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文章信息
- 陈波, 陈步青, 楼挺, 董选军, 陈劲华, 严菊英
- CHEN Bo, CHEN Bu-qing, LOU Ting, DONG Xuan-jun, CHEN Jin-hua, YAN Ju-ying
- 浙江省义乌市一例输入性登革热的病毒分离及全基因组序列分析
- Complete genome sequence analysis of Dengue virus 1 isolated in Yiwu, Zhejiang
- 疾病监测, 2014, 29(6): 498-501
- Disease Surveillance, 2014, 29(6): 498-501
- 10.3784/j.issn.1003-9961.201.06.022
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文章历史
- 收稿日期:2014-02-17
2. 浙江省疾病预防控制中心, 浙江 杭州 310051
2. Zhejiang Provincial Center for Disease Control and Prevention, Hangzhou 310051, Zhejiang, China
登革病毒(Dengue virus,DENV)主要通过伊蚊叮咬传播,是一类严重危害人类健康的虫媒病毒。目前DENV广泛流行于热带和亚热带的100多个国家及地区,约50%人口生活于有感染风险的地区,每年约有3.9亿人口感染DENV[1]。DENV可分为4个血清型(DENV 1~4),均可引起登革热(dengue fever,DF)、登革热出血热(dengue hemorrhagic fever,DHF)和登革热休克综合征(dengue shock syndrome,DSS),其中以登革热为最常见。
浙江省义乌市是全球最大的小商品集散中心,国际、国内贸易频繁,属亚热带气候,适宜于媒介伊蚊的生长繁殖。每年与东南亚、非洲和南美等登革热疫区人员交往密切,义乌市自2009年暴发输入性登革热3型病毒疫情以来[2, 3],常有来自国外疫区的输入性病例。2013年6月义乌市报告了1例输入性登革热疑似病例,从患者血清中分离到1株DENV并进行了全基因组序列测定和分析。
1 材料与方法 1.1 病例及标本来源陈某某,男,56岁,2013年曾在安哥拉居住半年。患者于2013年6月12日晚上从安哥拉到达义乌,出现发热,肌肉酸痛等症状,最高体温约39 ℃。次日,自行到义乌市疾病预防控制中心(CDC)咨询,当天即采集患者血清标本,并送至该中心实验室检测。
1.2 血清IgM抗体检测DENV特异性IgM抗体采用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测,试剂购自澳大利亚Panbio公司,按试剂盒说明书进行检测和判断结果。
1.3 DENV分离C6/36细胞由浙江省CDC病毒所提供。患者早期血清用细胞培养液适当稀释后,接种于C6/36细胞,置CO2恒温培养箱培养。每日于倒置显微镜下观察细胞病变(CPE),待75%以上细胞出现病变,收取细胞上清液。
1.4 病毒RNA提取RNA提取用MagMax Express 自动核酸提取仪并配合MagMax-96 Viral RNA Isolation Kit 试剂盒(美国ABI公司),按试剂说明进行提取。取血清标本或病毒培养细胞上清液200 μl,最终获得50 μl RNA提取液作为模板。
1.5 核酸检测DENV核酸检测采用DENV通用和型特异性荧光定量RT-PCR法,引物序列和实验方法参照中华人民共和国卫生行业标准-登革热诊断标准(WS 216-2008)(附录A. 登革热病原学检测方法)。
1.6 DENV全基因组测序和分析DENV全基因组委托上海辉睿生物科技有限公司测序。测序完成后对序列进行校正,利用NCBI的Blast对GenBank数据库进行同源性检索,数据处理和序列比对采用DNAman、DNAstar和ClustalX等软件,利用Mega 5.0软件Neighbor-joining法建立系统进化树,Bootstrap次数设置为1000。
2 结果 2.1 IgM抗体和核酸检测用ELISA法检测登革热病例血清标本中的DENV IgM抗体,结果为阳性。RT-PCR法对病毒核酸分别用DENV通用和分型荧光PCR扩增,结果DENV核酸和DENV 1型核酸均为阳性。
2.2 病毒分离将血清标本进行适当稀释,接种到C6/36细胞单层上,每天观察CPE情况。在接种后第4天后,观察到细胞单层被破坏、细胞肿胀、细胞融合产生空泡等典型的CPE。第5 天及第6 天后病变逐渐增多,而阴性对照细胞未出现病变,见图1。病毒培养上清液提取RNA经RT-RCR法鉴定后,结果显示为DENV 1型,与血清的RT-PCR结果一致。
2.3 全基因组序列测定经全基因组测序并拼接后,新分离病毒全长10 141 bp,4种核苷酸的组成分别为A 含量为32.0%,G 为25.9%,T 为21.6%,C 为20.5%。含单一开放读码框,基因序列依次5′-C-PreM-E-NS1-NS2a-NS2b-NS3-NS4a-NS4b-NS5-3′,全基因组序列经Blast 分析结果也显示其为1型DENV,命名为Zj/yw01(GenBank No:KF864667),与2013 年提交的安哥拉1型DENV(GenBank No. KF184975)同源性最高[4],达99%。
2.4 全基因组系统进化分析Zj/yw01病毒株全基因组与来自GenBank中的国内外不同时期的46株1型DENV进行系统进化分析,并选取DENV 2、3和4型各1株作为外群构建系统进化树,Zj/yw01与2013年安哥拉分离株(KF184975)关系最近,与1998年科特迪瓦分离株(AF298807)位于相近分支[5],同属1型DENV的Ⅴ亚型,见图2。
2.5 E基因同源性分析不同国家分离株E基因同源性分析显示,Zj/yw01病毒株与安哥拉分离株(KF184975)核苷酸和氨基酸同源性分别为95.9%和99.4%;与1998年科特迪瓦分离株(AF298807)核苷酸和氨基酸同源性分别为96.0%和99.6%。与其他国内外流行株核苷酸同源性为89.9%~94.3%,氨基酸同源性为96.9%~99.2%。Zj/yw01的E蛋白区 氨基酸序列有2个糖基化位点,分别位于E蛋白的67-69(N—T—T)和153-155(N—E—T)位,与所比较的登革1型毒株糖基化位点相同。E蛋白相关毒力位点E44(E)、E156(T)、E366(N) 3均无变异。
3 讨论以往研究表明,不同地域DENV流行株存在一定差异,基因型分布具有明显地域性。Rico-Hesse[6]把1型DENV分成5个基因亚型(Ⅰ~Ⅴ),近几年DENV的基因多样性正在增加,导致产生大量不同毒力的病毒株,人类将面临更多样的致病性DENV攻击[7]。所以分离DENV,并对病毒基因组进行测序分析,对了解登革热的流行趋势和规律、流行病学监测和有效的预防措施等具有重要作用。本研究对DENV全基因组和E基因系统进化分析表明,Zj/yw01病毒株与非洲的2株1型DENV(安哥拉分离株KF184975、科特迪瓦分离株AF298807)关系较近,同属基因1型Ⅴ亚型[8]。由于AF298807株分离自1998年西非科特迪瓦共和国的一名法国军人,而KF184975株分离自2013年安哥拉登革热暴发的病例,流行病学调查显示,本次义乌市患者曾于2013年在安哥拉居住半年后返回,序列分析提示本次分离的Zj/yw01病毒株最有可能来源于非洲安哥拉。
包膜蛋白(Envelope,E)是DENV的主要结构蛋白,E基因编码一个54.5×103的糖蛋白[9],在病毒感染、免疫和免疫病理损伤过程中起重要作用[10, 11]。Zj/yw01株E蛋白2个糖基化位点及其相关毒力位点与所比较的1型DENV分离株相同,此次输入性病例的症状较轻,结合2013年安哥拉登革热暴发的疫情资料分析,推测Zj/yw01很可能为弱毒株。
埃及伊蚊和白纹伊蚊是登革热主要传播媒介,如当地有媒介伊蚊分布,一旦登革热病例输入,很有可能引起本地流行[12],2009年义乌市登革热局部流行就与输入性病例有关[2]。本次通过实验室快速检测和应急处置,对防止因登革热输入性病例引起局部流行具有重要意义。
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