北京地区2023-2024年儿童诺如病毒GII基因群流行病学与遗传多样性研究揭示新型重组株流行趋势
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时间:2025年10月01日
来源:Virology Journal 3.8
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本研究针对北京地区儿童急性胃肠炎(AGE)中诺如病毒的流行特征与遗传进化开展系统监测,通过对3634份样本进行RT-PCR检测与基因分型,发现GII.4 Sydney[P16]与GII.17[P17]为主要流行株,并首次报道GII.3[P12]与GII.17[P17]在不同年份的交替主导现象,为诺如病毒防控策略提供关键分子流行病学依据。
在全球范围内,急性胃肠炎(Acute Gastroenteritis, AGE)一直是儿童健康的重要威胁,其中病毒性感染占据主导地位。诺如病毒(Norovirus)作为引起AGE的主要病原体之一,每年导致超过20万例死亡,尤其在低收入和中等收入国家造成沉重疾病负担。这种属于杯状病毒科(Caliciviridae)的单股正链RNA病毒具有高度遗传变异性,其基因组通过RNA依赖的RNA聚合酶(RdRp)和衣壳蛋白VP1区域的频繁重组,不断产生新的流行株,给防控工作带来巨大挑战。
近年来,诺如病毒GII基因群中的GII.4型长期占据全球主导地位,每隔2-4年就会出现新变异株,如Sydney 2012、San Francisco等变异株。然而自2014年起,非GII.4型毒株如GII.17和GII.2开始显现流行潜力,在亚洲多国引发疫情。特别值得注意的是,2023-2024年间欧洲和美国均报告GII.17疫情抬头,提示可能出现新的流行趋势。在此背景下,北京地区儿童人群中诺如病毒的流行特征、基因型分布及其进化规律亟待深入探究。
为系统掌握北京地区诺如病毒的分子流行病学特征,研究人员开展了为期两年的前瞻性研究。论文《Epidemiology and genetic diversity of norovirus GII genogroups among pediatric patients in Beijing, China, during 2023-2024》于2025年发表在《Virology Journal》,揭示了诺如病毒基因型的动态变化规律和种群特征。
本研究采用横断面观察设计,收集2023年1月至2024年12月期间北京儿童医院急性胃肠炎患儿的肛拭子样本。通过RT-PCR检测诺如病毒核酸阳性样本,进而对RdRp和VP1区域进行测序分型,采用邻接法构建系统进化树分析毒株间的亲缘关系和遗传特征。
研究共纳入3634例AGE患儿,诺如病毒总检出率为19.6%,其中1-3岁年龄组感染率最高(27.8%)。2023年疫情呈现单峰流行(3-5月),而2024年则出现双峰流行特征(1-3月和10-12月),显示诺如病毒流行模式发生显著变化。
基于双重分型系统(RdRp P分型/VP1基因分型)的分析显示:GII.P16(36.39%)和GII.4(44.59%)分别为最主要的RdRp和VP1基因型。但令人惊讶的是,2023年与2024年的优势基因型出现明显更替:2023年以GII.3[P12](39.15%)为主,GII.4 Sydney[P16](32.34%)和GII.4 Sydney[P31](15.32%)次之;而2024年GII.17[P17](41.43%)成为主导型别,GII.4 Sydney[P16](34.29%)和GII.3[P12](20.0%)位居其后。研究还发现,5岁以上年龄组和春季流行期检测到的重组变异型别最为丰富。
系统进化分析显示,北京流行的GII.17[P17]毒株可分为两个亚簇:IIIa簇毒株与日本参考株Kawasaki323(AB983218)核苷酸同源性为97.1%-98.5%;IIIb簇毒株则与Kawasaki308(LC037415)完全一致(100%),表明2014/2015年出现的GII.17变异株仍在持续流行。
所有GII.4毒株均属Sydney变异株,但进一步分为两个进化簇:携带GII.P16型RdRp的毒株与日本2016年GII.4 Sydney 2016变异株(LC153121)亲缘最近(96.1%-98.2%同源);而多数GII.P31型毒株则与澳大利亚2012年GII.4 Sydney 2012参考株(JX459908)聚为一簇(97.8%-99.6%同源)。值得注意的是,2023年发现的三株GII.4[P31]毒株(BJ2023003、BJ2023322、BJ2023448)虽在进化树上与Sydney 2016聚类,但实际序列同源性更接近澳大利亚株(98.2%),提示北京地区存在GII.4 Sydney[P31]和新型GII.4 Sydney[P16]变异株共循环的复杂局面。
本研究首次系统揭示了2023-2024年北京地区儿童诺如病毒感染的分子流行病学特征,发现GII.3[P12]和GII.17[P17]在不同年份的交替主导现象。研究表明,5岁以上儿童和春季流行期存在更丰富的重组变异,提示这些群体和时段可能是新毒株产生的温床。对GII.17和GII.4 Sydney变异株的精细进化分析,证实了2014/2015年GII.17变异株的持续流行以及GII.4 Sydney不同亚型的共循环状态。
这些发现具有重要公共卫生意义:首先,诺如病毒基因型的动态变化要求建立持续不断的监测体系,以便及时发现新流行株;其次,GII.17[P17]的重新崛起提示需要加强对非GII.4型毒株的关注;最后,重组毒株的频繁出现凸显了开发广谱疫苗的必要性。该研究为理解诺如病毒的进化规律、预测流行趋势以及制定针对性防控策略提供了关键科学依据,对降低儿童急性胃肠炎疾病负担具有重要实践价值。
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