北京新型柯萨奇病毒A12株的遗传进化与增殖特性解析及其在手足口病中的潜在作用

本综述系统阐述了北京地区新型柯萨奇病毒A12（CVA12）的分子流行病学特征，通过宏基因组测序（mNGS）技术揭示其遗传多样性，并首次报道该病毒在横纹肌肉瘤（RD）细胞中呈现快速胞内复制优势。研究证实CVA12存在与CVA5和EV-A71的重组事件（重组位点3373-6634 nt），转录组分析显示感染后炎症相关基因（JUN、FOS）显著上调。这些发现为理解CVA12的进化机制和致病潜力提供了关键数据。

　　

引言

柯萨奇病毒A12（CVA12）作为肠道病毒A属的血清型，其进化特征与分子机制长期以来缺乏深入研究。该病毒与多种临床疾病相关，包括急性弛缓性麻痹（AFP）和手足口病（HFMD），近年来在中国浙江、山东等地的HFMD病例中均有检出，甚至在泰国儿科患者和尼日利亚污染水源中也被发现，表明其潜在的全球传播风险。

材料与方法

研究收集了2010年3月至2019年10月期间北京儿童医院的7,652份咽拭子样本，通过实时逆转录聚合酶链反应（rRT-PCR）进行肠道病毒筛查，并对仅pan-EV阳性的样本进行VP1编码区全长测序分型。最终鉴定出9例CVA12阳性样本，其中5例成功构建宏基因组测序（mNGS）文库。采用RD细胞系进行病毒分离，并通过TCID₅₀测定和rRT-PCR定量比较病毒在RD细胞与人表皮样癌（Hep-2）细胞中的增殖特性。对感染24小时的RD细胞进行转录组测序，分析差异表达基因（DEGs）及GO/KEGG富集通路。采用"引物步移"策略完成病毒全基因组测序，进而通过最大似然法构建系统进化树，并利用RDP4软件进行重组事件分析。

结果

病毒检测与增殖特征

9例CVA12阳性患儿年龄为1–4岁，临床表现为HFMD（4例）、疱疹性咽峡炎（3例）和发热伴皮疹（2例），无重症病例。mNGS分析显示，病毒读长中Picornavirales目占主导地位，其中CVA12在该物种中的占比达15.1–83.9%。病毒在RD细胞中增殖显著优于Hep-2细胞，胞内RNA在12小时即达到峰值（10^8.21±0.21 copies/μl），而上清液中的病毒载量在24小时进入平台期。TCID₅₀实验进一步证实，RD细胞上清中的病毒滴度自12小时起显著高于Hep-2细胞（p < 0.0001）。

转录组调控特征

与模拟感染组相比，CVA12感染的RD细胞中共检测到360个上调基因和427个下调基因。显著上调的基因主要富集于转录调节活性、炎症反应等通路，包括JUN、FOS、CCN1和ZNF844等。GO分析提示这些基因参与正向调控DNA结合转录抑制活性、生长因子活性及白细胞分化调节过程。

基因组进化与重组分析

五株CVA12分离株的全基因组序列长度介于7,384–7,399 nt之间，其P1区与CVA12原型株相似性较高，而P2/P3区则与其他肠道病毒原型株（如CVA4）相似性更高，提示存在重组事件。系统进化分析将全球CVA12毒株划分为A–E五个基因群，其中本研究中的s523株属于B群，其余四株属于E群，代表北京地区活跃传播的进化枝。重组分析明确显示，s7275株在ORF的3373–6634 nt位点与CVA5（OK334538）发生重组，而其余四株则在3370–6645 nt位点与EV-A71（KP289419）发生重组。

讨论

本研究首次系统揭示了CVA12在北京地区的遗传多样性和重组动态，其与CVA5、EV-A71的重组事件凸显了该病毒在流行过程中的基因适应性进化。病毒在RD细胞中高效的胞内复制模式及感染后触发的强烈宿主免疫应答（如JUN/F通路的激活），为解释其致病机制提供了新视角。研究结果强调需加强对CVA12的监测，并进一步探索其重组机制及与宿主互作的功能基础。