苏州地区2024年流感样病例暴发中人类腺病毒的分子特征及重组演化研究

【字体: 时间:2025年07月16日 来源:Virology Journal 4

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  本研究针对2024年苏州流感样病例(ILI)暴发事件,通过全基因组测序(WGS)技术解析了人类腺病毒(HAdV)的分子特征。研究人员发现HAdVB3是主要流行基因型(75.9%),同时首次检出P7H7F3/P7H3F3基因构成的HAdVB3/7重组株(24.1%),其抗原决定簇区域存在多个氨基酸变异。该研究为腺病毒流行病学监测和疫苗设计提供了重要数据支撑。

  

近年来,人类腺病毒(Human adenovirus, HAdV)引发的呼吸道感染在全球范围内呈现上升趋势,特别是在封闭场所如学校、托幼机构中频繁暴发。作为非包膜双链DNA病毒,HAdV具有惊人的遗传多样性——目前已知116种基因型,分为A-G七个种。其中B种的HAdV-3、HAdV-7和HAdV-55型尤为引人关注,它们不仅是儿童急性呼吸道感染(ARI)的主要病原体,更与重症肺炎的发生密切相关。然而,COVID-19大流行期间非药物干预措施(NPIs)的实施打乱了常规流行规律,导致人群免疫力下降,为后疫情时代的HAdV暴发埋下隐患。

苏州市疾病预防控制中心的研究团队针对2024年3月至2025年1月期间当地流感样病例(ILI)暴发事件展开调查。通过系统的分子流行病学研究,他们发现HAdV已成为仅次于流感病毒的第二大呼吸道病原体(阳性率10.86%),且在7-10岁学龄儿童中呈现显著聚集性。相关研究成果发表在《Virology Journal》上,为理解HAdV的进化动态提供了重要线索。

研究团队采用多病原体快速检测(FilmArray 2.0系统)和实时荧光定量PCR进行初筛,从488份咽拭子样本中鉴定出53例HAdV阳性病例。对29株分离株进行全基因组测序后,运用IQ-TREE v2.3.6构建系统发育树,通过RDP4和SimPlot软件分析重组事件,并利用BioEdit 7.7.1进行氨基酸变异分析。主要样本来源于张家港市(22.43%阳性率)、吴江区(33.33%)等地的集体单位暴发事件。

分子特征与流行趋势

研究显示2024年苏州HAdV流行呈现明显的双峰分布,春夏(5-6月)和秋冬交替期(11-12月)各出现一个高峰。男性感染率显著高于女性(13.83% vs 7.66%, p=0.028),这与学校环境中男童更活跃的接触行为可能相关。值得注意的是,所有阳性病例均集中在7-10岁年龄组,提示该年龄段儿童因缺乏预存免疫力而特别易感。

基因型分布与系统发育

全基因组分析将29株分离株全部归入系统发育树的Cluster 1,与全球流行的HAdVB3和HAdVB7参考株聚簇。其中22株(75.9%)与2016年上海分离株SH20160055(MW748667.1)高度同源(99.2-99.9%),确认为HAdVB3基因型。引人关注的是,7株(24.1%)显示出与印度2023年暴发株NICED/23-01/1914(OR039269.1)相似的重组特征。

抗原蛋白变异分析

在主要衣壳蛋白中,Hexon的抗原决定簇区域变异最为显著:

  • Loop 2区域的N439D突变见于SZWJ20240505等3株病毒

  • H417N/A429T/N439A/M884L四联突变存在于重组株SZZJ20240513中

  • Penton蛋白的RGD环(整合素结合域)出现D325N突变

  • Fiber蛋白的Knob区(受体结合域)检测到T316R等位点变异

重组株的基因构成

重组分析揭示了三种独特的重组模式:

  1. P7H3F3型:以SZTC20241129为代表,其E2B-pIIIa-penton区段(6074-15410nt)源自HAdVB7

  2. P7H7F3型:如SZZJ20240516,全基因组骨架为HAdVB7,但L5-fiber-E4区段(27219-27926nt)来自HAdVB3

  3. 复合重组型:SZZJ20240513等株在pVI-hexon-100k和E3-fiber-E4区存在HAdVB7片段插入

这项研究首次系统描绘了后疫情时代苏州地区HAdV的分子流行病学特征,其重要发现包括:HAdVB3仍是当前优势流行株,但新型重组株的出现使病毒遗传多样性进一步扩展;抗原蛋白关键位点的累积变异可能影响病毒免疫逃逸能力;不同重组模式提示HAdV在自然界持续进行基因组"模块化"重组。这些发现不仅为腺病毒疫苗的抗原设计提供了靶点参考,更强调了对重组毒株开展持续监测的必要性——特别是在学校等易感人群聚集场所。未来研究需结合临床数据,深入探究这些遗传变异与疾病严重度的关联机制。

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