吉林省2008-2015年风疹流行年暴发风疹病毒抗原位点变异特征分析
2018-01-23郭淑英单元春李宏宇魏雷雷付思美
王 爽,郭淑英,边 疆,单元春,李宏宇,战 英,田 鑫,魏雷雷,程 涛,付思美
(1.吉林省疾病预防控制中心、吉林省卫生计生委病毒重点实验室,吉林 长春130062;2.吉林医药学院;3.吉林省肿瘤医院)
风疹是急性呼吸道传染病的一种,由风疹病毒引起。世界卫生组织基于风疹病毒E1蛋白的739个核苷酸(8731-9469nt)作为标准靶核苷酸进行基因分型划分和常规分子流行病学研究,将风疹病毒分为2个进化枝(Clade 1和Clade 2)。Clade 1包括6个基因型(1B、1C、1D、1E、1F和1G)和4个临时基因型(1a、1h、1i和1j),Clade 2包括3个基因型(2A、2B和2C)[1]。针对风疹暴发病例,及时进行检测,分析风疹病毒基因型及核苷酸、氨基酸位点变异,不仅有利于从分子流行病学追踪病例来源,而且为风疹的防控提供参考依据。
1 材料与方法
1.1全国传染病监测信息系统获取吉林省风疹发病率数据。
1.2获取毒株选取2008至2016年风疹暴发病例咽试子。盲传三代,进行病毒分离[2]。
1.3病毒核酸鉴定使用QIAGEN公司(德国)RNA核酸提取试剂盒提取病毒培养物的风疹病毒核酸,用RT-PCR扩增E1蛋白的目的片段,扩增产物送上海生工有限公司进行序列测定,详见参考文献[2-4]。
1.4氨基酸、核苷酸同源性分析及氨基酸抗原位点变异分析用Mega 5.0和Bioedit 7.0进行序列分析,构建基因树,分析核苷酸、氨基酸及重要的抗原位点变异情况。
2 结果
2.1风疹发病率吉林省分别于2004年、2008年及2012年出现暴发流行年,且发病率在全国名列前茅。吉林省2008年风疹发病率高达36.66/100,000,位居全国第三[4](见图1,图2)。
2.2风疹病毒基因分型结果在Genbank下载世界卫生组织推荐的风疹病毒参考株序列,选取获得的12个风疹病毒基因序列与之进行基因树构建,结果显示,除Rvi/Changchun.Jilin.CHN/15.15/1和Rvi/Changchun.Jilin.CHN/16.15/1与2B基因型同属一簇,其余均为1E基因型(见图3)。
图1 吉林省风疹流行年发病率与全国风疹发病率比较
图2 吉林省2004-2016风疹发病率(1/100,000)
图3 吉林省2008-2015年风疹暴发风疹病毒基于E1蛋白(nt8731-nt9469)构建的遗传进化树
2.3氨基酸位点变异分析
Genbank下载我国现行使用的风疹病毒疫苗株,基于E1蛋白选定的739个核苷酸编码的氨基酸序列,进行氨基酸位点比较,结果显示除2015年的两株风疹病毒在第333位氨基酸发生突变[(丙氨酸 Alanine,A333)→(缬氨酸 Valine,V333)],其余均在第338位氨基酸发生突变[(亮氨酸 Leucine,Leu338)→(苯丙氨酸 Phenylalanine,Phe338)](图4)。与我国疫苗株比较,氨基酸同源性99.1%-100%。12株代表株之间核苷酸同源性89.4%-100%。
图4 吉林省12株风疹暴发代表株与我国风疹病毒疫苗株基于E1蛋白739个核苷酸编码的氨基酸序列比较
3 讨论
风疹病毒E1蛋白是风疹病毒分型的靶基因区域,也是重要的血凝抑制位点、N-型糖基化位点、抗原表位位点和中和位点所在区域[5]。本文选取风疹病毒株来源于吉林省风疹流行年暴发病例,尽管2015年首次出现2B基因型风疹病毒[6],但与我国现行风疹病毒疫苗株比对,氨基酸同源性99.1%-100%,关键的抗原位点均未见变异,现行风疹疫苗仍是控制风疹疫情的首选措施。
风疹流行季节出现在每年春季,吉林省3-5月出现发病高峰。风疹于2004年纳入我国疾病监测系统,按丙类传染病管理。2008年全国风疹疫情严重,列入突发公共卫生事件。吉林省自有监测数据以来。经历了2008年大暴发,当年报告发病率居全国第三,报告病例数全国第二[4]。截止2016年,吉林省风疹流行约3-4年出现一个流行高峰,随着风疹疫苗的使用及普及,未来有可能会打破这个流行规律。随着世界卫生组织新的《麻疹和风疹消除行动计划》的出台[7],风疹将携手麻疹被列为第三个要消除的疾病。参考吉林省近十年麻疹发病率,一度达到消除状态之后于2014年反弹。目前,在风疹下一个流行年到来之前,及时采集风疹暴发及散发病例病原学标本,加强风疹病毒分子流行病学研究,及时比对风疹病毒疫苗株,了解抗原位点变异,为吉林省风疹防控提供科学依据。
[1]朱 贞,许文波.风疹病毒的分子流行病学[J].中国计划免疫,200713(4):399.
[2]王 爽,周剑惠,王 吉,等.致细胞病变的风疹病毒鉴定分析[J].中国疫苗和免疫,2010,16(5):435.
[3]王 爽, 周剑惠,侯 祥,等.应用简便的逆转录环介导等温扩增方法检测风疹病毒核酸[J].中国疫苗和免疫,2009,15(6):518.
[4]王 爽,周剑惠,王 吉,等.吉林省两起风疹暴发分离的风疹野病毒的基因型分析[J].中国疫苗与免疫,2012,18(4):351.
[5]FREY TK.Molecular biology of rubella virus [J].Adv Virus Res,1994,44(1):69.
[6]王 爽,单元春,杨 尧,等.吉林省首次分离的2B基因型风疹病毒株的基因特征分析[J].中国生物制品学杂志,2016,29(1):28.
[7]http://apps.who.int/iris/bitstream/10665/44855/1/9789241503396_eng.pdf