北京地区儿童急性呼吸道感染中人博卡病毒(HBoV)的遗传特征及分子进化研究

本研究针对COVID-19大流行后呼吸道病毒遗传特征异常演变的科学问题，由北京儿童医院团队对2023年北京地区1442例儿童急性呼吸道感染样本进行HBoV分子流行病学研究。通过全基因组测序和生物信息学分析，发现HBoV1型VP1蛋白高频突变位点N474S可能通过改变氢键网络增强病毒稳定性，首次报道NP1蛋白S79N突变导致糖基化模式改变，为HBoV抗病毒策略开发提供重要理论依据。

　　

近年来，随着COVID-19大流行后非药物干预措施(NPIs)的广泛实施，全球呼吸道病毒的流行模式发生了显著改变。这种异常复苏现象引发了科学界对病毒遗传特征是否发生重大演变的担忧。作为儿童急性呼吸道感染的重要病原体，人博卡病毒(HBoV)自2005年首次发现以来，其分子进化特征和流行病学规律仍存在诸多未解之谜。特别是在后疫情时代，HBoV是否发生关键变异以增强其传播力或致病性，成为亟待解答的科学问题。

北京儿童医院的研究团队在《Virology Journal》发表的最新研究中，对2023年北京地区1442例儿童急性呼吸道感染样本进行了系统分析。研究人员采用多重实时PCR技术筛选样本，对高病毒载量样本进行全基因组测序，结合AlphaFold3蛋白质结构预测、选择压力分析和糖基化位点预测等生物信息学方法，深入解析了HBoV的分子进化特征。

样本收集与流行病学特征
研究显示2023年北京地区HBoV检出率为2.98%(43/1442)，夏季检出率显著升高。58.14%为单一感染，41.86%存在混合感染，主要合并人类腺病毒(HAdV)和呼吸道合胞病毒(RSV)。住院患儿检出率(3.90%)高于门诊患儿(2.39%)。

遗传进化分析
11株完成测序的毒株均属HBoV1型，与原型株NC_007455.1相比：

• 全基因组核苷酸同源性94.7-96.0%
• VP1基因区高度保守(99.0-100%同源性)
• VP1蛋白存在7个错义突变，其中N474S突变在95.3%的GenBank序列中出现

蛋白质结构变异
通过AlphaFold3预测发现，VP1蛋白N474S突变改变了氢键网络：
原型株N474仅与L477形成氢键
突变体N474S与G475、L477和Y484形成多重氢键

功能位点变异

• NP1蛋白S79N突变导致获得新N-糖基化位点(预测分值>0.5)
• VP1u区(磷脂酶A2活性域)发现R17K和L40S变异
• 首次报道VP1蛋白D180N和G499E新突变

选择压力分析
采用FUBAR、SLAC等四种算法发现：

• NP1蛋白N149位点受纯化选择
• VP1蛋白E611位点受负向选择
• 未检测到正向选择位点

研究意义与展望
该研究首次系统描绘了后疫情时代北京地区HBoV1型的分子特征，揭示VP1蛋白N474S突变可能通过稳定蛋白质结构增强病毒适应性。NP1蛋白糖基化模式改变为理解病毒免疫逃逸机制提供了新线索。研究建立的基因组数据库将为HBoV疫苗设计和抗病毒药物开发奠定基础，也为监测后疫情时代呼吸道病毒的进化趋势提供了重要参考模型。

值得注意的是，该研究也存在一定局限性：样本量相对较小，且蛋白质功能预测需通过实验验证。未来研究可扩大地理范围采样，并利用反向遗传学系统验证关键突变的功能影响。这些发现为理解新发呼吸道病毒的进化规律提供了重要科学依据，对完善儿童呼吸道感染的防控策略具有指导价值。