張曉玲 俞慧菊 宋志剛 王蔚
摘要:【目的】了解2011—2014年間上海地區(qū)手足口病病原譜的構(gòu)成變化,掌握手足口病主要致病原的流行規(guī)律,為做好上海地區(qū)手足口病的防控工作提供參考。
【方法】采集2011年1月至2014年12月期間兩家哨點醫(yī)院臨床診斷為手足口病患兒的咽拭子、糞便、皰疹液和腦脊液,進行腸道病毒通用和分型PCR檢測。繪制上海地區(qū)2011至2014年的手足口病病原譜,分析手足口病主要致病原陽性檢出的分布規(guī)律。
【結(jié)果】共采集上海地區(qū)2.764例手足口病患兒的4.088份標(biāo)本。腸道病毒通用檢測陽性率為76.88%,主要致病原為腸道病毒71型(EV71)、柯薩奇病毒A組16型(CA16)、柯薩奇病毒A組6型(CA6)和柯薩奇病毒A組10型(CA10),其陽性檢出率分別為35.78%,16.53%,17.55%和2.28%。2011年上海地區(qū)手足口病主要以EV71和CA16流行為主;2012年EV71的構(gòu)成比下降,CA6的構(gòu)成比上升;2012年10月至2013年9月期間CA6出現(xiàn)高位流行,2013和2014年主要以EV71和CA6流行為主。2014—2015年上海地區(qū)流行的CA6屬于D7亞型。
【結(jié)論】上海地區(qū)手足口病病原譜的構(gòu)成逐年發(fā)生變化,不同型別的腸道病毒呈現(xiàn)交替流行,其中CA6的構(gòu)成比增加較快,已成為上海地區(qū)手足口病的主要致病原。對引起手足口病的腸道病毒進行持續(xù)分型監(jiān)測,對上海地區(qū)手足口病的防控工作具有重要意義。
關(guān)鍵詞:手足口病;腸道病毒71型;柯薩奇病毒A組6型
中圖分類號:R373.2 文獻標(biāo)志碼:A
近年來,手足口病(hand,foot and mouth disease,HFMD)的暴發(fā)流行已引起全球的廣泛關(guān)注。中國疾病預(yù)防控制中心法定傳染病系統(tǒng)數(shù)據(jù)顯示,2014年1月至12月,全國共報告2.778.861例手足口病例,其中501例死亡(http://www.nhfpc.gov.cn/zhuzhan/yqxx/lists.shtml)。持續(xù)監(jiān)測手足口病病原體,了解手足口病病原譜的構(gòu)成變化并掌握手足口病主要致病原的流行規(guī)律,對做好手足口病防控工作具有重要意義。為此,2011年至2014年間,本課題組采集了臨床診斷為手足口病患兒的臨床標(biāo)本進行腸道病毒通用和分型核酸檢測,并進一步繪制了各年手足口病病原譜,分析了手足口病主要致病原的分布特征。
1 對象與方法
1.1 研究對象
2011年1月至2014年12月,共采集兩家哨點醫(yī)院(上海市公共衛(wèi)生臨床中心、上海交通大學(xué)附屬新華醫(yī)院)臨床診斷為手足口病的2.764名患者的4.088份標(biāo)本,診斷依據(jù)為原衛(wèi)生部頒布的《手足口病診療指南(2010版)》。對采樣病例的納入標(biāo)準(zhǔn)如下:① 發(fā)熱≥37.5℃,持續(xù)一天以上;② 伴有全身或局部的皮膚或黏膜出疹。對于重癥病例的納入標(biāo)準(zhǔn)除符合采樣病例納入標(biāo)準(zhǔn)外,還伴有肌痙攣、腦炎、心肌炎、心肺衰竭及肺水腫等一項或多項癥狀。
采集標(biāo)本放入病毒采樣管(友康基業(yè)生物科技有限公司,貨號01130803),暫存于4℃,48 h內(nèi)冷鏈運送至上海市公共衛(wèi)生臨床中心實驗室。
1.2 材料與方法
1.2.1 核酸抽提 以羅氏公司的核酸抽提試劑盒(High Pure Viral Nucleic Acid Kit)試劑盒抽提標(biāo)本中的病毒核酸(DNA/RNA),操作步驟按試劑盒的說明進行,抽提物用50 μL洗脫液溶解,立即置-70℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>
1.2.2 腸道病毒通用和分型檢測 所有標(biāo)本抽提核酸后,進行腸道病毒通用檢測。腸道病毒通用陽性的標(biāo)本繼續(xù)用EV71、CA16、CA6和CA10的特異性引物和探針進行分型[1]。
1.2.3 snPCR擴增后測序分型 由EV71、CA16、CA6和CA10的特異性引物和探針檢測后未能分型的腸道病毒通用陽性標(biāo)本,再參照Nix等[2]設(shè)計的snPCR方法進行擴增,所獲的陽性產(chǎn)物送某生物科技有限公司進行雙向測序,最后通過NCBI網(wǎng)站的BLAST(http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi)進行序列比對而確定型別。
1.2.4 CA6的系統(tǒng)進化樹分析 隨機選取2011—2014年各月上海地區(qū)的CA6代表株進行VP1基因全長序列擴增,擴增引物和方法同前期發(fā)表文章[3]。同時選取GenBank中世界范圍不同年代的CA6參考序列,用ClustalX 2.0比對序列后,以MEGA 5.0軟件中的鄰近法和Kimura2-parameter模型,基于VP1全長915個核苷酸構(gòu)建系統(tǒng)進化樹,自舉檢驗重復(fù)1.000次。
2 結(jié)果
2.1 標(biāo)本收集
2011年1月至2014年12月,共采集兩家哨點醫(yī)院(上海市公共衛(wèi)生臨床中心、上海交通大學(xué)附屬新華醫(yī)院)臨床診斷為手足口病的2.764例患兒的臨床標(biāo)本,對于重癥病例標(biāo)本,在出院前再重復(fù)采集一次。所采集的標(biāo)本類型包括咽拭、糞便、皰液和腦脊液,各年采集的標(biāo)本數(shù)見表1。
2.2 2011—2014年手足口病病原譜
對2 764例手足病患兒的標(biāo)本進行腸道病毒通用和分型檢測。結(jié)果顯示:2011年1月至2014年12月,腸道病毒通用檢測陽性率為76.88%(2 125/2.764)。檢出率最高的腸道病毒型別為EV71、CA16、CA6和CA10,其陽性率分別為35.78%(989/2.764)、16.53%(457/2.764)、17.55%(485/2.764)和2.28%(63/2.764);除這4種主要型別的腸道病毒外,通過snPCR擴增后測序的方法檢出的其他腸道病毒型別有柯薩奇病毒A組的2、4、5、8、9、12、14型(CA2、CA4、CA5、CA8、CA9、CA12、CA14),柯薩奇病毒B組的1型(CB1)及??刹《镜?、9型(Echo6、Echo9),占2.21%(61/2.764);未分型的腸道病毒占2.42%(67/2.764);陰性占23.12%(639/2.764);另外還檢出3例混合感染病例:EV71和CA16混合感染2例,CA6和CA16混合感染1例(圖1)。
2.3 2011—2014年手足口病病原譜的構(gòu)成
由表2可見,EV71、CA16、CA6和CA10是上海地區(qū)近年來流行的手足口病主要致病原,但其構(gòu)成比逐年發(fā)生變化。2011年,上海地區(qū)手足口病的主要致病原為EV71,占46.33%(682/1.472),其次為CA16,占19.57%(288/1.472),CA6和CA10所占比例較少,分別為7.61%(112/1.472)和3.13%(46/1.472);2012年,EV71和CA16的構(gòu)成比有所下降,為25.1%(123/490)和15.51%(76/490),而CA6所占比例上升很快,為17.55%(86/490),CA10為1.63%(8/490);至2013年,CA6已上升為手足口病主要致病原的首位,構(gòu)成比為53.25%(195/366),EV71僅為16.67%(61/366),CA16和CA10均為2.46%(9/366)。2014年,EV71又回升至首位,構(gòu)成比為28.21%(123/436),CA6和CA16分別為21.10%(92/436)和19.27%(84/436),CA10未檢出。
2.4 手足口病主要致病原檢出的時間分布
對上海地區(qū)手足口病主要致病原EV71、CA16、CA6和CA10進行月份檢出的分析(圖2),結(jié)果顯示EV71和CA16的流行高峰常年穩(wěn)定在5~7月,EV71在5~7月的檢出率占其全年陽性檢出的39.88%(2012年)~56.91%(2014年),CA16為28.82%(2011年)~36.84%(2012年),其余月份EV71和CA16的陽性檢出相對較少;而CA6在全年各月均有不規(guī)律的陽性檢出,無明顯流行高峰;CA10在2011年的各月均有檢出,但2012至2014年期間僅有個別陽性檢出,也無明顯流行高峰。值得注意的是,CA6在2012年10月起檢出陽性率大幅上升,高位流行的情況一直持續(xù)至2013年9月,在此期間的各個月份,CA6的陽性檢出率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了其他型別的腸道病毒。到2014年,EV71在4—7月有較高陽性檢出率,而隨后的8—12月,CA6的陽性檢出率又超出了EV71,手足口病的主要致病原呈現(xiàn)出了交替流行的趨勢。
2.5 2011—2014年CA6流行株的系統(tǒng)進化樹
基于136個CA6的VP1全長序列,包括2011—2014年上海地區(qū)的CA6流行株(2011年21株、2012年12株、2013年13株、2014年16株)和國際上74個CA6代表株構(gòu)建的VP1全長系統(tǒng)進化樹見圖3。根據(jù)國際上EV71的分型方法:VP1的核苷酸同源性差異在15%~20%間,為不同基因型;在4%~14%間,為不同基因亞型,我們將國際上個流行的CA6序列分為4個型:A~D,其中D型又分為7個亞型:D1~D7(核苷酸同源性為88.6%~100%)。
3 討論
中國手足口病持續(xù)流行,每年感染病例數(shù)可達百萬, 死亡病例超數(shù)百,其報告發(fā)病率和死亡率在丙類傳染病中居首位,是我國公共衛(wèi)生工作面臨的巨大挑戰(zhàn), 對居民造成很大的經(jīng)濟負(fù)擔(dān)。 因此,了解上海地區(qū)手足口病病原的流行規(guī)律,對預(yù)防和控制手足口病均具有重要意義。本研究采集了2011年1月至2014年12月上海地區(qū)來自兩家哨點醫(yī)院的2 764例手足口病患兒的4 088份臨床標(biāo)本,對每份標(biāo)本用腸道病毒通用核酸檢測初篩后,陽性標(biāo)本進行EV71、CA16、CA6和CA10的核酸檢測,并進一步用snPCR擴增測序的方法對未知型別的腸道病毒進行分型。其中復(fù)旦大學(xué)附屬新華醫(yī)院是本實驗室采集樣本的主要哨點醫(yī)院,上海市公共衛(wèi)生臨床中心的采樣數(shù)量很少,由于課題研究納入哨點醫(yī)院數(shù)量有限,沒有覆蓋整個上海地區(qū)。本研究獲得的上海地區(qū)手足口病病原譜可能與上海地區(qū)手足口病流行的實際總體情況可能存在一定差異。
分析2011—2014年各年手足口病病原譜的構(gòu)成,結(jié)果顯示上海地區(qū)手足口病的主要致病原已由原來的EV71和CA16變?yōu)镋V71和CA6,這與中國國內(nèi)廣州、江蘇等地近年來的研究結(jié)果一致[4-6]。此外,根據(jù)手足口主要致病原的月份分布圖:2011年全年各月都有CA6的散發(fā)病例,2012年秋季至2013年全年上海地區(qū)CA6保持高位流行,2014年CA6在秋冬季又有較高檢出率。以往國際上報道CA6在秋冬季流行[7-8],與EV71流行高峰為夏季不同,推測可能與病毒自身對溫度的敏感性相關(guān)。
國內(nèi)外對CA6的基因型和基因亞型尚缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。因此,本研究對CA6的分型借鑒國際上EV71的分型標(biāo)準(zhǔn)[9] ,即基于結(jié)構(gòu)蛋白VP1的核苷酸序列,差異在15%~20%為基因型,差異在4%~14%為基因亞型。根據(jù)這一分型標(biāo)準(zhǔn),我們將上海地區(qū)流行的CA6定為D7亞型,與Bian等[10]將國際上流行的CA6分為A~E型的分型方法不一致。
過去的觀點認(rèn)為,CA6通常只引起皰疹性咽峽炎,致病能力有限[11],然而隨著2008年芬蘭CA6暴發(fā)的報道[12],全球包括中國的多個省份都陸續(xù)報道了導(dǎo)致手足口病的CA6流行[12-24],重癥病例、成人感染報道也較多[24-26],可見在手足口病致病原監(jiān)測和研究中大家對CA6已逐步重視。 此外,腸道病毒在進化過程中頻繁出現(xiàn)基因重組和突變,重組變異有利于優(yōu)勢變異株的傳播流行, 從而引起疫情暴發(fā),重組后的病毒毒力可能增強,引發(fā)重癥。 因此,分析手足口病主要致病原的基因進化情況,有助于在臨床上適時調(diào)整手足口病的防控和治療策略,也有助于藥物設(shè)計和疫苗研發(fā)。
由于目前我國研發(fā)上市的手足口病疫苗以EV71為主[27],隨著非EV71非CA16的其他型別腸道病毒的新現(xiàn),已開發(fā)疫苗是否有交叉保護作用,是否還需研發(fā)其他型別腸道病毒的疫苗值得深入探討。
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(收稿日期:2017-08-29 )