顧文珍,傅 燕,張 姝,胡逢蛟,潘興強(qiáng),許國(guó)章
麻疹是一種危害嚴(yán)重、傳染性極強(qiáng)的急性呼吸道傳染病,又是一種疫苗可預(yù)防傳染病。但寧波每年都有病例,為探究寧波2004-2013年分離的麻疹病毒的來源,特對(duì)分離的31株麻疹病毒進(jìn)行基因測(cè)序和分析。
1.1病毒來源 2004-2013年在寧波市傳染病醫(yī)院就診病人,采集出疹3 d內(nèi)的疑似麻疹病人的含漱液標(biāo)本102份,離心取上清,加入終濃度含1 000 U/mL的青霉素和鏈霉素、50 U/mL的兩性霉素,4 ℃作用2 h后接種在75%淋巴信號(hào)激活因子轉(zhuǎn)染的非洲綠猴腎細(xì)胞(Vero/SLAM)上,37 ℃吸附1 h后棄上清,換含2%胎牛血清的細(xì)胞維持液,37 ℃、5%CO2培養(yǎng),每天觀察致細(xì)胞病變(cytopathiceffect,CPE),當(dāng)CPE≥75%時(shí)收獲凍存,如果沒有病變,反復(fù)凍融3次,再盲傳兩代,收集細(xì)胞。
1.2核糖核酸(Ribonucleic Acid,RNA)的提取,按照德國(guó)QIAGEN公司的Rneasy Mini Kit(74104)按試劑盒說明書提取麻疹病毒RNA。
1.3引物 研究所用麻疹病毒N基因片段擴(kuò)增引物根據(jù)文獻(xiàn)[1]設(shè)計(jì),序列如下:MN-R,5′-GCCATGGGAGTAGGAGTGGAAC-3′(1113~1134);MN-F,5 ′-CTGGCGGCTGTGTGGAC C T G - 3 ′(1737~1754)。擴(kuò)增片段大小為660 bp。
1.4系列擴(kuò)增和分析逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應(yīng)(Reverse Transcription-Polymerase-Chain Reaction,RT-PCR)采用日本TaKaRa one-step RNA PCR kit(AMV)試劑。取5 μL麻疹病毒的RNA提取物作為模板,反應(yīng)條件如下:50 ℃ 30 min逆轉(zhuǎn)錄,94 ℃ 4 min變性后,PCR循環(huán)如下:94 ℃ 45 s,56 ℃ 45 s,72 ℃ 1 min,循環(huán)35周,72 ℃延伸10 min。擴(kuò)增后產(chǎn)物經(jīng)1.5%瓊脂糖凝膠電泳鑒定。核苷酸序列測(cè)定及分析擴(kuò)增后產(chǎn)物送上海英駿公司進(jìn)行序列測(cè)定。測(cè)序結(jié)果的序列處理分析使用了DNAMAN軟件,其余參比的代表株序列均來自基因(GenBank)。
2.1病毒分離結(jié)果 102份含漱液標(biāo)本有31份發(fā)生細(xì)胞融合病變,經(jīng)過熒光PCR方法檢測(cè)證實(shí)為麻疹病毒,麻疹病毒分離成功率為30.4%,其中2004年3株、2005年5株、2007年3株、2008年10株、2012年2株、2013年8株。
2.2RT-PCR結(jié)果 所有31株病毒經(jīng)RT-PCR均擴(kuò)增出N基因碳末端的660 bp的特異性條帶。
2.3N基因末端450個(gè)核苷酸系列分析和同源性比較 31株麻疹病毒N基因碳末端450 bp核苷酸序列與GenBank中麻疹病毒各基因型參考株比較發(fā)現(xiàn):2004-2013年寧波分離的31株麻疹病毒基因型均為H1型,其中6株為H1b基因亞型,包括2004年的1株 (NB2004-03)和2005年的所有毒株,其余的25株均為H1a亞型。31株麻疹病毒與H1a亞型參考株china93-4的同源性為97.1%~100%;與H1b亞型參考株china94-7的同源性為96.7%~100%;與中國(guó)疫苗株S191的同源性為81.9%~92.4%。與GenBank中錄入的江浙滬地區(qū)分離株核苷酸同源性較高,與上海分離株同源性為97.8%~99.6%;與江蘇省分離株同源性為98.0%~99.3%;與浙江省周邊縣市區(qū)分離株同源性為98.0%~99.3%。
2.4分離株與疫苗株氨基酸系列比對(duì) 31株N基因末端450 個(gè)核苷酸翻譯的氨基酸與中國(guó)疫苗株S191的同源性為87.2%~90.6%,在14個(gè)位點(diǎn)31株分離株的氨基酸系列完全相同,但與疫苗株S191不同,具體差異見表1。
表1寧波麻疹病毒分離株與疫苗株S191N基因羧基末端450個(gè)核苷酸翻譯的氨基酸系列比對(duì)分析
Tab.1Deducedaminoacidsequencesofthe450C-terminusnucleotidesequencesoftheNgenebetweenstrainsisolatedfromNingboandS191
位點(diǎn)Site404405430446449450469474478480504515517521疫苗株S191KIRASYGTPSSTHN寧波分離株Strains isolated from NingboRTGTNSSISYLRYD
自從1963年麻疹減毒活疫苗的廣泛使用,麻疹的發(fā)病率和死亡率急劇下降,但在疫苗可以預(yù)防疾病中依然是引起兒童死亡的第1位原因,在2008年,麻疹病毒世界范圍引起164 000名兒童死亡[2-3]。麻疹病毒的基因型別具有地理分布特征,不同地區(qū)有不同的本土流行株或優(yōu)勢(shì)流行株。監(jiān)測(cè)麻疹病毒的基因特征對(duì)分析病毒的起源、基因變異和傳播途徑,辨別疫苗株和野毒株以及制定鞏固消除麻疹成果具有重要意義。
寧波市2004-2013年共分離到31株麻疹病毒,主要集中在2004年、2005年、2007年、2008年、2012年和2013年這6年,這一現(xiàn)象正好與這幾年寧波的流行高峰相關(guān)。僅2004年和2005年流行株為H1b亞型,其余25株均為H1a亞型,H1a亞型毒株與2009-2011年間江浙滬地區(qū)分離的野毒株在系統(tǒng)進(jìn)化樹的分支上比較接近,其核苷酸同源性比較高,與國(guó)內(nèi)相關(guān)文獻(xiàn)對(duì)麻疹毒株基因流行的優(yōu)勢(shì)毒株研究的也報(bào)道一致[4-6]。31株毒株中,每一年的優(yōu)勢(shì)株形成一個(gè)小的分支,核苷酸之間的差異為零或者很小。不同年份也有基因系列完全相同的毒株在流行,表明存在同一毒株的持續(xù)循環(huán)現(xiàn)象;還有同一年份分離的毒株處在不同分支,表明病毒在自然選擇及免疫壓力下存在一定變異,導(dǎo)致出現(xiàn)較多分支,呈現(xiàn)不同的病毒傳播鏈[7]。
徐聞青與嚴(yán)菊英等報(bào)道麻疹免疫者產(chǎn)生的中和抗體水平低于自然感染者,疫苗產(chǎn)生的抗體中和野病毒株的能力低于中和疫苗株,這些均說明現(xiàn)用的MV 對(duì)當(dāng)今麻疹病毒流行株的保護(hù)作用已下降,但這種保護(hù)作用的下降可能僅處于量變過程,并已影響到MV 的免疫持久性[8-10]。寧波31株分離株與中國(guó)疫苗株S191的核苷酸在基因水平上存在較大差異,同源性較低,為91.1%~92.4%,翻譯的氨基酸的差異性高達(dá)9.4%~12.8%,據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,N蛋白上有3個(gè)抗原決定簇NP1、NP2、NP3,分別位于122~150、457~476、519~525位氨基酸[12]。寧波31株分離株與疫苗株14個(gè)不同的氨基酸系列位點(diǎn),10個(gè)位點(diǎn)位于抗原決定簇或附近,這些氨基酸位點(diǎn)的變異均可能導(dǎo)致一定程度的抗原性改變,也從分子水平間接證明現(xiàn)行MV的血清學(xué)保護(hù)性降低的量變結(jié)果,基因和蛋白水平的變化為現(xiàn)用疫苗的持續(xù)監(jiān)測(cè)和新疫苗的開發(fā)提供了有力的參照。
隨著麻疹野毒株N基因的變異,由麻疹疫苗誘導(dǎo)的免疫是否能保護(hù)野病毒株的攻擊,以及保護(hù)年限的多少將是一個(gè)重要的研究課題。因此,我們以后要從分子生物學(xué)和免疫學(xué)上加大對(duì)寧波流行的麻疹野毒株的監(jiān)測(cè),為寧波更好的消滅麻疹和鞏固成效提高理論依據(jù)。
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