死亡,已成為5歲以下兒童死亡的第二大病因[2]。人腺病毒(Hadv)是引起全球5-10%幼兒和兒童急性呼吸道感染的主要原因,即使在發(fā)達國家,低于5歲的兒童急性呼吸道感染較高的死亡率和發(fā)病率也造成了一定的社會負擔[3]。到目前為止,人腺病毒已發(fā)現(xiàn)有60多種血清型[4,5],A-G7種亞屬,型別C1、C2、C5、C6、B3、B7、B11和E4是導致人主要急性呼吸道感染的主要原因。為了解和掌握在無錫地區(qū)流行的腺病毒的基因型和特征,對2011-2013年流行的腺病毒進行病毒分離、病毒基因測序以及種屬分布及基因特征分析,為預防和控制腺病毒引起的相關(guān)傳染病提供科學依據(jù)。
1.1 毒株來源 從無錫市人民醫(yī)院(兒童醫(yī)院)采集發(fā)病3d以內(nèi)的急性呼吸道感染病例(發(fā)熱、白細胞分布異常,咽部不適、鼻塞、流涕、咳嗽等臨床表現(xiàn)者,缺乏其他實驗室確定診斷依據(jù))的鼻咽拭子或含漱液標本,在4 ℃保存條件下于24h內(nèi)送至實驗室。
1.2 病毒核酸提取及Real-timePCR檢測 用羅氏公司的RocheMagNAPureLC2.0 全自動核酸提取儀提取總核酸(DNA/RNA),提取物用100μl洗脫液溶解,立即置-70 ℃冰箱保存?zhèn)溆谩?yīng)用北京金豪科技有限公司的熒光定量RT-PCR核酸檢測試劑盒檢測腺病毒、甲型流感病毒和乙型流感病毒。
圖1 2011-2013年無錫地區(qū)人腺病毒流行Fig.1 Prevalence of human adenoviruses in Wuxi area from 2011 to 2013
1.3 Hep-2細胞培養(yǎng) 選擇熒光PCR檢測結(jié)果為腺病毒陽性的標本,0.22 μm濾膜過濾,接種長成單層的Hep-2細胞,常規(guī)培養(yǎng),每日觀察細胞病變。
1.4 Hexon基因擴增及序列測定 合成腺病毒Hexon基因測序引物,用TaKaRa公司的EX Taq 試劑盒(Drr001r)進行擴增,由上海美吉生物醫(yī)藥科技有限公司測定序列。
1.5 基因比對和種系發(fā)生樹構(gòu)建 使用Bioedit 進行序列的比對和分析, MEGA version 4.0 軟件繪制基因種系發(fā)生樹,進化樹構(gòu)建采用鄰位相臨法(Neighbor-Jointing, N-J)。
2.1 2011-2013年無錫地區(qū)人腺病毒流行情況 2011-2013年共檢測到人腺病毒61株,這期間甲型流感病毒和乙型流感病毒共同流行。人腺病毒占同期所有標本的3.22%(61/1 893),而甲型流感病毒占同期所有標本的6.55%(124/1 893),乙型流感病毒占同期所有標本的3.75%(71/1 893)。從圖1看出人腺病毒在全年都有出現(xiàn),多發(fā)生在冬春季,夏季僅在2011年的6月份出現(xiàn)4株,2013年的6、7月各出現(xiàn)1株,其余均未檢測到。
2.2 人腺病毒感染人群分布和臨床特征 61份檢出陽性標本的感染人群都為兒童,最小2個月,最大8歲。感染患兒各年齡段都有分布,小于1歲的患兒有11例,占18.03%;1-3歲的兒童發(fā)病率最高有27例,占44.26%;3-6歲的兒童有15例,占24.59%;大于6歲的兒童有8例,占13.11%。男、女性別比例為29∶32。61份感染人群中有發(fā)熱癥狀的45例,占73.77%;有咳嗽癥狀的36例,占59.02%;有咽炎癥狀的30例,占49.18%;有肌肉酸痛癥狀的30例,占49.18%;有肺炎癥狀的26例,占42.62%。
圖2 2011-2013年無錫地區(qū)人腺病毒hexon基因進化樹Fig.2 Phylogenetic tree of HAdV hexon gene in Wuxi area during 2011-2013
2.3 2011-2013年無錫市人腺病毒分子分型特征 61份核酸陽性標本進行病毒分離,有30份出現(xiàn)明顯的細胞病變,病毒分離率為49.18%。對這30份標本進行病毒基因PCR擴增、測序并鑒定其型別。30株分離株序列及GenBank中19株人腺病毒代表株序列進行種系進化樹分析,結(jié)果顯示2011-2013年30株人腺病毒分離株分屬2個進化分支,屬于2個亞群(亞群B、C)中的6種型別。C亞群占66.67(20/30),B亞群占33.33%(10/30)。三年中都出現(xiàn)B亞群和C亞群,2011年B亞群居多有5株、而C亞群只有2株;2012年B亞群有3株、C亞群有8株;2013年B亞群有2株、C亞群有10株。B亞群中HAdV-3型2012年未檢出,而C亞群中HAdV-6型2011年沒有出現(xiàn),HAdv-5型僅在2013年出現(xiàn)。由此可看出無錫地區(qū)腺病毒流行趨勢由B亞群向C亞群轉(zhuǎn)變。
2.4 各型別腺病毒hexon基因核苷酸序列親緣性關(guān)系及氨基酸同源性分析 利用 Bioedit 和 MEGA5.0 軟件對HAdV-3、7、1、2、5、6序列及 Genbank中相應(yīng)型別hexon基因全長序列參考株進行親緣性關(guān)系分析,其中Hadv-3參考株1株、HAdV-7參考株1株、HAdV-1參考株1株、HAdV-2參考株3株、HAdV-5參考株1株、HAdV-6參考株1株。從圖2清晰的看到,2011-2013年無錫市20株人腺病毒Hexon基因分處進化樹的B、C亞群,分支獨立,彼此間親緣關(guān)系清晰。各HAdV型別與其對應(yīng)的參考株同源性較高,同源性在96.13%-100%之間,最高同源性為HAdV-7型,最低同源性為HAdV-6型。
腺病毒是引起人急性呼吸道感染的重要病毒病原之一,在不同國家、地區(qū)流行的腺病毒都會有所不同[6],有些型別可能在一個國家多個地區(qū)之間交替流行[7]。北方地區(qū)如北京2003-2012年監(jiān)測結(jié)果顯示呈全年散發(fā),沒有明顯的季節(jié)差異,1-3歲為易感人群[8]。南方地區(qū)如蘇州2005-2007年腺病毒住院感染病例呈春、夏季明顯高于秋、冬季,1-2歲檢出最多[9]。無錫地區(qū)2011-2013年監(jiān)測結(jié)果顯示Hadv呈現(xiàn)明顯的季節(jié)性,主要以冬春季為主,夏季檢出很少;1-3歲的兒童發(fā)病率最高,占44.26%;大部分患兒伴有發(fā)熱、咳嗽等癥狀。
本研究報道了2011-2013 年間無錫地區(qū)兒童感染呼吸道腺病毒的流行狀況及分型結(jié)果,顯示近三年引起呼吸道腺病毒感染的型別主要為B、C亞群,而B亞群主要為3型和7型,這與中國其它地區(qū)關(guān)于HAdV的檢測結(jié)果相似,也與亞洲地區(qū)[10]主要以HAdV-3、7在兒童呼吸道感染中占主要地位結(jié)果一致。但是在本次研究中C亞群成為主導毒株,與其他研究結(jié)果[11,12]B亞群為主導不同。從進化結(jié)果來看有B亞群向C亞群轉(zhuǎn)變的流行趨勢,且在2013年C亞群檢出Hadv-5型。從親緣進化樹和氨基酸同源性分析的結(jié)果來看,本研究中腺病毒各型別序列與相應(yīng)參考株的氨基酸的同源性均較高,且均未發(fā)現(xiàn)明顯的變異,Hadv-7型同源性非常之高。腺病毒是DNA病毒,它們的進化速度相對較慢。
腺病毒引起的兒童感染近幾年趨勢有明顯的回升,且癥狀比較重,個別地方會出現(xiàn)散在性暴發(fā)疫情。因此,我們應(yīng)該加強對腺病毒分子流行病學的連續(xù)監(jiān)測,開展流行病學調(diào)查、疫苗研發(fā)就顯得尤為重要。
[1] Tang LY, Wang L, Tan XJ, et al. Adenovirus serotype 7 associated with a severe lower respiratory tract disease outbreak in infants in Shaanxi Province, China[J]. Virol J, 2011, 8:23. doi: 10.1186/1743-422X-8-23.
[2] Williams BG, GouwsE, Boschi-Pinto C, et al. Estimates of world-wide distribution of child deaths from acute respiratory infections[J]. Lancet Infect Dis, 2002,2(1):25-32.doi:10.1016/S1473-3099(01)00170-0.
[3] Ma, GY, Zhu, YZ, Xiao Y, et al. Species C is Predominant in Chinese Children with Acute Respiratory Adenovirus Infection[J]. Pediatr Infect Dis J,2015,34(9):1042. doi: 10.1097/INF.0000000000000791.
[4] Matsushima Y, Shimizu H, Kano A, et al. Novel human adenovirus strain, Bangladesh[J]. Emerg Infect Dis,2012,18(5):846-848.doi: 10.3201/eid1805.111584.
[5] 唐瀏英, 劉秀云, 蘆起,等. 2004年冬至2005 年春引起北京地區(qū)兒童肺炎的腺病毒基因特點分析[J],病毒學報,2006,22(4):286-291. doi :10.13242/j.cnki.bingduxuebao.001734.
[6] Chang SY, Lee CN, Lin PH, et al. A community-derived outbreak of adenovirus type 3 in children in Taiwan between 2004 and 2005[J]. J Med Virol, 2008, 80 (1):102-112.doi: 10.1002/jmv.21045.
[7] Kajon AE, Lu X,Erdman DD, et al. Molecular epidemiology and brief history of emerging adenovirus 14-associated respiratory disease in the United States[J]. J Infect Dis, 2010,202(1):93-103.doi: 10.1086/653083.
[8] 鄧潔, 錢淵, 趙林清,等.2003-2012年北京兒童急性呼吸道感染中腺病毒監(jiān)測及流行型別分析[J]. 病毒學報,2013,6(29):615-619.doi:10.13242/j.cnki.bingduxuebao.002427.
[9] 范麗萍, 張學蘭, 孫惠泉,等.蘇州地區(qū)呼吸道感染住院患兒腺病毒檢測分析[J].臨床兒科雜志,2008,10(26):866-868.doi:10.3969/j.issn.1000-3606.2008.10.013.
[10] Moura PO, Roberto AF, Hein N, et al. Molecular epidemiology of human adenovirus isolated from children hospitalized with acute respiratory infection in S?o Paulo[J]. Brazil J Med Virol, 2007,79(2):174-181.doi: 10.1002/jmv.20778.
[11] Langenfeld E, Deen M, Zachariah E, et al. Small molecule antagonist of the bone morphogenetic protein type I receptors suppresses growth and expression of Id1 and Id3 in lung cancer cells expressing Oct4 or nestin[J]. Mol Cancer,2013,12(1):129.doi: 10.1186/1476-4598-12-129.
[12] Li XR, Bian Y, Takizawa Y, et al. ERK-Dependent Down regulation of Skp2 Reduces Myc Activity with HGF,Leading to Inhibition of Cell Proliferation through a Decrease in Id1 Expression[J].Mol Cancer Res,2013,11(11):1437-1447.doi: 10.1158/1541-7786.MCR-12-0718.
Epidemiological characteristic and typing of human adenovirus in Wuxi area of 2011-2013
MaGuangyuan,LiuRuixia,XiaoYong,BaoJing,JiYayong,WuJialin,LingXia
WuxiCenterforDiseaseControlandPrevention,Wuxi214023,China(MaGY,XiaoY,BaoJ,JiYY,WuJL,LingX);Ji′nanTechnicanColloge,Ji′nan250031,China(LiRX)
MaGuangyuanandLiuRuixiaarethdfirstauthorswhocontributedequallytothearticle
LingXia,Email:mgy2004165@163.com
ObjectiveTostudytheepidemiologicalcharacteristicsandtypeofhumanadenovirus(HAdv)inWuxiareain2011-2013.MethodsAtotalof1983acuterespiratoryinfectionssampleswerecollectedfromWuxiPeople′sHospitalduring2011-2013.HAdvwasdetectedbyReal-timePCR,thepositivesampleswereinoculatedintoHep-2cellstoisolatetheviruses.Theamplificonswerepurifiedandsequenced,andthesequenceswereanalyzedbyBioeditandMEGA5.0.ResultsHumanadenoviruswasappearedthroughouttheyearinWuxiareaduring2011-2013.Inwinterandspring,thehighestrate(44.26%)wasdetectedin1-3yearsoldchildren.Therewere4strains(13.33%)forHAdV-3, 6strainsforHAdV-7(20.00%)ofBsubgroup,5strains(16.66%)forHAdV-1, 8strains(26.67%)forHAdV-2, 3strains(10.00%)forHAdV-5, 4strains(13.33%)forHAdV-6ofCsubgroup.ThephylogenetictreeformedtwoindependentbranchesandCsubgroupgraduallybecameadvantage.ConclusionsHumanadenovirushadobviousseasonalcharacteristicsinWuxiareaduring2011- 2013,mainlyinwinterandspring; 1-3yearsoldchildrenwerethemainsusceptiblepopulation.SixtypesofBandCsubgroupswerethedominantepidemicstrains,withtheepidemictendencytransformedfromsubgroupBtoC.
HumanAdenovirus;EpidemiologicalCharacteristics;Genotype
凌霞,Email:mgy2004165@163.com
10.3760/cma.j.issn.1003-9279.2016.05.010
人腺病毒;流行特征;基因型
無錫市科技局支持項目(CSE31N1430)
2016-06-06)