吉林省2008-2015年風(fēng)疹流行年暴發(fā)風(fēng)疹病毒抗原位點(diǎn)變異特征分析

王 爽，郭淑英，邊 疆，單元春，李宏宇，戰(zhàn) 英，田 鑫，魏雷雷，程 濤，付思美

(1.吉林省疾病預(yù)防控制中心、吉林省衛(wèi)生計(jì)生委病毒重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，吉林 長(zhǎng)春130062；2.吉林醫(yī)藥學(xué)院；3.吉林省腫瘤醫(yī)院)

風(fēng)疹是急性呼吸道傳染病的一種，由風(fēng)疹病毒引起。世界衛(wèi)生組織基于風(fēng)疹病毒E1蛋白的739個(gè)核苷酸(8731-9469nt)作為標(biāo)準(zhǔn)靶核苷酸進(jìn)行基因分型劃分和常規(guī)分子流行病學(xué)研究，將風(fēng)疹病毒分為2個(gè)進(jìn)化枝(Clade 1和Clade 2)。Clade 1包括6個(gè)基因型(1B、1C、1D、1E、1F和1G)和4個(gè)臨時(shí)基因型(1a、1h、1i和1j)，Clade 2包括3個(gè)基因型(2A、2B和2C)[1]。針對(duì)風(fēng)疹暴發(fā)病例，及時(shí)進(jìn)行檢測(cè)，分析風(fēng)疹病毒基因型及核苷酸、氨基酸位點(diǎn)變異，不僅有利于從分子流行病學(xué)追蹤病例來源，而且為風(fēng)疹的防控提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1全國(guó)傳染病監(jiān)測(cè)信息系統(tǒng)獲取吉林省風(fēng)疹發(fā)病率數(shù)據(jù)。

1.2獲取毒株選取2008至2016年風(fēng)疹暴發(fā)病例咽試子。盲傳三代，進(jìn)行病毒分離[2]。

1.3病毒核酸鑒定使用QIAGEN公司(德國(guó))RNA核酸提取試劑盒提取病毒培養(yǎng)物的風(fēng)疹病毒核酸，用RT-PCR擴(kuò)增E1蛋白的目的片段，擴(kuò)增產(chǎn)物送上海生工有限公司進(jìn)行序列測(cè)定，詳見參考文獻(xiàn)[2-4]。

1.4氨基酸、核苷酸同源性分析及氨基酸抗原位點(diǎn)變異分析用Mega 5.0和Bioedit 7.0進(jìn)行序列分析，構(gòu)建基因樹，分析核苷酸、氨基酸及重要的抗原位點(diǎn)變異情況。

2 結(jié)果

2.1風(fēng)疹發(fā)病率吉林省分別于2004年、2008年及2012年出現(xiàn)暴發(fā)流行年，且發(fā)病率在全國(guó)名列前茅。吉林省2008年風(fēng)疹發(fā)病率高達(dá)36.66/100,000，位居全國(guó)第三[4](見圖1，圖2)。

2.2風(fēng)疹病毒基因分型結(jié)果在Genbank下載世界衛(wèi)生組織推薦的風(fēng)疹病毒參考株序列，選取獲得的12個(gè)風(fēng)疹病毒基因序列與之進(jìn)行基因樹構(gòu)建，結(jié)果顯示，除Rvi/Changchun.Jilin.CHN/15.15/1和Rvi/Changchun.Jilin.CHN/16.15/1與2B基因型同屬一簇，其余均為1E基因型(見圖3)。

圖1 吉林省風(fēng)疹流行年發(fā)病率與全國(guó)風(fēng)疹發(fā)病率比較

圖2 吉林省2004-2016風(fēng)疹發(fā)病率(1/100,000)

圖3 吉林省2008-2015年風(fēng)疹暴發(fā)風(fēng)疹病毒基于E1蛋白(nt8731-nt9469)構(gòu)建的遺傳進(jìn)化樹

2.3氨基酸位點(diǎn)變異分析

Genbank下載我國(guó)現(xiàn)行使用的風(fēng)疹病毒疫苗株，基于E1蛋白選定的739個(gè)核苷酸編碼的氨基酸序列，進(jìn)行氨基酸位點(diǎn)比較，結(jié)果顯示除2015年的兩株風(fēng)疹病毒在第333位氨基酸發(fā)生突變[(丙氨酸 Alanine，A333)→(纈氨酸 Valine，V333)]，其余均在第338位氨基酸發(fā)生突變[(亮氨酸 Leucine，Leu338)→(苯丙氨酸 Phenylalanine,Phe338)](圖4)。與我國(guó)疫苗株比較，氨基酸同源性99.1%-100%。12株代表株之間核苷酸同源性89.4%-100%。

圖4 吉林省12株風(fēng)疹暴發(fā)代表株與我國(guó)風(fēng)疹病毒疫苗株基于E1蛋白739個(gè)核苷酸編碼的氨基酸序列比較

3 討論

風(fēng)疹病毒E1蛋白是風(fēng)疹病毒分型的靶基因區(qū)域，也是重要的血凝抑制位點(diǎn)、N-型糖基化位點(diǎn)、抗原表位位點(diǎn)和中和位點(diǎn)所在區(qū)域[5]。本文選取風(fēng)疹病毒株來源于吉林省風(fēng)疹流行年暴發(fā)病例，盡管2015年首次出現(xiàn)2B基因型風(fēng)疹病毒[6]，但與我國(guó)現(xiàn)行風(fēng)疹病毒疫苗株比對(duì)，氨基酸同源性99.1%-100%，關(guān)鍵的抗原位點(diǎn)均未見變異，現(xiàn)行風(fēng)疹疫苗仍是控制風(fēng)疹疫情的首選措施。

風(fēng)疹流行季節(jié)出現(xiàn)在每年春季，吉林省3-5月出現(xiàn)發(fā)病高峰。風(fēng)疹于2004年納入我國(guó)疾病監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，按丙類傳染病管理。2008年全國(guó)風(fēng)疹疫情嚴(yán)重，列入突發(fā)公共衛(wèi)生事件。吉林省自有監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)以來。經(jīng)歷了2008年大暴發(fā)，當(dāng)年報(bào)告發(fā)病率居全國(guó)第三，報(bào)告病例數(shù)全國(guó)第二[4]。截止2016年，吉林省風(fēng)疹流行約3-4年出現(xiàn)一個(gè)流行高峰，隨著風(fēng)疹疫苗的使用及普及，未來有可能會(huì)打破這個(gè)流行規(guī)律。隨著世界衛(wèi)生組織新的《麻疹和風(fēng)疹消除行動(dòng)計(jì)劃》的出臺(tái)[7],風(fēng)疹將攜手麻疹被列為第三個(gè)要消除的疾病。參考吉林省近十年麻疹發(fā)病率，一度達(dá)到消除狀態(tài)之后于2014年反彈。目前，在風(fēng)疹下一個(gè)流行年到來之前，及時(shí)采集風(fēng)疹暴發(fā)及散發(fā)病例病原學(xué)標(biāo)本，加強(qiáng)風(fēng)疹病毒分子流行病學(xué)研究，及時(shí)比對(duì)風(fēng)疹病毒疫苗株，了解抗原位點(diǎn)變異，為吉林省風(fēng)疹防控提供科學(xué)依據(jù)。

[1]朱 貞，許文波.風(fēng)疹病毒的分子流行病學(xué)[J].中國(guó)計(jì)劃免疫，200713(4)：399.

[2]王 爽，周劍惠，王 吉，等.致細(xì)胞病變的風(fēng)疹病毒鑒定分析[J].中國(guó)疫苗和免疫，2010,16(5)：435.

[3]王 爽， 周劍惠，侯 祥，等.應(yīng)用簡(jiǎn)便的逆轉(zhuǎn)錄環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增方法檢測(cè)風(fēng)疹病毒核酸[J].中國(guó)疫苗和免疫，2009,15(6)：518.

[4]王 爽，周劍惠，王 吉，等.吉林省兩起風(fēng)疹暴發(fā)分離的風(fēng)疹野病毒的基因型分析[J].中國(guó)疫苗與免疫，2012,18(4)：351.

[5]FREY TK.Molecular biology of rubella virus [J].Adv Virus Res,1994,44(1):69.

[6]王 爽，單元春，楊 堯，等.吉林省首次分離的2B基因型風(fēng)疹病毒株的基因特征分析[J].中國(guó)生物制品學(xué)雜志，2016，29(1):28.

[7]http://apps.who.int/iris/bitstream/10665/44855/1/9789241503396_eng.pdf