浙江省2019年儿童腺病毒肺炎流行病学特征分析

为了解浙江地区腺病毒肺炎的流行病学和病原学特征,本研究统计分析了2019年1月至2019年12月浙江大学医学院附属儿童医院腺病毒肺炎患儿的基本临床资料;并前瞻性的通过聚合酶链式反应(PCR)随机对部分的腺病毒阳性的肺炎患儿咽拭子进行基因扩增、测序和分型鉴定;进而构建系统发育树分析其核苷酸序列进化情况。本研究共检测咽拭子标本19650份,其中腺病毒阳性标本有4032份,腺病毒检出率为20.5%;春季和夏季腺病毒肺炎的患病率相对较高,患儿年龄主要在1~7岁。本研究所检测的99株腺病毒阳性标本经与GenBank数据库比对均为HAdV-3,通过Hexon基因全长系统进化分析得出,所检出的HAdV-3腺病毒均为Clade2进化分支。2019年浙江地区存在儿童HAdV-3肺炎的暴发流行,该病毒株未发生大的变异,均为Clade2进化分支。1~7岁的儿童为主要的易感人群。     

儿童重症腺病毒肺炎的临床研究

目的:分析儿童重症腺病毒肺炎(SAP)的临床特点。方法:选择2011年01月至2015年01月广州市妇女儿童医疗中心重症监护室收治的被诊断为SAP的患儿53例。患儿入监护室后24 h内采集静脉血,检测血常规、血气、生化等指标,并结合病史与常规生化等检测指标同步给出PCIS评分。根据患儿的转归,将所有患儿分为生存组和死亡组进行比较分析。结果:53例重症腺病毒肺炎患儿,男女比例为3.4:1,2岁以下发病者48例,夏秋季发病共40例。死亡组患儿共8例(15.1%),其LDH、AST、Pa CO2水平、肺叶受累数量、并发症种类较存活组患儿明显升高,危重症评分(PCIS)、血小板、白蛋白、Pa O2水平、Pa O2/FIO2比值均较生存组显著降低(P均0.05)。结论:儿童SAP炎症反应重,常伴肺内外各种损害,早期的LDH、AST、白蛋白水平、血小板数量、Pa O2、Pa CO2、Pa O2/Fi O2及PCIS评分是疾病预后的早期预测指标,有助于临床医生对重症腺病毒肺炎患儿病情危重程度尽早作出正确判断。     

腺病毒7d基因型与7b基因型全基因组比较分析

为了解重庆地区流行的7型腺病毒(Human adenovirus 7,HAdV-7)基因型型别,从全基因组水平探讨HAdV-7b和HAdV-7d可能的致病性差异,收集儿童急性下呼吸道感染患儿的呼吸道分泌物标本分离培养,提取DNA后进行HAdV-7基因型别鉴定、限制性酶切分析和全基因组测序,再利用MEGA6比较分析。本研究在2009年6月~2013年1月间共收集4334份急性下呼吸道感染患儿的鼻咽抽吸物标本,随机选取2411份进行病毒分离培养,共有164份(164/2411,6.8%)鼻咽抽吸物HAdV阳性,其中HAdV-7 87例。限制性酶切分析显示,随机挑选的3株HAdV-7分离株均为HAdV-7d。CQ1198株行全基因组测序并与其他HAdV-7全基因组构建进化树,结果发现16株中国地区的HAdV-7为HAdV-7d基因型,且上述16株HAdV-7与7d2的同源性为99.9%,与7b的同源性为98.2%。相较于ak40株(HAdV-7b),CQ1198共有49处核苷酸替换,其中20处可导致非同义替换;4处核苷酸插入,其中24bp和18bp 2个片段插入分别位于病毒相关RNAⅡ(Virus-associated RNAⅡ,VA RNAⅡ)和L3的pⅥ区域。HAdV-7可有多个基因型致病,且一直处于进化过程中,其主要流行基因型由HAdV-7b变为HAdV-7d。应加强对HAdV分子流行病学监测,明确其进化规律,为HAdV疫苗研发提供分子流行病学依据。     

长春和北京地区引起婴幼儿肺炎的3型与7型腺病毒的分子流行病学研究

对长春和北京地区连续12年(1976年冬至1988年春)引起小儿肺炎的3、7型腺病毒102株标本,进行了限制性内切酶核酸电泳图谱分析。56株7型腺病毒经BamHⅠ、BclⅠ、BglⅠ、XbaⅠ、SmaⅠ、HindⅢ分析后,表现为两个基因组型——Ad7 b和Ad7 d。46株3型腺病毒被Bg1 Ⅱ、BamHⅠ酶解后,表现为 3个基因组型——Ad 3Ⅰ、Ad 3Ⅱ、Ad 3Ⅲ。各基因组型的分布情况是:56株7型腺病毒中,43株为Ad 7 b(76.8％),流行于1976年冬至1986年春;13株是Ad 7 d(23.2％),出现于1982年,与Ad 7 b共同流行;1986年～1988年分析的5株病毒都是Ad 7d。43株3型腺病毒中,Ad3Ⅰ42株(91.0％),分布于12年中;Ad 3Ⅱ、Ad 3Ⅲ各2株,散在分布。此结果表明,国内这12年中引起小儿肺炎的3型腺病毒至少有3个基因组型,7型腺病毒至少有两个基因组型。Ad3Ⅰ和Ad7 b是流行优势基因组型。但自80年代初开始出现Ad7 d以来,有逐年增多的趋势,最近两年的标本又都是Ad7 d,很可能它将取代Ad7 b而成为流行的优势基因组型.     

2010-2019年北京地区腹泻患儿中人腺病毒41型Fiber基因分子特征和进化分析

人腺病毒41型(Human adenovirus 41,HAdV-41)是引起儿童腹泻的重要病原之一.为了解北京地区腹泻儿童中HAdV-41 Fiber基因的分子变异和遗传进化特征,选取2010-2019年首都儿科研究所附属儿童医院门诊腹泻患儿HAdV-41阳性的粪便标本,扩增Fiber全基因,使用多种生物信息学软件进行系统发生、遗传进化、种群演变和选择压力等分析.结果显示HAdV-41本地毒株存在1644碱基(547氨基酸)和1689碱基(562氨基酸)两种长度的Fiber基因,截短的15个氨基酸位于Fiber蛋白纤维轴区.Mann-Whitney U秩和检验提示检测到感染短Fiber基因的HAdV-41的患儿年龄更小(P=0.036).同源性分析结果显示Fiber基因的核苷酸和氨基酸序列同源性均大于97％,主要分为四个进化分支(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ),其中Ⅰ和Ⅲ是主要的流行分支,分支Ⅰ主要在国内流行,而分支Ⅲ全球均有流行.HAdV-41共祖起源可追溯到1856年,平均进化速率每年为6.81×105碱基替换/位点,10年间理论有效种群一直比较平稳呈缓慢下降趋势.压力选择分析表明,一个正向和三个负向选择位点均位于Fiber蛋白的纤维轴区.上述结果表明2010-2019年间不同进化分支的HAdV-41在北京地区流行,进化速率稳定.Fiber蛋白轴区存在两种不同类型的氨基酸缺失.     

腺病毒载体的细胞导向性基因转移

腺病毒（ａｄｅｎｏｖｉｒｕｓ,Ａｄ）载体广泛应用于基因治疗,其主要特征之一是能高效地进行各种组织如肺上皮、肝、肌肉、胰岛、胆囊等的体内（ｉｎｖｉｖｏ）基因转移。然而,因其混杂的向性而引起的全身体内基因转导后治疗基因不受组织限制的表达,限制了它在基因治疗中的应用,因此希望改变腺病毒的天然向性,而使治疗基因导向转移到选择的细胞类型中。目前腺病毒载体细胞导向性的基因转移可通过（１）修饰腺病毒载体的细胞表面识别成分,限制腺病毒导向性感染选择的细胞类型;（２）腺病毒载体中导入组织特异性启动子,控制治疗基因…     

长春地区引起婴幼儿肺炎的3、7型腺病毒分子流行病学研究

本文对长春地区1976年—1988年引起小儿肺炎的135株3.7型腺病毒核酸进行了限制性内切酶图谱分析,结果表明:75株7型腺病毒经BamHⅠ、BelⅠ、BglⅠ、XbaⅠ、SmaⅠ、HindⅢ分析后表现为二个基因组型—7b和7d。其中60株7b(88％),流行于1976—1988年;15株7d(12％)自1982年出现逐年增加,到1987—1988年的5株都是7d。60株3型腺病毒被BglⅡ、BamHⅠ分析后表现为三个基因组型,我们用3Ⅰ、3Ⅱ、3Ⅲ代表它们,其中S6株3Ⅰ(93.3％)流行于1976—1888年;3Ⅱ、3Ⅲ散在分布。通过临床资料整理,发现该地区3.7型腺病毒的不同基因组型在毒力致病性上存在着差别。     

2003～2012年北京儿童急性呼吸道感染中腺病毒监测及流行型别分析

2003~2012年连续10年对北京地区儿科急性呼吸道感染患儿腺病毒(Adenovirus,ADV)的监测,了解儿科急性呼吸道感染患儿中ADV感染状况和流行型别。收集39 214份儿科急性呼吸道感染患儿标本(包括来自住院及重症监护患儿的32 016例鼻咽分泌物标本及门诊的咽拭子标本7 198例)进行病毒分离和/或免疫荧光法进行ADV检测,对其中848份毒株和/或阳性标本提取DNA,通过两套巢式聚合酶链反应(nested-PCR)进行ADV分型。首先用3、7型2对分型引物的PCR可确定3、7型ADV,对少数扩增阴性的标本或毒株再使用2对可扩增AF各组ADV的通用引物对其DNA六邻体片段进行扩增后直接测序,并与GenBank中的序列比较以确定其型别。在39 214份呼吸道标本中,经病毒分离和/或免疫荧光法确定为ADV阳性的标本884份,总阳性率为2.25%(884/39 214),其中住院患儿ADV检测阳性率为2.08%(665/32 016),门诊患儿为3.04%(219/7 198)。以ADV年检出率统计,2003~2012年10年期间只有2010年的阳性率较高,为3.69%,其余年份均在3.0%以下。对其中848份毒株或阳性标本的分型结果显示:3型ADV占53.18%(451/848),7型ADV占36.79%(312/848),2型占3.78%(32/848),55型占2.24%(19/848),1型占2.0%(17/848),5型占0.94%(8/848),14型占0.47%(4/848),6型占0.35%(3/848),4型占0.24%(2/848)。除2012年优势型别为7型,2003年和2007年为3、7型外,占23例(88.5%)。12例诊断为扁桃体炎患儿11例为ADV3(91.7%)感染。0~3岁年龄组ADV阳性检出率高于4岁以上年龄组。男女性别比为1.9:1。近10年中ADV3和ADV7为主要的流行型别。儿童ADV重症肺炎多是由ADV7造成的。由11和14型重组的55型ADV从2006年开始在北京儿童中出现。     

小鼠CCR7基因重组腺病毒的构建与鉴定

目的:构建含有小鼠趋化因子受体-7(CCR7)基因的重组腺病毒,为下一步转染不成熟树突状细胞(imDC)诱导免疫耐受研究奠定基础。方法:提取小鼠胸腺总RNA,应用逆转录PCR(RT-PCR)方法,以自行设计的带有酶切位点的引物,扩增获得CCR7基因全部序列,经过T-A克隆,酶切亚克隆到穿梭质粒pAdTrack-CMV上,在BJ5183菌内和pAdeasy-1同源重组,筛选阳性克隆,酶切鉴定,线性化后脂质体法转染HEK293细胞进行包装、PCR鉴定及扩增,得到含有CCR7基因的重组腺病毒,根据报告基因GFP测定病毒滴度。结果:成功构建小鼠CCR7基因重组腺病毒,病毒滴度为1×10~9U/mL。结论:该重组腺病毒载体的成功构建,为进一步研究携带CCR7基因的imDC的趋化迁移性等研究提供了一定的工作基础。     

Characterization and quality control of recombinant adenovirus vectors for gene therapy

Highly purified recombinant adenovirus undergoes routine quality controls for identity, potency and purity prior to its use as a gene therapy vector. Quantitative characterization of infectivity is measurable by the expression of the DNA binding protein, an early adenoviral protein, in an immunofluorescence bioassay on permissive cells as a potency determinant. The specific particle count, a key quality indicator, is the total number of intact particles present compared to the number of infectious units. Electron microscopic analysis using negative staining gives a qualitative biophysical analysis of the particles eluted from anion-exchange HPLC. One purity assessment is accomplished via the documented presence and relative ratios of component adenoviral proteins as well as potential contaminants by reversed-phase HPLC of the intact virus followed by protein peak identification using MALDI-TOF mass spectrometry and subsequent data mining. Verification of the viral genome is performed and expression of the transgene is evaluated in in vitro systems for identity. Production lots are also evaluated for replication-competent adenovirus prior to human use. For adenovirus carrying the human IL-2 transgene, quantitative IL-2 expression is demonstrated by ELISA and cytokine potency by cytotoxic T lymphocyte assay following infection of permissive cells. Both quantitative and qualitative analyses show good batch to batch reproducibility under routine test conditions using validated methods.     

The role of robustness in phenotypic adaptation and innovation

Phenotypes that vary in response to DNA mutations are essential for evolutionary adaptation and innovation. Therefore, it seems that robustness, a lack of phenotypic variability, must hinder adaptation. The main purpose of this review is to show why this is not necessarily correct. There are two reasons. The first is that robustness causes the existence of genotype networks--large connected sets of genotypes with the same phenotype. I discuss why genotype networks facilitate phenotypic variability. The second reason emerges from the evolutionary dynamics of evolving populations on genotype networks. I discuss how these dynamics can render highly robust phenotypes more variable, using examples from protein and RNA macromolecules. In addition, robustness can help avoid an important evolutionary conflict between the interests of individuals and populations-a conflict that can impede evolutionary adaptation.     

一种改进的重组腺病毒载体的包装和克隆纯化方法

目的:重组腺病毒载体是目前使用最多的病毒载体之一。常用的AdEasyTM包装系统在制备条件复制型腺病毒时易混有野生型腺病毒或可复制型腺病毒(RCA),在HEK293细胞中包装出的重组腺病毒必须经过2～3轮噬斑的筛选,费时费力。本实验拟对常规包装方法进行改进。方法:将腺病毒载体质粒转染至HEK293细胞过程中的液体培养基更换为琼脂糖凝胶的混合培养液,因为凝胶形成的阻碍,包装出的病毒不能通过细胞-培养液-细胞的方式进行扩散,只能依靠细胞-细胞的方式来扩展而形成病灶(噬斑);然后随机挑选单个噬斑进行PCR鉴定,筛选出特异的目标病毒。结果:采用常规方法在HEK293细胞中初包装出的腺病毒,同源重组产生的RCA已被检测到。采用改进方法制备的重组腺病毒,能排除背景病毒的干扰,使重组腺病毒载体的包装和克隆纯化一步完成;利用此病毒初步在体外实现了对人肝癌细胞的特异性杀伤。结论:改进的方法是一种高效、简便、快捷地包装并纯化重组溶瘤腺病毒的方法,采用该方法包装的重组溶瘤腺病毒能满足实验的需要。     

小鼠 LRRC 10腺病毒载体构建及其在心肌细胞中的表达

目的：构建含有小鼠Lrrc10（Leucine-rich Repeat Containing protein 10）基因的重组腺病毒表达载体。方法：设计小鼠Lrrc10特异性引物,以小鼠cDNA为模板,通过PCR扩增出mLrrc10的编码区,并引入HA标签蛋白和Sal Ι酶切位点。该片段经凝胶电泳纯化后插入pMD-18 T载体。测序后,用Sal Ι和Hind III酶切,将目的片段亚克隆至pAd-track-cmv穿梭载体中。用PmeΙ线性化后,用100 ng转化细菌BJ5183,在细菌内同源重组后得到 pAd-Lrrc10质粒。pAd-Lrrc10经PacⅠ线性化后用LipofectamineTM2000转染293A细胞,包装得到含Lrrc10基因的病毒重组子。将病毒重组子在293A细胞中扩增后,反复冻融得到滴度较高的含Lrrc10的病毒液。将收集的病毒液感染心肌细胞,绿色荧光观察 GFP、免疫印迹检测Lrrc10-HA蛋白的表达。结果：用病毒液感染原代心肌细胞,24小时后在荧光显微镜下可观察被感染的细胞发出绿色荧光,提取心肌细胞总蛋白,Western可检测到Lrrc10-HA融合蛋白的表达。结论：小鼠Lrrc10腺病毒载体构建成功,并可将编码Lrrc10-HA的目的片段导入心肌细胞中表达。     

转录因子Twist的siRNA筛选、腺病毒构建及功能检测

目的 筛选特异性沉默人的Twist基因的siRNA序列,构建siTwist腺病毒并在MG63及143B骨肉瘤细胞中进行功能鉴定.方法 体外退火获得4组siTwist双链DNA序列,克隆至含有Twist基因的pSOS-Twist质粒中获得pSOS-siTwist质粒,脂质体转染HEK293细胞,GFP检测筛选有功能的siTwist片段,将筛选出的siTwist序列构建腺病毒,感染143B骨肉瘤细胞.通过RT-PCR、Western 印迹检测Twist的表达.siTwist与Twist腺病毒共感染MG63骨肉瘤细胞,细胞计数及细胞侵袭实验检测siTwist对Twist的抑制作用.结果 在HEK293细胞中,4组siTwist中有2组GFP的表达明显降低,且siTwist腺病毒能抑制143B骨肉瘤细胞中内源性的Twist表达,Twist腺病毒能促进MG63骨肉瘤细胞的增殖和转移,而两组siTwist与Twist共感染组MG63细胞的增殖及迁徙率均明显低于Twist组（P〈0.05）.结论 筛选出两对特异性沉默Twist基因的siRNA片段,并成功构建腺病毒,转染细胞后能有效抑制内源性和外源性的Twist表达,为研究Twist在骨肉瘤细胞增殖和转移中的作用及具体机制提供了有效的分子工具.     

人HIF-1α的腺病毒表达载体的构建与分析

低氧诱导因子1 (hypoxia inducible factor 1, HIF1)是由HIF1α和 HIF1β组成的异源二聚体转录因子,在细胞的氧平衡过程中起重要作用。在应答低氧信号时,HIF1α亚基表达水平上调,并通过激活参与细胞能量代谢、红血细胞生成以及血管生成的靶基因表达,达到保护局部缺/贫血细胞免于凋亡或死亡,而后者则是临床上影响大脑和脊椎神经损伤恢复的主要原因。为了达到基因治疗急性神经损伤的目的,我们构建了表达HIF-1α的重组腺病毒载体。实验表明,重组腺病毒可以在大肠杆菌中组装,并在HEK293T细胞中包装。包装后的HIF-1α重组腺病毒载体的病毒感染效率为2×10¹³CFU,外源基因HIF-1α在He1a细胞中的表达6 h后达到峰值。目前正在开展建立在此基础上的急性神经损伤动物模型试验。