付 鴻,甄曉榮,陳 瑛,劉建鋒,趙曉虹
(甘肅省疾病預防控制中心,甘肅 蘭州 730000)
甘肅省風疹病毒基因型分析
付 鴻,甄曉榮,陳 瑛,劉建鋒,趙曉虹
(甘肅省疾病預防控制中心,甘肅 蘭州 730000)
目的了解甘肅省2009年風疹病毒的分子生物學特征,確定其基因型別。方法用Vero/Slam細胞從風疹暴發(fā)和散發(fā)患者的標本中分離風疹病毒,通過逆轉錄-聚合酶鏈反應(RT-PCR)和序列測定與分析鑒定其基因型。結果甘肅省首次分離出的3株風疹病毒鑒定為1E基因型。與2株世界衛(wèi)生組織1E基因型的參考株(T14-CH-02株、M1-MAL-01株)形成了一個分支,均屬于1E基因型,核苷酸同源性為99%~100%。結論此次疫情是由1E基因型風疹病毒引起的暴發(fā)疫情,此項研究為以后甘肅省風疹病毒的分子流行病學研究奠定了基礎。
風疹病毒;序列分析;基因型
風疹是由風疹病毒引起的急性呼吸道傳染病,風疹病毒屬于披膜病毒屬,單鏈,正鏈RNA,只有一個血清型,人是其自然宿主。妊娠期婦女感染風疹病毒后,易引起嬰兒先天性風疹綜合征(CRS)。在托幼機構和中、小學校也常有風疹流行或暴發(fā),危害青少年健康。目前,我國對風疹病毒的流行病學研究多集中在血清流行病學上,而對分子流行病學的研究相對較少。為做好發(fā)熱出疹性疾病的病原學診斷,了解2009年甘肅省風疹暴發(fā)或散發(fā)疫情的風疹病毒分子生物學特征,現(xiàn)將分離到的風疹病毒進行基因型分析。
1.1 資料與標本來源
資料來源于暴發(fā)和散發(fā)病例5個縣區(qū)甘肅省疾病預防控制中心(CDC)個案調查表及標本送檢表,血清、咽拭子標本來自5個風疹暴發(fā)和散發(fā)的縣區(qū)的22份標本。咽拭子標本冷藏送省CDC麻疹實驗室進行病毒分離,分離血清進行風疹IgM抗體檢測,22例患者的基本信息見表1。
1.2 麻疹、風疹IgM抗體檢測
用捕獲法酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)檢測患者血清中的麻疹和風疹IgM抗體。檢測采用廣東省珠海市海泰生物制藥公司生產(chǎn)的試劑盒,具體操作見試劑盒說明書。
1.3 風疹病毒分離方法
將處理后的標本液接種到長成單層的Vero/Slam細胞(非洲綠猴腎細胞/淋巴信號激活因子轉染的非洲綠猴腎細胞)上,35℃吸附1h加維持液。隨后在35℃培養(yǎng),同時做好陰性細胞對照,盲傳3代后送國家麻疹實驗室進行風疹病毒鑒定[1]。
1.4 風疹病毒株的鑒定
將盲傳3代的14株可疑風疹病毒再鑒定,序列測定和基因定型在國家麻疹實驗室進行。國家麻疹實驗室提取風疹病毒的RNA,用特異的PCR引物擴增EI基因,對PCR陽性產(chǎn)物的核苷酸片段進行序列測定和分析。
表1 22例患者基本信息
1.5 序列分析
調出世界衛(wèi)生組織(WHO)參考株E1基因739個核苷酸序列,分別使用BioEdit7.0和MEGA3.0生物學軟件對甘肅省分離到的3株毒株和參考株進行基因親緣性關系分析和核苷酸變異分析。
2.1 麻疹、風疹IgM抗體檢測結果
對采集的22份患者血清標本進行麻疹和風疹IgM抗體檢測。麻疹IgM抗體陰性;風疹IgM抗體10份陽性,可疑1份,11份陰性,但與實驗室確診的風疹病例有流行病學聯(lián)系。
2.2 病毒分離結果
咽拭子標本,在Vero/Slam細胞上盲傳3代后未見典型的細胞病變,收獲、凍存于-70℃冰箱備用。
2.3 基因型鑒定結果
14株風疹病毒經(jīng)RT-PCR檢測,有3株鑒定為陽性標本。通過擴增風疹病毒E1基因的739個核苷酸片段和序列測定,分析證實為1E基因型(見表2)。
表2 3株風疹病毒鑒定結果及命名
2.4 基因親緣關系和核苷酸變異分析
利用BioEdit7.0和MEGA3.0生物學軟件對甘肅省2009年分離的3株風疹病毒與WHO RV 13個基因型的32株參考株相對應的核酸片段構建基因親緣關系樹(見圖1)。此次在我省鑒定出的3株風疹病毒基因型與2株WHO 1E基因型的參考株(T14-CH-02株、M1-MAL-01株)形成了一個分支,均屬于1E基因型,核苷酸同源性為99%~100%。
WHO建議將風疹和CRS的實驗室監(jiān)測納入麻疹實驗室網(wǎng)絡中,病毒分離主要用于開展分子流行病學研究,鑒定病毒基因型,識別病毒來源和確定傳播途徑。
我國尚未全面開展系統(tǒng)的風疹和CRS的監(jiān)測,但我省麻疹實驗室已于2004年開始將風疹的實驗室檢測整合到麻疹監(jiān)測中去,基于ELISA的風疹IgM抗體檢測已基本成熟,2009年我省首次開展了風疹病毒的實驗室分離工作。
圖1 甘肅省3株風疹病毒株與WHO基因型構建的基因親緣關系樹
隨著分子流行病學監(jiān)測手段的不斷發(fā)展與完善,我國已初步建立了風疹病毒毒株庫和基因數(shù)據(jù)庫。風疹病毒有3個重要的結構蛋白,分別為位于包膜上的E1和E2兩種糖蛋白,和位于殼體上的非糖化蛋白C[2,3]。E1與風疹的血凝血融有關,又具有中和抗原作用,其基因全長1484bp,編碼風疹大部分位于抗原表位,WHO將E1基因其中的739個核苷酸片段作為分子流行病學研究的序列[4,5]。根據(jù)我國1999~2002年對風疹病毒進行的分子流行病學研究,發(fā)現(xiàn)至少有4個基因型(1E、1F、2A、2B)曾在中國流行[6]。但近5年的研究表明[7],1E基因型已取代其他基因型,逐漸成為RV優(yōu)勢流行基因型。
此次分離出的1E基因型是我省渭源縣風疹暴發(fā)疫情,也是由1E基因型風疹病毒引起,這與我國近年來主要流行的風疹病毒基因型相符,未發(fā)生顯著變異。此外,將我省此次鑒定出的風疹病毒基因型與近幾年相鄰省份(四川、寧夏、青海)[7,8]鑒定出的風疹流行病毒基因型比較,未發(fā)現(xiàn)明顯的時間與地理分布傾向。
我國在風疹的病毒學檢測方面還比較薄弱,而我省的檢測工作屬于起步階段,此次研究為甘肅省風疹病毒的分子流行病學研究奠定了良好基礎,為今后風疹病毒檢測,建立甘肅省風疹病毒毒株庫和基因數(shù)據(jù)庫,鑒定甘肅省風疹病毒的傳播源和傳播鏈提供了科學依據(jù)。
[1]王艷,馬艷,張燕,等.遼寧省2001~2006年麻疹野病毒分離株基因特征分析[J].中國計劃免疫,2008,14(3):214~219.
[2]Frey T K,Abernathy E S,Bosma T J.Molecular analysis of rubella virus epidemiology across three continents,North America,Europe and Asia ,1961-1997[J].J Infect Dis ,1998,178(3):642~650.
[3]Katow S,Minahara H,F(xiàn)ukushima M,et al.Molecular epidemiology of rubella by nucleotide sequences of the rubella virus E1 gene inthree East Asian countries[J].J Infect Dis ,1997,176(3):602~616.
[4]許文波,鄭渡平,畢勝利,等.中國流行風疹野病毒E1糖蛋白編碼基因的分析[J].中國計劃免疫,2003,9(2):65~71.
[5]薛永磊,王志玉,王小凡.風疹病毒的分子流行病學研究[J].中華實驗和臨床病毒學雜志,2004,18(4):337~340.
[6]朱貞,郭學斌,崔愛利.中國2007~2008年風疹流行和病毒基因特征分析[J].中國疫苗和免疫,2009,15(3):201~204.
[7]朱貞,許文波,毛乃穎,等.2003~2007年中國風疹病毒基因特征分析[J].病毒學報,2008,24(1):7~16.
[8]陳慧,詹軍,周莉微,等.寧夏一起風疹暴發(fā)的病原學調查分析[J].寧夏醫(yī)學院學報,2007,29(4):422~423.
R511.2
B
1671-1246(2010)09-0113-03