疾病监测, 2013, 28(3): 189-192
DOI: 10.3784/j.issn.1003-9961.2013.3.006
Etiology of hand, foot and mouth disease in Shenzhen, Guangdong, 2011
YANG Hong, HE Ya-qing, ZHANG Ze-na, XIAN Hui-xia, LUO Min, ZHANG Hai-long, YAO Xiang-jie
Laboratory of Infectious Diseases and Surveillance, Shenzhen Center for Disease Control and Prevention, Shenzhen 518055, Guangdong, China
Abstract
Objective To study the etiology of hand, foot and mouth disease in Shenzhen, Guangdong province, in 2011, and provide laboratory evidence for the prevention and treatment of HFMD. Methods Stool samples were collected from HFMD cases clinically diagnosed in sentinel surveillance hospitals in Shenzhen to detect viral nucleic acid of Enterovirus 71(EV71), Coxakivirus A16(Cox A16) and other enteroviruses by using fluorescent RT-PCR. The amplification of the viral nucleic acid fragments of positive samples were conducted by using RT-nested PCR, then the amplification products sequencing was done. The typing of the viruses was conducted by using Blast software. Results Among 409 HFMD cases,93.64% were under 5 years old, and most of them were aged 1-2 years. The incidence peak occurred during May-September and sub-peak in November. There were 142 EV71 infections(43.83%),53 Cox A16 infections(16.36%) and 129 other enteroviruses infections(39.81%). Among 95 of the 129 other enteroviruses infections,69 were Cox A6 infections(72.63%),12 were Cox A10 infections(12.63%). The remaining cases were Cox A12, Cox A9, Cox A2, Cox A4, Cox B2, Cox B4, ECHO2, ECHO14 and ECHO18 infections. Conclusion The major pathogen of HFMD was EV71 in Shenzhen in 2011, followed by Cox A6 and Cox A16. It is necessary to strengthen the etiological surveillance of HFMD.
Keywords:    hand, foot and mouth disease   enterovirus   etiology   sequence analysis  

2011年广东省深圳市手足口病的病原学监测
杨洪, 何雅青, 张泽娜, 冼慧霞, 罗敏, 张海龙, 姚相杰
深圳市疾病预防控制中心重大传染病监控实验室, 广东 深圳 518055
摘要
目的 了解2011年广东省深圳市手足口病的病原构成情况,为科学防治手足口病提供实验室依据。 方法 对2011年哨点医院上送的临床诊断为手足口病病例的粪便标本,先用荧光RT-PCR进行肠道病毒71型(Enterovirus 71, EV71)、柯萨奇病毒A组16型(Cox A16)以及肠道病毒核酸检测,再对肠道病毒核酸检测为阳性的标本进一步用巢式RT-PCR(RT-Nested PCR)的方法扩增片段,PCR产物测序后,通过Blast软件进行分型。 结果 409例病例中,5岁以下占93.64%,主要集中在1~2岁年龄组;5-9月为发病高峰期,11月出现一个小高峰。EV71阳性142例,构成比为43.83%;Cox A16阳性53例,构成比为16.36%;非EV71、非Cox A16的其他肠道病毒阳性129例,构成比为39.81%;129例其他肠道病毒阳性标本中,95例的序列测定结果Cox A6有69例,构成比为72.63%;Cox A10有12例,构成比12.63%; Cox A12、Cox A9、Cox A2、Cox A4、Cox B2、Cox B4、ECHO2、ECHO14和ECHO18各有少部分病例。 结论 2011年深圳市手足口病最主要病原为EV71,Cox A6次之,Cox A16位居第3位,应加强对手足口病的病原学监测。
关键词:    手足口病   肠道病毒   病原学   序列分析  

内容大纲
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 标本来源
1.1.2 主要试剂
1.2 方法
1.2.1 PCR引物设计
1.2.2 标本预处理和病毒RNA的提取
1.2.3 荧光RT-PCR(Real time RT-PCR)
1.2.4 巢式RT-PCR(RT-nestedPCR)
1.2.5 电泳
1.2.6 DNA序列测定和分析
2 结果
2.1 病原检测结果
2.2 时间分布
2.3 年龄分布
2.4 性别分布
2.5 核苷酸序列测定及分型结果
3 讨论
  手足口病(hand,foot and mouth disease,HFMD)是由多种肠道病毒感染引起的常见传染病,主要症状表现为手、足、口腔等部位的斑丘疹、疱疹。少数病例可出现脑膜炎、脑炎、脑脊髓炎、肺水肿、循环障碍等,重症及死亡病例多由EV71感染引起,致死原因主要为脑干脑炎及神经源性肺水肿[1]。HFMD传染性强,易导致流行或暴发[2]。目前该病已呈全球性流行趋势,我国北京、上海、浙江、安徽、山东、广东和深圳等地均有HFMD的发病报道。2008年5月2日,我国卫生部已将HFMD纳入丙类传染病管理。为了解2011年深圳市手足口病的病原学情况,2011年对该年度临床诊断为手足口病的409例病例粪便标本,进行肠道病毒71型(Enterovirus 71,EV71)、柯萨奇病毒A组16型(Coxsackievirus A16, Cox A16)以及其他肠道病毒检测,现将结果报告如下。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 标本来源
  2011年深圳市手足口病哨点医院临床诊断为HFMD的病例,采集此类患者发病3~5 d内的粪便标本409份,放入-20 ℃冰箱保存备用。
1.1.2 主要试剂
  Roche High Pure viral RNA Kit;EV71病毒荧光PCR检测试剂盒;Cox A16病毒荧光PCR检测试剂盒;肠道病毒通用型荧光PCR检测试剂盒;TaKaRa one step RNA PCR Kit(AMV);琼脂糖;GoTaq Green Master Mix(Promega M7122); GoTaq Hot Start Green Master Mix(Promega M5122);SuperScriptTMⅢ First-Strand Synthesis System for RT-PCR, PrimeScript Ⅱ 1st Strand cDNA Synthesis Kit。
1.2 方法
1.2.1 PCR引物设计
  本实验中对其他肠道病毒阳性的标本核酸进行cDNA合成及RT-nestedPCR所采用的引物序列均参考GenBank发表的基因组序列,使用Primer Premier 5.0软件进行设计,引物由宝生物工程(大连)有限公司合成,其核苷酸序列和扩增片段长度详见表1。

表1 cDNA合成和RT-snPCR引物序列及产物大小
Table 1 cDNA synthesis and primer sequence and product size of RT-nPCR
引物名称     引物序列    引物名称      引物序列    
AN32-VP1GTY TGC CA222-VP1CIC CIG GIG GIA YRW ACA T
AN33-VP1GAY TGC CA224-VP3GCI ATG YTI GGI ACI CAY RT
AN34-VP1CCR TCR TAAN88-VP1TAC TGG ACC ACC TGG NGG NAY RWA CAT b
AN35-VP1RCT YTG CCAAN89-VP1CCA GCA CTG ACA GCA GYN GAR AYN GGb


1.2.2 标本预处理和病毒RNA的提取
  取绿豆大小的粪便标本,加Hanks液800 μl制成10%~20%的悬液,8000 r/min离心5 min;取200 μl上清液,采用Roche 公司的High Pure viral RNA Kit,严格按照试剂盒说明书进行操作,提取的RNA立即进行反转录或置-80 ℃保存备用。
1.2.3 荧光RT-PCR(Real time RT-PCR)
  采用深圳太太基因工程有限公司提供的EV71、Cox A16及肠道病毒通用型核酸荧光PCR检测试剂盒,按说明书进行操作。
1.2.4 巢式RT-PCR(RT-nestedPCR)
  对EV71阴性和Cox A16均为阴性,而肠道病毒通用型核酸阳性的标本核酸进行RT-nestedPCR扩增。
(1) cDNA合成的反应体系:10×RT buffer 1 μl,Mg2+(25 mmol/L) 1 μl,DTT(0.1 mol/L) 1 μl,RNaseOUT(40 U/μl):0.5 μl,Each dNTP(10 mmol/L) 0.5 μl,Each Primers(10 μmmol/L) AN32、AN33、AN34、AN35各0.125 μl,SuperScript Ⅲ RTase(200 U/μl) 0.5 μl,RNA Template 5 μl,共10 μl。反应条件为22 ℃ 10 min, 45 ℃ 50 min,95 ℃ 5 min。10 μl反转录产物全部用于第一步PCR反应。
(2)第一步PCR反应体系:Green Master Mix 25 μl,Primer 224(10 μmol/L) 3.5 μl,Primer222 (10 μmol/L) 3.5 μl,Nuclease-Free Water 8 μl,Template(反转录产物)10 μl,共50 μl。反应条件为 95 ℃ 3 min,95 ℃ 30 s,42 ℃ 30 s,60 ℃,45 s,40个循环;72 ℃ 10 min。
(3)第二步PCR反应体系:Green Master Mix 25 μl,Primer AN89(10 μmol/L) 3.5 μl,Primer AN88(10 μmol/L) 3.5 μl,Template(第一步PCR反应产物)1 μl,Nuclease-Free Water 16 μl,共50 μl。反应条件为:95 ℃ 3 min, 95 ℃ 30 s,60 ℃ 20 s,72 ℃ 22 s,40个循环;72 ℃ 10 min。
1.2.5 电泳
  PCR反应结束后,取10 μl第二步PCR产物用1×TAE电泳缓冲液制备1.5%的琼脂糖凝胶进行电泳,电泳条件为100 V,30 min,用凝胶成像分析系统进行观察,阳性标本在紫外灯下可以观察到350~400 bp目的扩增条带。
1.2.6 DNA序列测定和分析
  阳性标本的第二步PCR产物直接由TaKaRa公司纯化后使用ABI3730XL DNA序列自动测序仪进行序列测定,测序引物为AN89和AN88。所有PCR产物从正反两个方向进行序列测定,互相核实补充。将测序所获得的基因序列在NCBI网站进行Blast分析,以最终确定该病原的型别。
2 结果
2.1 病原检测结果
  409 例手足口病临床病例中,324例检出阳性,总阳性率79.22%,其中142 例为EV71阳性,阳性率34.72%,构成比为43.83%;53例为Cox A16阳性,阳性率为12.96%,构成比为16.36%;128例为非EV71、非Cox A16的其他肠道病毒阳性,阳性率为31.54%,构成比为39.81%。
2.2 时间分布
  2011年深圳市手足口病的发病高峰期集中在5-9月,11月出现一个小高峰。EV71的发病高峰为3-8月,11月出现一个小高峰;Cox A16发病率低于EV71和其他肠道病毒;非EV71、非Cox A16的其他肠道病毒病例数5-12月比较多,见图1。

图1 2011年深圳市手足口病病原型别及阳性病例时间分布
Figure 1 pathogen type and time distribution of HFMD cases in Shenzhen,2011
2011年深圳市手足口病病原型别及阳性病例时间分布

2.3 年龄分布
  409例手足口病病例中,5岁以下儿童占93.64%,主要集中在1~岁组儿童,占44.01%,见表2。

表2 2011年深圳市哨点医院手足口病病例年龄分布
Table 2 Age distribution of HFMD cases in sentinel hospitals in Shenzhen,2011
年龄组(岁) 手足口病 EV71阳性数 Cox A16阳性数 其他肠道病毒阳性数
例数 构成比(%)
0~5613.69221112
1~18044.01522470
2~7418.0932622
3~4911.9818713
4~245.871024
≥5266.36838
合计409100.0014253129


2.4 性别分布
  409例临床诊断病例中,男性患儿251 例,女性患儿158 例, 男女病例比例为1.59 ∶ 1, EV71、Cox A16和其他肠道病毒阳性率性别差异无统计学意义(EV71:χ2=1.2042<χ20.05,1=3.84, P>0.05;Cox A16:χ2=0.0409<χ20.05,1=3.84,P>0.05;PE:χ2=0.0014<χ20.05,1=3.84,P>0.05),见表3。

表3 2011年深圳市哨点医院手足口病不同性别、不同病原检测情况
Table 3 Gender specific pathogen detection in sentinel hospitals in Shenzhen,2011
性别 病例数 EV71 Cox A16 其他肠道病毒
阳性数 阳性率(%) 阳性数 阳性率(%) 阳性数 阳性率(%)
2518232.673313.157931.48
1586037.982012.665031.65
合计40914234.725312.9612931.54


2.5 核苷酸序列测定及分型结果
  对129份荧光PCR检测结果为非EV71、非Cox A16的其他肠道病毒阳性标本核酸进行RT-Nested PCR扩增,95例扩增出阳性条带,并对95例阳性PCR产物送大连宝生物公司进行序列测定,将测序结果进行Blast分析,分型结果见表4。

表4 95例非EV71、非Cox A16的其他肠道病毒阳性标本的分型结果
Table 4 Pathogen classification of 95 other enteroviruses infections
病毒名称例数构成比(%)
Cox A66972.63
Cox A101212.63
Cox A1211.05
Cox A911.05
Cox A211.05
Cox A411.05
Cox B211.05
Cox B433.16
ECHO244.21
ECHO1411.05
ECHO1811.05
 合计95100.00


3 讨论
  手足口病严重危害儿童健康, 引发手足口病的肠道病毒有20多种,EV71、柯萨奇病毒A组的16、4、5、9、10型,B组的2、5型,以及埃可病毒均为手足口病较常见的病原体。我国自1980年开始有HFMD的报道,1985年以前Cox A16是该病的唯一病原,但随后研究结果显示EV71在HFMD的病原学中占有越来越重要的地位。当前对手足口病的研究主要集中于EV71感染与该病的关系,而对Cox A16和其他肠道病毒感染所致手足口病的研究较少。本次研究409 例手足口病临床病例中,324例检出阳性,总阳性率为79.22%,其中142 例为EV71阳性,阳性率34.72%;53例为Cox A16阳性,阳性率为12.96%;129例为非EV71、非Cox A16的其他肠道病毒阳性,阳性率为31.54%;95例非EV71、非Cox A16的其他肠道病毒经测序后,Cox A6 69例,Cox A10 12例,构成比分别为72.63%和12.63%。表明在2011年深圳市哨点医院手足口病病原构成中,Cox A6已经取代Cox A16的位置排在第2位,仅次于EV71,另外Cox A10也占有较大比例,提示今后一定要加强对手足口病肠道病毒的型别鉴定,比较每年的优势病毒型别,对手足口病的有效预防控制及治疗具有指导意义。
一般重症病例与EV71构成比呈正相关关系[3],本研究所用标本均来自手足口病一般轻症病例,未有重症病例的标本,故与2010年深圳市监测结果(43.29%)相比较,本次研究EV71阳性率相对较低。
本研究表明2011年深圳市哨点医院手足口病的发病高峰期集中在5-9月,11月出现一个小高峰;EV71的发病高峰为3-8月,11月出现一个小高峰;Cox A16发病率低于EV71和其他肠道病毒;非EV71、非Cox A16的其他肠道病毒发病率在5-12月都比较高,说明除夏秋季节外,也要特别做好冬季手足口病的预防控制。
本研究中EV71、Cox A16和非EV71、非Cox A16的其他肠道病毒的男女阳性率差异无统计学意义,与部分文献报道不一致 ,但与深圳市的研究结果相符[7],提示是否手足口病发病率性别差异存在地方性差异,将有待于进一步研究。
有文献报道,儿童出生后会从母体继承一部分肠道病毒抗体,但1个月后会迅速下降,从2~5岁肠道病毒抗体每年提高12%,到5~6岁时血清抗体水平达到一个稳定的状态,所以肠道病毒攻击的目标人群多为5~6岁以下的儿童,其中1~3岁儿童最为常见[8]。今后要特别加强对3岁以下婴幼儿的手足口病监测工作,及时发现跟踪病例,防止病情进展导致出现重症甚至死亡病例。
参考文献
[1] Ministry of Health of the People's Republic of China.Guidelines of hand, foot and mouth disease diagnosis and treatment[M].Beijing:Ministry of Health of the People's Republic of China,2010.(in Chinese) 中华人民共和国卫生部.手足口病诊疗指南[M].北京:中华人民共和国卫生部,2010.
[2] Molina JR, Adjei AA, Jett JR. Advances in chemotherapy of non-small cell lung cancer[J].Chest,2006,130(4):1211-1219.
[3] Lv HK,Zhang YJ,Miao ZP, et al. Epidemiological and pathogenic characteristics of hand,foot,and mouth disease in Zhejiang province,2008-2009[J]. Chinese Journal of Public Health,2012,28(1):105-107.(in Chinese) 吕华坤,张严峻,缪梓萍,等.浙江省2008-2009年手足口病疫情及病原学分析[J].中国公共卫生,2012,28(1):105-107.
[4] Guo RN,Zhang ZM,Yang F,et al. Study on the factors of Guangdong province HFMD epidemic characteristics and risk[J].Chinese Journal of Epidemiology,2009,30(5):530-531.(in Chinese) 郭汝宁,张正敏,杨芬,等.广东省手足口病流行特征和危险因素研究[J].中华流行病学杂志,2009,30(5):530-531.
[5] Lin M. Analysis of 2654 cases of hand, foot and mouth disease epidemiology[J]. Journal of Applied Preventive Medicine,2009,15(4):210-211.(in Chinese) 林明.2654例手足口病流行病学特征分析[J].应用预防医学,2009,15(4):210-211.
[6] Ma F, Du JC, Ma JT, et al. Analysis of the epidemiological characteristics of hand,foot and mouth disease in Ningxia province during 2008-2010[J].Modern Preventive Medicine,2012,39(3):533-536.(in Chinese) 马芳,杜建才,马江涛,等.宁夏2008-2010年手足口病流行病学特征分析[J].现代预防医学,2012,39(3):533-536.
[7] Yang H, He YQ, Zhou L, et al. Surveillance of enterovirus type 71 and coxsackievirus A 16 in Shenzhen in 2004[J]. Chinese Journal of Disease Control & Prevention,2006,10(4):389-391.(in Chinese) 杨洪,何雅青,周丽,等.深圳2004年肠道病毒71型和柯萨奇病毒A16型的监测[J].疾病控制杂志,2006,10(4):389-391.
[8] Ooi EE,Phoon MC,Ishak B,et al. Seroepidemiology of human enterovirus 71[J].Emerg Infect Dis,2002,8(9):995-997.