2013～2014年上饒市甲1亞型流感病毒HA1基因特性的分析

朱琳 彭軍 王琳 張艷燕

江西省上饒市疾病預(yù)防控制中心，江西上饒 334000

2013～2014年上饒市甲1亞型流感病毒HA1基因特性的分析

朱琳 彭軍 王琳 張艷燕

江西省上饒市疾病預(yù)防控制中心，江西上饒 334000

目的了解上饒市2013～2014年分離到的甲1亞型流感病毒HA1基因變異特性和規(guī)律，分析WHO甲1亞型疫苗推薦株對(duì)上饒市甲1亞型流感的預(yù)防效果。方法采集流感病例咽拭子標(biāo)本進(jìn)行病毒分離，對(duì)分離到的甲1流感病毒采用RT-PCR方法擴(kuò)增病毒基因，進(jìn)行核苷酸序列測(cè)定，使用DNAStar、Mage軟件對(duì)測(cè)序結(jié)果進(jìn)行分析和處理，且與WHO 2013～2014年推薦的疫苗株進(jìn)行比對(duì)。結(jié)果2013～2014年10株甲1亞型流感病毒HA1沒(méi)有發(fā)現(xiàn)核苷酸丟失和插入，上饒市流感病毒分離株與WHO疫苗推薦株之間差異很小，只有A/JiangxiX-inzhou/SWL116/2014株有2個(gè)變異位點(diǎn)位于抗原決定簇A區(qū)和抗原決定簇B區(qū)內(nèi)。結(jié)論2013～2014年WHO疫苗推薦株生產(chǎn)的疫苗對(duì)我市這兩年甲1亞型流感具有一定的預(yù)防效果，可推廣使用。

甲1亞型流感病毒;分離株;疫苗株;HA區(qū)

流感病毒為正黏病毒科單鏈負(fù)股分節(jié)段RNA病毒，分為甲、乙、丙三型，其中甲型流感病毒表面血凝素是該病毒主要的抗原，能使人體產(chǎn)生保護(hù)性抗體，但抗原變異頻繁，能反復(fù)有效地突破人體的免疫屏障，引起流感流行［1-2］。2009年在墨西哥暴發(fā)的甲型H1N1流感，最初被稱為“人感染豬流感”，后將其更名為“甲型H1N1流感”，其就是因?yàn)榛蜃兓瘜?dǎo)致的抗原漂移，使疫苗不能有效防控，從而引起流感疫情的暴發(fā)。本研究分析上饒市甲型H1N1流感病毒HA1的基因序列變化情況，并與WHO疫苗推薦株進(jìn)行比較，分析流感疫苗特異性的保護(hù)作用，為流感的預(yù)防和控制提供科學(xué)支持。

1 材料與方法

1.1 樣本來(lái)源

2013～2014年流感監(jiān)測(cè)哨點(diǎn)醫(yī)院和疑似流感疫情采集的流感樣病例咽拭子樣本［3］。

1.2 病毒分離與鑒定

用狗腎傳代細(xì)胞(MDCK)進(jìn)行流感病毒分離，根據(jù)細(xì)胞病變和微量血凝試驗(yàn)(HA)來(lái)判斷是否存在流感病毒，將HA滴度≥1:8的樣本采用血凝抑制試驗(yàn)(HI)進(jìn)行流感病毒型別鑒定［4］。所有流感毒株全部經(jīng)過(guò)國(guó)家流感中心復(fù)核確認(rèn)。MDCK和標(biāo)準(zhǔn)血清均由國(guó)家流感中心提供。

1.3 病毒選擇

隨機(jī)抽取10株從不同年份病例咽拭子樣本中分離到的新型甲型H1N1流感病毒，進(jìn)行基因擴(kuò)增和測(cè)序。

1.4 病毒RNA提取和RT-PCR擴(kuò)增

取病毒細(xì)胞培養(yǎng)液200μl，用德國(guó)QIAGEN的RNeasy Mini Kit試劑進(jìn)行病毒RNA的提取，再使用QIAGEN的One Step RT-PCR Kit試劑進(jìn)行RT-PCR試驗(yàn)。試驗(yàn)條件為60℃1min，42℃10min，50℃30min，95℃15min［2］。PCR循環(huán)為94℃40 s，50℃40 s，72℃1min 30 s，35次循環(huán)，72℃10 min。

1.5 引物和核苷酸序列測(cè)定

引物1:5′-AGCAAAAGCAGGGGAAAATAAAACC-3′；引物2:5′-CAATGAAACCGGCAATGGCTCC-3′［5］。引物由上海生物工程技術(shù)服務(wù)有限公司合成，PCR產(chǎn)物序列測(cè)定送上海生物工程技術(shù)服務(wù)有限公司。

1.6 基因序列分析

氨基酸和核苷酸分析采用DNAStar 5.0、Mage 4.0序列分析軟件，將WHO北半球新型甲型H1N1流感疫苗推薦株A/California/07/2009(H1N1)的HA1基因序列作為參比分析。

2 結(jié)果

2.1 2013～2014年上饒市流感病毒的分離情況

2013～2014年共分離鑒定流感病例樣本2273件，分離到甲1亞型流感病毒47株。其中2013年分離鑒定流感病例樣本1204件，分離到甲1亞型流感病毒26株；2014年分離鑒定流感病例樣本1069件，分離到甲1亞型流感病毒21株。

2.2 氨基酸和核苷酸序列的分析結(jié)果

隨機(jī)抽取10株甲1亞型流感病毒進(jìn)行HA1區(qū)核苷酸序列檢測(cè)，選2013年分離的毒株4株，2014年分離的毒株6株。對(duì)HA1基因PCR產(chǎn)物經(jīng)核苷酸序列測(cè)定、序列拼接后，經(jīng)DNAStar 5.0、Mega 4.0軟件分析，每株病毒HA1基因片段均為1701 bp。2013年和2014年的疫苗株均為A/California/07/2009(H1N1)，我市2013年和2014年分離株與疫苗株的同源性比對(duì)分別為 97.7%～98.2%和 97.7%～98.0%，2013和2014年變異數(shù)分別為7～9個(gè)和8～11個(gè)，在HA1基因序列的種系進(jìn)化樹上(圖1)，可見(jiàn)選擇的這10株甲1亞型毒株與A/California/07/2009(H1N1)在同一分支上，除A/JiangxiXinzhou/SWL116/2014株有2個(gè)變異位點(diǎn)位于抗原決定簇A區(qū)內(nèi)和抗原決定簇B區(qū)內(nèi)(表1)，其他所有毒株均未在抗原決定簇區(qū)域發(fā)生變異，提示甲型H1N1疫苗具有很好的保護(hù)作用。

圖1 上饒市2013～2014年甲1毒株HA1基因序列的種系進(jìn)化樹圖

表1 上饒市2013～2014年新型甲型H1N1流感毒株與新型甲型H1N1病毒代表株HA1基因氨基酸變異位點(diǎn)比對(duì)

3 討論

HA和NA是流感病毒重要的表面抗原，它與流行性感冒的傳染性和流行性非常密切。甲1亞型流感病毒HA1區(qū)域上最少有A、B、C、D和E 5個(gè)抗原決定簇，其中A和B抗原決定簇對(duì)流感病毒抗原性的影響最大，抗原決定簇區(qū)域上氨基酸發(fā)生替換，會(huì)引起HA和NA發(fā)生抗原漂移，從而引起流感病毒抗原性的改變［6-7］。由于HA和NA發(fā)生抗原漂移，人體在流感病毒感染后所產(chǎn)生的特異性抗體，不能有效阻止新變種流感病毒的侵犯，從而引起流感暴發(fā)流行［8］。所以WHO依據(jù)全球流感監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)各地流感流行毒株進(jìn)行分析，每年對(duì)流感疫苗的構(gòu)成作出相應(yīng)改變，推薦新一輪的流感疫苗株供全球使用［9］。

在本研究基因的種系進(jìn)化樹中，2013～2014年毒株與疫苗推薦株在一個(gè)分支上，這表明這兩年毒株與疫苗推薦株親緣性較近［10］。變異分析更能說(shuō)明這點(diǎn)，通過(guò)對(duì)上饒市2013～2014年新型甲型H1N1流感毒株與疫苗推薦株A/California/07/2009(H1N1)比較，發(fā)現(xiàn)有氨基酸位點(diǎn)發(fā)生變異，其中2013年毒株變異位點(diǎn)有變異數(shù)為7～9個(gè)；2014年毒株變異位點(diǎn)有變異數(shù)為8～11個(gè)［11］，說(shuō)明上饒市新型甲型流感毒株變異的氨基酸位點(diǎn)逐年在增多，仍需要密切關(guān)注。

研究表明，一個(gè)具有流行病學(xué)意義的流感新變種需在HA1區(qū)蛋白分子上至少有4個(gè)以上的氨基酸發(fā)生替換，并且這4個(gè)替換需分布在2個(gè)以上抗原決定簇區(qū)［12］。本研究中2014年有一株毒株A/JiangxiX-inzhou/SWL116/2014有2個(gè)變異位點(diǎn)，分別在決定簇A區(qū)141位和決定簇B區(qū)192位發(fā)生一個(gè)氨基酸替換，其他所有毒株均未在抗原決定簇區(qū)域發(fā)生變異［11-12］。這說(shuō)明上饒市新甲型H1N1的HA1區(qū)的變異尚未達(dá)到需要更換疫苗的程度，目前的疫苗仍對(duì)人群有保護(hù)作用，但是抗原位點(diǎn)的變異逐年增多，上饒市仍然存在新型甲型H1N1流感再次流行的風(fēng)險(xiǎn)［13］。

本研究對(duì)在2013～2014年上饒市分離到的甲1亞型流感病毒HA1區(qū)進(jìn)行核苷酸序列檢測(cè)，并結(jié)合流感抗原性進(jìn)行資料分析，以探索地方流感毒株的基因變異和型別變遷規(guī)律，及時(shí)捕獲有意義的流感變異毒株，指導(dǎo)今后的流感診斷、監(jiān)測(cè)和防控工作，為新型甲型H1N1流感病毒的預(yù)防和控制提供科學(xué)支持。

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Analysis of the characteristics of HA1gene in influenza virus subtype A1 in Shangrao city from 2013 to 2014

ZHU Lin PENG Jun WANG Lin ZHANG Yan-yan
Shangrao Center for Disease Control and Prevention,Jiangxi Province,Shangrao 334000,China

Objective To understand the characteristics and regularity of HA1 genemutation in influenza virus subtype A1 isolated from 2013 to 2014 in Shangrao City,and to analyze the preventive effect ofWHO subtype A1 vaccine against Shangrao.Methods Influenza case throat swab specimenswere selected as the research object,and virus isolation was carried out,and the RT-PCR method was used to isolate the virus gene.Themethod was used to determine the nucleotide sequence.The results were analyzed and processed using Mage and DNAStar software.The vaccine strains recommended by WHO 2013 to 2014 were compared.Results 10 influenza HA1 viruswas not found to be lost and inserted,and the difference between vaccine and WHO vaccine was very small,and only 2 of A/JiangxiXinzhou/SWL116/2014 strainswere located in A region and B region.Conclusion 2013-2014WHO vaccine recommended for the production of vaccine against the city of those years subtype A1 of influenza has a certain preventive effect,and can be used to promote.

Influenza virus subtype A1;Isolate;Vaccine strain;HA region

R373.3

A

1674-4721(2015)09(c)-0004-03

2015-06-30 本文編輯:衛(wèi) 軻)

江西省上饒市科技計(jì)劃項(xiàng)目(141D002)