佛山基孔肯雅病毒暴发中首例蚊媒全基因组测序揭示现场媒介感染与传播潜力

《Infectious Diseases of Poverty》:First whole-genome chikungunya virus sequence detected in mosquitoes during the 2025 Foshan outbreak: evidence of field vector infection and transmission potential in China

【字体: 时间:2025年10月24日 来源:Infectious Diseases of Poverty 5.5

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  本刊推荐:为应对2025年广东佛山爆发的基孔肯雅热疫情,研究人员开展了蚊媒感染率及病毒基因组特征研究。通过现场蚊虫采集和全基因组测序,首次获得当地白纹伊蚊携带的CHIKV全基因组序列,证实其属于ECSA-IOL基因型并携带E1-A226V/E2-L210Q等适应性突变,为疫情防控提供了关键媒介证据和进化风险评估。

  
2025年夏季,广东佛山爆发了一场引人瞩目的蚊媒传染病疫情——基孔肯雅热(Chikungunya fever)。这是自2010年东莞疫情后中国发生的第二次大规模本地暴发,截至8月23日,报告病例数已超过1万例。基孔肯雅病毒(CHIKV)是一种通过伊蚊传播的单股正链RNA病毒,属于披膜病毒科甲病毒属,感染者会出现急性发热和严重的关节疼痛症状。这种病毒在全球热带和亚热带地区的传播风险日益增加,而佛山所在的珠三角地区城市人口密集、气候适宜,正是伊蚊滋生的温床。
疫情发生后,一个关键科学问题浮出水面:当地蚊媒是否确实携带并传播这种病毒?虽然患者样本中已检测到病毒,但缺乏来自现场蚊虫的直接证据。更令人担忧的是,病毒是否发生了适应性突变,从而增强了传播能力?这些问题对疫情防控策略制定至关重要。
为了解决这些疑问,研究人员在疫情核心区——佛山顺德区的北滘、陈村和乐从三个镇展开了系统研究。他们使用BG-trap诱蚊器在11天内捕获了2803只蚊虫,其中93.72%为白纹伊蚊。研究团队特别关注雌性白纹伊蚊(共1569只),因为只有雌蚊会吸血并传播病毒。这些蚊虫按地点和环境类型分成77个池进行检测。
通过RT-qPCR检测,发现9.09%(7/77)的蚊池呈CHIKV阳性。计算出的最小感染率(MIR)为每1000只雌蚊4.46只,其中乐从镇居民区的感染率最高(9.17‰),公园绿地略高于居民区(4.60‰ vs 4.30‰)。这一数据为当地蚊媒参与病毒传播提供了直接证据。
研究团队进一步对病毒阳性样本进行测序分析,成功获得了5个完整的蚊源性CHIKV基因组序列。系统发育分析显示,这些病毒属于东/中/南非-印度洋谱系(ECSA-IOL)基因型,与2025年留尼汪岛人源毒株高度相似(99.93%)。更重要的是,病毒携带了E1-A226V和E2-L210Q等关键突变,这些突变已知能显著增强病毒在白纹伊蚊中的适应性和传播能力。
研究还发现了新的氨基酸突变组合(E1-N9S/T37I/K324R/G348E/V399I和E2-V85A/A227V/Q282K),这些突变特征与 contemporaneous 留尼汪岛人源分离株一致,为病毒溯源提供了重要线索。比较基因组分析显示,佛山毒株与早期中国参考株(如2010年东莞株和2017年浙江株)相比,在多个E1和E2位点发生了替换,形成了独特的变异特征。
本研究主要采用了以下关键技术方法:在疫情热点地区通过BG-trap进行蚊虫采集和形态学鉴定;使用RT-qPCR进行CHIKV筛查;通过Sanger测序和Illumina NovaSeq 6000平台进行全基因组测序;采用最大似然法进行系统发育分析;通过氨基酸比对分析关键突变位点。
蚊虫采集与鉴定结果
在56个公园绿地和34个居民区共捕获2803只蚊虫,绝大多数(93.72%)为白纹伊蚊,未发现埃及伊蚊。雌性白纹伊蚊主要来自公园绿地(1087只)和居民区(465只),为后续病毒检测提供了充足样本。
CHIKV蚊媒感染率
对1569只雌性白纹伊蚊分组检测显示,总体验证感染率为4.46‰。空间分布上,乐从镇居民区感染率最高(9.17‰),环境类型上公园绿地略高于居民区。这一感染率水平与全球其他疫情地区的报告相当,表明佛山疫情具有典型的暴发特征。
系统发育分析
5个蚊源性CHIKV全基因组序列(GenBank登录号PX399440-PX399444)与ECSA-IOL基因型聚为一支,与2018年本地人源毒株相似度为97.01-97.04%。进化分析表明,当前流行毒株的共同祖先存在于约2002年(95% HPD:2001-2003年),而ECSA与亚洲基因型的分化发生在近100年内。
氨基酸突变分析
所有佛山蚊源性CHIKV毒株均携带相同的E1/E2氨基酸特征谱,包括关键的E1-A226V和E2-L210Q突变。这些突变能增强病毒在白纹伊蚊中肠的感染和传播效率。与早期中国毒株相比,2025年佛山毒株在E1和E2蛋白多个位点出现了新的替代突变,形成了独特的变异特征。
比较基因组分析
佛山分离株与其他18个人源和蚊源序列比较显示,不同基因组区域核苷酸相似度>90.4%。病毒结构蛋白和非结构蛋白的编码区变异模式揭示了毒株间的进化关系。
本研究首次获得了2025年佛山CHIKV疫情中蚊源性病毒全基因组序列,证实白纹伊蚊是主要传播媒介,并发现病毒携带增强媒介适应性的突变组合。尽管疫情发生时间早、影响人口密集,但通过及时的蚊媒控制措施,疫情得到了有效遏制。研究结果强调了蚊媒监测在早期预警和疫情防控中的关键作用,为类似地区的防控策略提供了重要参考。持续的蚊媒监测和病毒基因组测序应作为公共卫生应对的重要组成部分,以便及时发现传播风险并评估控制措施效果。
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