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为探究泰国登革热病毒（DENV）传播的环境和进化压力，研究人员开展了关于泰国 DENV 血清型动态及与其他虫媒病毒相互作用的研究。结果表明气候、血清型竞争和虫媒病毒相互作用影响 DENV 传播，该研究对防控登革热意义重大。
在全球范围内，登革热的影响正逐渐扩大，成为了一个严重的公共卫生问题。每年约有 4 亿人感染登革热病毒（Dengue virus，DENV），涉及超过 130 个国家。DENV 包含 4 种不同的血清型（DENV-1、DENV-2、DENV-3 和 DENV-4） ，能够引发从轻微发热到严重甚至致命的出血热等一系列症状。在热带和亚热带地区，由于生态条件适宜其主要传播媒介 —— 伊蚊的繁殖，登革热的影响尤为显著。近几十年来，受城市化、全球旅行和气候变化等因素影响，登革热的地理分布不断扩大，导致广泛的流行病爆发，给医疗保健带来了沉重负担。世界卫生组织已将登革热列为主要的国际公共卫生问题，反映出其发病率不断上升，以及在有效疫苗开发和病媒控制策略方面面临的挑战。
泰国作为登革热的一个关键疾病中心，所有 4 种 DENV 血清型都在当地流行。与大多数受影响国家不同，泰国的 DENV 传播呈现出独特的模式，其流行并非由单一血清型的反复爆发或不同血清型的简单替代引起。在这样的背景下，研究泰国 DENV 传播的环境和进化压力，对于理解登革热的流行病学、制定有效的防控策略至关重要。
为了深入探究泰国 DENV 的传播机制，来自美国雅培诊断部门传染病研究中心（Infectious Disease Research, Abbott Diagnostics Division, Abbott Laboratories）和雅培大流行病防御联盟（Abbott Pandemic Defense Coalition，APDC）等机构的研究人员展开了一系列研究。他们通过系统的调查和分析，试图揭示影响 DENV 传播的关键因素，以及这些因素如何相互作用影响疾病的传播动态。最终，他们的研究成果发表在了《Communications Biology》杂志上。
研究人员在开展此项研究时，运用了多种关键技术方法。样本方面，收集了 2014 - 2023 年泰国曼谷和呵叻地区急性发热患者的剩余血浆样本。在核酸处理上，进行了总核酸提取和 cDNA 合成。基因测序及分析层面，制备了 NGS 文库并测序，还从公共数据库获取相关序列，进行序列比对和系统发育推断。同时，利用多种模型，如时间校准系统发育树、贝叶斯天空网格重建、随机森林模型等进行数据分析。
下面来详细看看研究结果：
- 登革热病毒感染与气候驱动指数的流行病学分析：研究人员分析了 2014 - 2023 年泰国登革热（Dengue fever，DF）的流行病学趋势，发现病例数呈现明显的季节性，与雨季和反映蚊子数量的气候驱动变量 Index P 的周期性一致。例如，2015 年和 2019 年病例数较高，2021 年显著下降，到 2023 年又升至最高。Index P 受气候、蚊子流行率和人类易感性等因素影响，其在泰国的变化模式与蚊子种群的季节性迁移相关，这表明气候因素对登革热传播有重要影响。然而，2021 年登革热病例数的下降不能仅用气候因素解释，可能还与群体免疫、病媒控制措施、公共卫生干预或人类行为改变（如新冠疫情封锁导致人与蚊子接触减少）有关。通过对 2014 - 2023 年登革热病例地理空间分布的分析，发现 2021 年病例主要集中在西部地区，而人口密集的城市地区较少，这可能是部分免疫起到了保护作用。
- 泰国登革热血清型的动态和时间多样化：研究人员通过最大似然（Maximum Likelihood，ML）系统发育分析，利用全球公共数据库中可用的近完整基因组序列以及本研究中获得的约 200 个泰国全基因组序列，对 DENV 的遗传多样性进行研究。结果证实了 4 种 DENV 血清型在泰国的地方性流行，且泰国菌株的血清型内多样性并不高，而是形成了同质的簇，这表明泰国的 DENV 传播以稳定的地方性循环和偶尔的外部引入为主。对登革热血清型年度比例的纵向分析显示，4 种血清型在泰国共同流行，且流行率随时间变化。如 DENV1 在 20 世纪 80 年代初占主导地位，随后几乎消失，从 90 年代中期起又重新出现并持续存在；DENV2 在不同时期也有不同的流行情况；DENV3 和 DENV4 的流行模式也呈现出阶段性变化。时间校准系统发育树进一步说明了 4 种血清型在泰国的同时循环和进化历史。此外，通过贝叶斯出生 - 死亡天际线图估计，泰国 6 个地方性谱系的有效生殖数 Re>1 ，且不同谱系的 Re 值随时间相对稳定，这表明各谱系间的竞争可能是塑造泰国 DENV 遗传多样性的重要因素。
- 普遍和间歇性选择对泰国登革热血清型基因组成的影响：为了评估哪些突变使每个谱系能够更有效地竞争，研究人员进行了正选择分析。结果发现，不同血清型在不同位置受到普遍选择和间歇性选择。例如，DENV1 在 NS2A 的 1286 位受到普遍选择，有多个氨基酸替换；DENV2 在 RdRp（NS5）的 2762 位受到普遍选择。间歇性选择分析也在不同血清型的多个分支和位点发现了显著影响，且这些位点大多位于非结构蛋白上。这表明泰国登革热血清型间的竞争主要由复制优势驱动，而非免疫逃避。
- 登革热血清型在亚洲的地理起源和传播模式：离散地理系统发育分析表明，泰国的 DENV 多样化主要归因于持续的本地传播。通过构建最大分支可信度（Maximum Clade Credibility，MCC）树，研究人员发现 4 种血清型最初都起源于亚洲，且泰国的一些序列形成了独特的簇，表明存在地方性多样化。马尔可夫跳跃计数分析显示，新加坡是 DENV 全球传播的重要焦点，泰国对 DENV1、DENV2 和 DENV3 的国际传播有重要贡献，而 DENV4 的传播主要集中在周边国家。
- 基孔肯雅病毒（Chikungunya virus，CHIKV）对泰国登革热血清型遗传多样性和感染力的影响：研究人员发现，2009 - 2010 年 CHIKV 疫情可能影响了 DENV4 的选择压力。贝叶斯天空网格重建显示，DENV1 和 DENV4（谱系 1）在 2009 年左右遗传多样性发生了明显变化，与泰国 CHIKV 的主要爆发时间一致。此外，2020 年 ZIKV 病例增加，随后 2021 年 DENV 病例显著下降，虽然 ZIKV 单独提供广泛部分保护的可能性不大，但 CHIKV 与 DENV 的并发流行值得关注。通过对 CHIKV 病例地理空间分布的分析，发现其在 2018 - 2020 年的传播模式与 Index P 相似，但 2022 - 2023 年出现了偏离。研究人员还开发了随机森林模型来估计 DENV 的感染力（Force of infection，FOI），发现纳入 CHIKV 病例数据可提高模型的预测能力，预测 2024 年 DENV 病例将增加。
研究结论和讨论部分表明，全球登革热发病率在过去二十年显著增加，泰国的研究揭示了气候、血清型竞争和虫媒病毒相互作用对 DENV 传播的重要影响。CHIKV 可能通过交叉免疫或竞争媒介资源影响 DENV 传播，这为解释 2021 年泰国 DENV 病例减少提供了新的视角。同时，研究发现泰国 DENV 的传播主要由地方性谱系的发展和多样化驱动，而非持续引入外国谱系。此外，不同血清型在竞争中存在差异，DENV4 可能具有一定优势。这些研究结果对于理解登革热的流行病学、制定防控策略以及开展基因组监测具有重要意义。然而，研究也存在一定局限性，如主要基于时间相关性的随机森林模型，缺乏直接的遗传或实验验证。未来需要进一步的实验研究来确定 CHIKV 与 DENV 之间流行病学关系的潜在机制，以更好地应对登革热这一全球公共卫生挑战。
