关键词:
肠道病毒
手足口病
流行病学
基因重组
基因特征
摘要:
目的了解2016-2020年安徽省手足口病(HFMD)相关肠道病毒病原谱构成及肠道病毒分子流行病学状况,了解安徽省其他肠道病毒毒株基因特征,探讨不同型别肠道病毒适宜生长的细胞系,探讨其他肠道病毒在手足口病流行过程中的重组情况及致病情况,以期为安徽省HFMD防控与策略制定提供基础资料。方法1.样本与毒株来源:2016年1月-2020年12月安徽省各市疾病预防控制中心(CDC)上送到安徽省CDC微生物检验室的HFMD患儿咽拭子标本,选取代表性其他肠道病毒核酸阳性样本480份。全基因组测序毒株为HFMD病原监测与检测中细胞组织分离培养获得,保存于-70℃以下冰箱。2.样本鉴定:提取样本RNA,进行VP1区基因及全基因组扩增,对其PCR产物进行琼脂糖电泳、基因测序等分析。3.细胞毒性实验:将成功分离且鉴定的CV-A6,CV-A10和CV-A4毒株分别感染RD细胞,Vero细胞及Hep-2细胞,通过观察不同细胞对肠道病毒致病情况及计算TCID50,分析肠道病毒对不同细胞的致病力。4.生物信息学分析:Bio Edit 7.2.5软件对序列进行同源性分析;MEGA 6.0软件对本研究序列与代表序列进行裁剪比对,构建VP1区及全基因组进化树;Arc GIS 10.2软件绘制发病率地图;RDP4软件检测重组信号;Simolot 3.5软件对重组事件进行验证;Graph Pad Prism 9软件绘制病毒感染性滴度图。结果1.流行病学分析显示,2016-2020年安徽省累计报告HFMD病例471 995例,其中重症共949例,死亡共11例,年均发病率为151.4/10万。发病率仍处于较高水平,但重症病例与死亡病例数有所减少,5个年度均以其他肠道病毒流行为主,五岁以下散居儿童为主要患病人群,占所有病例的76.48%,男女性别比为1.50∶1。发病具有季节性特征,常存在2个高峰期。5个年度各地市均有病例报告,皖北地区为疾病高发地区,皖中地区次之,皖南地区发病率最低。累计报告病例数位于前三位的地区分别为阜阳市(82695例)、合肥市(81763例)、亳州市(45835例)。2.基因进化分析显示,2016-2020年均以其他肠道病毒流行为主。分型鉴定的245份样本,共含有5个基因型,其中CV-A6 215例,占87.76%(215/245),CV-A1016例,占6.53%(16/245),CV-A4 12例,占4.90%(12/245),CV-A5 1例,占0.41%(1/245),CV-A2 1例,占0.41%(1/245)。其中CV-A6占比最大,为引起安徽省手足口病的主要病原。VP1区进化分析显示,安徽省CV-A6流行型别为D3a,CV-A10流行型别为C2,CV-A4流行型别为C2,均为中国大陆地区优势流行型别,并存在不同传播链,均与原型株相聚较远,与国内其他地区毒株亲缘关系较近,表明安徽省毒株同国内毒株共循环共进化,且五年间流行型别无变化。3.细胞病变实验显示,三种型别肠道病毒不同细胞系中发生CPE的程度不同,CV-A4和CV-A10在RD细胞中病毒病变出现的更彻底,而CV-A6在三种细胞系中均未发生明显CPE。4.重组分析提示安徽省CV-A6与CV-A10均可能来源于重组株,安徽省CV-A6毒株在P2及P3区有重组情况发生,CV-A5与EV-A92可能为序列重组亲本;CVA-10在P3区有小片段重组情况,CV-A5可能为序列重组供体或重组近亲。重组对肠道病毒的毒力和传播力有一定的影响。结论1.安徽省手足口病发病率仍处于较高水平,但重症病例与死亡病例数有所减少,5个年度均以其他肠道病毒流行为主,五岁以下散居儿童为主要患病人群,男女性别比中男性患者比例占优势;疾病呈季节性分布,夏秋季高发,存在一大一小两个高峰期;发病人数较多的为皖北地区。2.其他肠道病毒已经成为引起安徽省手足口病的重要病原,其中以CV-A6占主导。监测的三种其他肠道病毒基因型别均为中国大陆流行型别,并且仍处于进化中。3.对于不同型别肠道病毒复制适宜的细胞系仍需扩大样本量和细胞种类后进一步研究,以助于提高各型别病毒分离率,RD细胞仍是目前肠道病毒分离的适宜细胞系。4.安徽省流行的CV-A6与CV-A10毒株可能来源于重组株,在P2区与P3区有重组断点提示,CV-A5及EV-A92可能为序列重组供体之一,重组对肠道病毒的毒力与传播力有一定的影响。