1968−2014年中国甲型H3N2流感病毒PB1基因进化分析

【目的】分析季节性H3N2流感病毒PB1基因序列的变异情况,揭示H3N2流感病毒PB1基因的分子特征与进化趋势。【方法】对1968?2014年中国地区82株人H3N2毒株、2012?2014年江苏省分离的81株甲型H3N2流感病毒、6株SIV和4株AIV H3N2亚型PB1、PB1-F2基因进行分子进化分析。【结果】1968?2014年中国H3N2流感毒株PB1核苷酸和氨基酸相似性分别为90.91%?100%和96.91%?100%。系统进化树分析,1968?2014年共173株H3N2流感病毒总体上分为4个分支,2002?2014年分离毒株位于第IV分支上,1968?1994年分离毒株位于第II和III分支;猪源H3N2亚型分布于第I、II、IV分支上;分子特征显示PB1氨基酸52、113、179、216、576、586、619、621、709位在2002年以后发生适应性改变,替换了原来的氨基酸;PB1-F2基因编码截断型蛋白长度有52、34、25、24、11 aa (猪源),PB1-F2蛋白毒力关键位点上未出现高致病性特征突变。【结论】自1968年起H3N2亚型PB1基因变异逐步趋于稳定,且PB1-F2截断型毒株正逐渐成为一类新的进化特征,但PB1基因与其他亚型之间发生重配以及关键毒力位点的变异仍应是监测的重点。     

流行性感冒———挥之不去的梦魇

1 新型流行性感冒流行的不确定性 人类流行性感冒(流感)的症状早在2400多年前已由希波克拉底作了描述[1]。从那时起,流感病毒就不断造成流感流行或大流行。2009年4月在墨西哥首先发生甲型H1N1流感病例,并迅速出现世界性蔓延。该新型甲型H1N1流感病毒的基因片段已在猪甲型流感病毒中存在了10年以上,其编码神经氨酸酶(neuraminidase,NA)的基因片段则源于20多年前的1种流感毒株[2]。世界卫生组织(WorldHealthOrganization,WHO)已将本次流感大流行的警告级别提升到6级,预示流感仍将成为人类挥之不去的梦魇......     

甲型流感病毒X31(H3N2)小鼠适应后毒力增强与HA及PB2突变相关

流感小鼠适应毒株及感染模型是研究流感病毒致病机理、评价抗流感病毒药物和疫苗效果的重要工具。为建立甲型流感病毒X31(H3N2)的鼠肺适应毒株,并探讨其在小鼠适应过程中毒力增强的分子机制,本研究将X31在BALB/c小鼠肺组织中连续传代,通过观察病毒滴度测定、感染小鼠症状变化、体重改变和致死力等指标,发现X31经过鼠肺连续传代10次以后,病毒毒力逐渐增强,与原代病毒相比,鼠肺中病毒滴度提高10倍,半数致死量(50%lethal dose,LD_(50))提高大于1 000倍。确定获得高致病力的鼠肺适应毒株(Mouse adapted X31,X31_(MA));对X31_(MA)毒株全基因组测序发现,血凝素(Hemagglutinin,HA)基因出现3个有义突变(P221H、V309I、K411T),聚合酶碱性蛋白2(Basic protein 2,PB2)基因出现1个有义突变(M483T)。结果表明,通过在小鼠肺组织中连续传代X31(H3N2)致病力增强,其HA和PB2蛋白中四个适应性突变位点可能与流感病毒X31_(MA)毒力增加相关。本研究为流感疫苗评价及致病机制研究提供了重要技术支持。     

一株达菲耐药的甲型H1N1流感病毒全基因特征分析

目的分析1株甲型H1N1流感达菲耐药病毒株的全基因特征,为指导流感临床治疗与防控提供依据。方法采用鸡胚进行病毒分离,提取病毒RNA,通过RT-PCR扩增其全基因组8个基因片段,测定核苷酸序列,利用生物信息软件拼接全基因组序列,绘制基因进化树并分析重要基因位点变异情况。结果 A/Fuzhou/SWL11609/2013(H1N1)流感毒株的8个节段基因均处于2013-2014年度进化簇中,且与A/California/07/2009(H1N1)疫苗株高度同源,8个基因同源性均在97.4%以上;其HA和NA基因与A/Hubei-Wuchang/SWL1322/2013(H1N1)达菲耐药株同源性最高,分别为100.0%和99.6%;初步判断该毒株未发生重配现象,其重要致病性基因位点未发生变异;NA基因中具有H275Y典型达菲耐药位点特征,缺失一个糖基化位点(N386K),降低了基因结构的稳定性,同时在V241I和N369K的作用下降低了病毒的适应性。结论本次研究的甲型H1N1流感达菲耐药病毒株表现为低致病性流感病毒特征,但具备较好的人传人能力,需进一步加强监测,谨防耐药株的广泛流行。     

关于1918流感病毒的两项新研究

在1918～1919年期间,“西班牙”(“Spanish”)流感造成全球约2千万至5千万人死亡.为了防止再发生如此致命的暴发流行,长期以来,科学家力求阐明“西班牙”流感毒株与其它比较良性的毒株有什么特征性差异.由于研究者缺乏该杀伤性病毒的活样本,故而不可能解决这个关键性问题.现在有两项新研究对1918流感毒株的特征作出了新的说明.其中一项新研究坚持了9年,完成了1918流感毒株全部基因序列的测定.研究者是从1918年“西班牙”流感暴发流行时的尸检中得来的样品以及从埋葬的另一名患者尸体得来的样品.1918流病毒样品因长期保存而发生降解,但仍保留可编码8个主要基因片段的RNA小片段.研究者用这些RNA片段测序了该病毒的5个基因片段.在2005年10月6日的Nature上,该研究组发表了最后3个序列.这3个序列中的基因编码1918流感病毒聚合酶(1918 flu’s polymerases),该聚合酶对动物体宿主中的病毒复制至关重要.研究者发现,在1918流感病毒与现代禽流感(modern bird-flu)病毒之间有明显的相似性,包括目前正在东南亚流行的致命性禽流感病毒株H5N1.这些结果更加证明1918流感源自禽流感病毒,禽流感病毒获得了感染人类的能力.研究者指出弄清楚1918流感病毒适应人类宿主的机制,便可帮助研究者防止现代禽流感在人类的暴发流行.如果我们能够鉴定出该病毒的部分基因组对适应性是重要的,我们便能在病毒刚开始表现对人类的适应性时,提供监督检查.另一项新研究,用刚完成的测序,已部分重建了1918流感病毒.研究者根据病毒的基因密码合成了RNA的8个主要片段,然后他们将这8个片段RNA与相关流感病毒的RNA小片段联结起来,这个小片段RNA的遗传物质使动物细胞能阅读病毒基因.在生物安全水平下,即在对生物危害保护的第二个高峰水平下,研究者发现,重建的病毒在3～5天内,杀死了其他健康的小鼠,它对鸡蛋内鸡胚胎的发育也是致命的,这便支持1918流感病毒很可能来源于禽流感病毒的推断.当用该重建病毒感染人肺细胞时,病毒易于复制.将1918流感病毒基因与当代流感毒株相混和并配对时,研究者发现,1918流感病毒的聚合酶基因以及潜行于细胞内该病毒的血凝集素基因,似乎在毒力方面起着关键性的作用.研究结果发表于2005年10月7日的Science上.研究者断定,1918流感病毒基因如何使该病毒产生如此致命性.根据这个信息,科学家就可以研制出新的疫苗或药物,抗击未来的流感暴发. (李潇摘译自C.Brownlee:Science News,October 8,2005,Vol.168,p.227)     

一株2011年出现的季节性甲型H1N1流行性感冒病毒血凝素基因特性的研究

本文通过比较2011年分离培养的1株季节性甲型H1N1流行性感冒(简称流感)病毒(A/Shanghai/1167/2011(H1N1))与历年季节性甲型H1N1流感病毒的血凝素(HA)基因,追溯该病毒的基因变异与来源,探讨该毒株的出现对流感防控工作的意义.采用反转录-聚合酶链反应(RT-PCR)方法扩增病毒的HA和神经氨酸酶(NA)片段,并进行测序;应用分子生物学软件对获得的序列进行分析,绘制基因进化树;同时,通过血凝抑制试验检测2011年下半年健康人群中该流感病毒的抗体水平.结果显示,A/Shanghai/1167/2011(H1N1)的HA基因序列与世界卫生组织(WHO)2007～2008年季节性甲型H1N1流感病毒疫苗株A/Brisbane/59/2007(H1N1)最接近,同源性达99.2%,与新型甲型H1N1流感病毒A/California/07/2009疫苗株同源性仅为72.4%.其HA基因裂解位点为PSIQSR↓GLF,尚未出现高致病性的分子特征.HA片段共编码557个氨基酸,有9个潜在的糖基化位点,序列与2009年前WHO疫苗株A/NewCaledonia/20/1999(H1N1)、A/SolomonIslands/3/2006(H1N1)和/Brisbane/59/2007(H1N1)相比,分别有15、12和4处不同,这些差异分布在Sa、Sb、Ca1、Ca2、Cb 5个抗原决定簇的氨基酸差异分别有5、5和2处.该毒株在健康人群血清的抗体阳性率为34.33%,几何平均效价(GMT)为10.38.A/Shanghai/1167/2011(H1N1)是2011年出现在上海地区的一个季节性甲型H1N1流感病毒毒株,其抗原变异与既往季节性甲型H1N1流感病毒相比不大,但在以A(H1N1)pdm09为主要流行株的年份检测到散在发生的既往季节性甲型H1N1流感病毒毒株应当引起重视,其在人群中的抗体水平较低,易引起流行,需要提高对类流感人群中此种毒株的持续监测.     

新世纪流感大流行的思考

2009年从墨西哥开始暴发了一场席卷全世界的流感疫情．此次大流行的毒株,甲型H1N1病毒,包含了猪源、禽源和人源流感病毒的基因片段．研究该毒株的基因重配、进化历程及其生物学特性,将对防控此次流行具有重要意义．目前,该毒株的遗传进化关系已明确,通过遗传性状分析可获知该毒株可能的生物学性状,但流感大流行动向、毒株遗传变化、毒力及致病性变化仍在密切监控中．流感病毒生态系统具有复杂性,其基因组易突变、易重配、易在自然宿主保存,使得流感大流行存在一定的必然性．正视流感大流行的威胁,积极提高流感病毒在生态系统中的监控,加强流行病学调查,发展疫苗与药物,建立有效公共卫生保障体系,才能降低流感大流行的破坏性．     

广州地区新型H1N1流感病毒PB1-F2基因进化和变异分析

比较和分析2009～2011年广州地区分离到的甲型H1N1流感病毒PB1-F2基因和世界各地甲型H1N1流感病毒PB1-F2基因的变异情况,为该蛋白的功能和作用机制奠定基础。对分离自中国广州地区2009～2011年人类感染的17株新型H1N1和1株季节性H1N1流感病毒进行了PB1-F2基因克隆和序列测定,通过与GenBank数据库中68株人类新型H1N1和季节性H1N1流感病毒参考株的PB1-F2基因进行比对。结果表明,甲型流感病毒的PB1-F2基因进化树形成了2个不同的进化分支。全部2009～2011年新型H1N1流感病毒为一分支。广州地区PB1-F2基因与其它地区分离到的新型H1N1流感病毒具有高度的同源性,均为截短型变异。本实验室分离的1株季节性H1N1流感病毒也发生了第12位氨基酸截短突变。广州地区新型H1N1流感病毒PB1-F2截短蛋白与其它地区病毒相比未发生氨基酸变异,季节性H1N1流感病毒发现类似新型H1N1流感病毒PB1-F2的截短变异,提示新型H1N1流感病毒和季节性H1N1流感病毒PB1-F2可能发生早期重组。     

新甲型H1N1(2009)流感病毒的早期分子特征

【目的】本世纪首次流感大流行的病原属于甲型H1N1流感病毒,在遗传特性和抗原性等方面都有别于人群中流行多年的季节性H1N1流感病毒。为了深入了解病毒的遗传特性,跟踪病毒的演化趋势,及时发现具有流行病学意义的变异株,本研究对早期分离的甲型H1N1(2009)病毒的分子特性进行了详细分析。【方法】通过GenBank的流感资源中心下载相关毒株的基因组信息,序列分析采用DNAStar软件包的EditSeq和MegAlign,比较与病毒致病性和宿主特异性相关的氨基酸变化情况。以A/California/07/2009(H1N1)作为新甲型H1N1(2009)的早期代表株进行详细的分子特征分析。【结果】A/California/07/2009不具备高致病性流感病毒的分子特征;病毒编码的11个蛋白大部分保留有猪流感病毒的分子特征,同时也具有一些禽和人流感病毒的特征;PB1-F2在11aa,57aa和87aa后发生断裂,具有古典猪H1N1和人H1N1双重特点,这是甲型H1N1(2009)病毒一个特有的分子特征。【结论】首次详细分析了新甲型H1N1(2009)病毒的分子特征。随着病毒在人群中的进一步适应和持续存在,这些分子特征将发生变化,应该特别关注这些变化对病毒的传播力和致病性的影响。     

福建省甲型H1N1流感病毒基因特征研究

为了解福建省甲型H1N1流感病毒基因变异特征和规律,对2009~2012年福建省分离的14株甲型H1N1流感病毒进行了全基因序列分析。结果发现,所有的毒株均是典型的低致病性流感病毒,对金刚烷胺类药物耐药,对神经氨酸酶抑制剂敏感。所有毒株与A/California/07/2009(H1N1)疫苗株保持高度同源,8个节段基因同源性均在98.2%以上。相比之下,福建省2012年的流感毒株抗原变异程度较大,其中A/Fujiangulou/SWL1155/2012毒株HA基因发生11个氨基酸位点改变,其中H138R、L161I、S185T和S203T位点的变异分别涉及Ca、Sa和Sb抗原决定簇。监测显示,疫苗对福建省人群保护效果较好,但福建省2012年毒株相对疫苗株已经出现抗原漂移,应进一步密切关注其变异情况。     

最新流感病毒研究国外信息（二）

高致病性H1N1流感病毒PB2蛋白的第627与701位氨基酸序列与病毒是否能在人上呼吸道复制相关，而在细胞培养或鸡胚中复制的病毒不能反映毒株在患者中的情况。因此应重视来自患者的原始标本做PB2蛋白的序列分析（J Viml，2009，83：5278—5281）。     

2008～2009年珠海市H3N2亚型流感病毒HA1基因特性分析

为了解2008~2009年珠海市H3N2亚型流感病毒HA1基因变异情况,选择珠海市2008~2009年期间不同时间点的经狗肾传代细胞(MDCK)培养分离的H3N2亚型流感毒株20株,提取病毒RNA,通过RT-PCR扩增HA1基因片段,将产物纯化并测序,推导氨基酸序列,进行基因进化特性分析。与同时期的疫苗株比较,2008年珠海市流行的H3N2亚型流感毒株HA1区抗原决定簇的氨基酸位点变异数少于4个;2009年珠海市流行的H3N2亚型流感毒株除09-0056外,HA1区存在5个位于抗原决定簇内的变异氨基酸位点。2008年H3N2亚型流感毒株的HA1区的糖基化位点与疫苗株一致;2009年H3N2亚型流感毒株HA1区丢失第144位糖基化位点。2008~2009年H3N2亚型流感毒株RBS氨基酸序列未见明显变异。与2008年H3N2亚型流感毒株比较,2009年H3N2亚型流感毒株HA1区抗原决定簇内存在多个位点的氨基酸替换。这些说明2008年珠海市流行的H3N2亚型流感病毒不是新变种;2009年流行的H3N2亚型流感病毒为新的变异株,这可能是H3N2亚型流感病毒在2009年6-9月为珠海地区季节性流感流行优势株的原因。     

046 1918流感病毒聚合酶基因的特征

甲型流感病毒在人类和家畜动物中引起周期性大暴发。1918-1919年流感大流行感染了几亿人，导致5千万人死亡。近期，从冻存的1918人类肺组织中扩增出的1918流感病毒基因，种系发展分析显示：其蛋白序列与禽流感病毒同源性很高，仅存在少数氨基酸的差异。流感病毒的RNA聚合酶异三聚体聚合酶复合物（PA、PB1、PB2）与病毒在宿主细胞中复制有关，并在病毒的宿主特异性中发挥作用。     

科研快讯

《科学》:"万能"流感疫苗研究获进展由斯克里普斯研究所和荷兰Crucell疫苗研究所的科学家们领导的一个研究小组发现了三种可保护小鼠抵御2种主要的乙型流感病毒株的人类抗体。相关成果发表在《科学》(Science)杂志上。乙型流感病毒被认为相较于甲型流感病毒不那么危险,由于它们突变形成致命流行病毒株的     

新甲型H1N1(2009)病毒的早期分子特征

摘要：【目的】本世纪首次流感大流行的病原属于甲型H1N1流感病毒,在遗传特性和抗原等方面都有别于人群中流行多年的季节性H1N1流感病毒。为了深入了解病毒的遗传特性,跟踪病毒的演化趋势,及时发现具有流行病学意义的变异株,本研究对早期分离的甲型H1N1(2009)病毒的分子特性进行了详细分析。【方法】通过GenBank的流感资源中心下载相关毒株的基因组信息, 序列分析采用DNAStar软件包的EditSeq和MegAlign比较与病毒致病性和宿主特异性相关的氨基酸变化情况。以A/California/07/2009（H1N1）作为新甲型H1N1(2009)的代表株进行详细的分子特征分析。【结果】A/California/07/2009不具备高致病性流感病毒的分子特征;病毒编码的11个蛋白大部分保留有猪流感病毒的分子特征,同时也具有一些禽和人流感病毒的特征;PB1-F2在11aa,57aa和87aa后发生断裂,具有古典猪H1N1和人H1N1双重特点,这是甲型H1N1（2009）病毒一个特有的分子特征。【结论】首次详细分析了新甲型H1N1（2009）病毒的分子特征。随着病毒在人群中的进一步适应和持续存在,这些分子特征将发生变化,应该特别关注这些变化对病毒的传播力和致病性的影响。     

A(H3N2)亚型流感病毒血凝素基因特性及蛋白结构分析,以南宁市2009～2012年为研究案例

利用生物信息学软件和数据库研究南宁市2009~2012年度A(H3N2)亚型流感病HA基因的遗传变异规律及蛋白结构变化。通过RT-PCR扩增H3N2病毒HA基因并测序,同源比对统计毒株氨基酸位点的差异、构建系统进化树分析进化规律和同源建模分析蛋白结构的变化。系统进化树表明53株HA基因序列被分为4个类群,呈多侧支流行;所有毒株的二硫键和受体结合位点(RBS)高度保守;部分毒株HA在第45位点增加一个糖基化位点,在第144位点丢失一个糖基化位点;HA抗原决定簇氨基酸累计有30个位点发生变异,涉及5个抗原决定簇;HA晶体结构分析抗原决定簇突变位点主要发生在无规则卷曲处,大多数替换的氨基酸种类和性质相同或相似。南宁市A(H3N2)亚型流感病毒株变异活跃,2012年A(H3N2)亚型流感病毒与当年WHO推荐的疫苗株具有较远的进化距离,多数毒株具备了形成新变种的条件,是否形成新的流行株,有待深入研究。     

一株H3N2亚型猪流感病毒广东分离株的基因组序列分析

从广东省疑似流感发病猪分离到1株H3N2亚型猪流感病毒(A/Swine/Guangdong/01/2005(H3N2)),对其各个基因进行克隆与测序,并与GenBank中收录的其它猪流感、禽流感和人流感的相关基因进行比较,结果表明,HA全基因与广东2003~2004年分离的H3N2猪流感毒株的核苷酸序列同源性在99%以上,与纽约90年代末分离的H3N2人流感毒株同源性在98.5%以上;NA基因与纽约1998~2000年分离的H3N2人流感毒株的核苷酸序列同源性在99%以上;NS基因、M基因的核苷酸序列与H1N1亚型猪流感毒株A/swine/HongKong/273/1994(H1N1)的核苷酸序列同源性较高,分别为97.9%、98.4%,与美洲A/swine/Iowa/17672/1988(H1N1)的核苷酸序列同源性分别为96.7%、97.1%;其他基因的核苷酸序列与H3N2人流感毒株具有很高的同源性。因此,推测其M和NS基因来源于H1N1亚型猪流感病毒,HA、NA及其他基因均来源于H3N2亚型人流感病毒。表明此H3N2亚型猪流感病毒为H3N2亚型人流感病毒和H1N1亚型猪流感病毒经基因重排而得到的重组病毒。     

2011～2012年度中国H3N2亚型流感病毒病原学特征分析

为了解2011～2012年监测年度我国分离的H3N2亚型流感病毒流行和变异特点,本文对2011年4月至2012年3月流感监测年度中国大陆分离的H3N2亚型流感毒株进行了抗原性和基因特性研究。结果显示,2011年我国大陆H3N2亚型流感病毒活动水平较低,2012年1月以来活动水平逐渐升高并于3月初成为流行优势株。H3N2亚型流感病毒中大部分毒株与疫苗株A/PER/16/09(87.2%)和国内代表株A/FJ/196/09(76.0%)抗原性类似,但2012年以来低反应株比例有升高趋势,基因特性分析大部分低反应株主要集中在Vic/208分支上,HA晶体结构分析发现与疫苗株相比,近期毒株在抗原决定簇A区、B区和C区均发生了氨基酸位点突变,而且在HA的45位,NA的367位各增加了一个糖基化位点。总之,虽然在此流感监测年度中我国大陆流行的大多数H3N2亚型流感病毒与疫苗株和国内代表株类似,但是随着低反应株的逐步流行,需要及时监测疫苗的保护效果并及时更换疫苗株。     

美国微生物学会会讯摘要

1.有关为何1918年流感病毒引起大流行,美国加州大学洛杉矶分校的Nayak提出了新的切入点.除对HA、NA研究外(已发现无特殊致病特点),认为应对病毒出芽释放进行研究.已知禽流感病毒H7、H5亚型及适应于小鼠的WSN株均不仅侵袭呼吸道,还可向全身播散且嗜多种器官.已知流感病毒局限于肺部的原因是,有一个酶(tryptase clara),可将HA裂解为HA1与HA2,这一酶仅限于肺组织,而这一酶是病毒复制所必需的酶.在泛嗜性流感毒株如H5、H7的HA有碱性氨基酸或在WSN毒株中的NA有纤溶酶酶原,从而可使HA在肺及其他组织中均可被裂解,病毒的致病性由此增强.此外,呼吸道上皮细胞为极性细胞,有顶部及基底部细胞表面.流感病毒只从顶部出芽释放至肺,故感染限制于呼吸道.如向基底面释放则可发生病毒血症或泛嗜性.