基于全基因组测序的日本神户市人腺病毒相关疾病监测研究(2018-2022)

《BMC Research Notes》:Whole genome-based surveillance for human adenovirus-related diseases in Kobe City, Japan, 2018–2022

【字体: 时间:2025年04月16日 来源:BMC Research Notes 2.8

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  本研究针对人腺病毒(HAdV)易重组特性导致的流行病学监测难题,日本神户市研究人员通过全基因组测序技术对2018-2022年间80例临床分离株进行系统分析,首次发现新型重组基因型P89H5F5,揭示了HAdV-B3和HAdV-C2为当地优势流行株,为呼吸道和消化道疾病防控提供了分子流行病学依据。该成果发表于《BMC Research Notes》,为监测重组毒株出现建立了技术范式。

  腺病毒这个看似普通的病原体,实则暗藏玄机。作为能引起从感冒到肺炎、从结膜炎到胃肠炎等多种疾病的"多面手",人类腺病毒(HAdV)因其高度重组特性成为病毒学界的重点关注对象。尤其在儿童和免疫缺陷人群中,腺病毒感染可能导致严重后果。更棘手的是,传统基于Sanger测序的片段分析难以捕捉病毒基因组重组事件,这使得公共卫生部门在追踪疫情源头和预测流行趋势时面临巨大挑战。

针对这一科学难题,日本神户健康研究所的Yoshihiko Tanimoto团队开展了一项为期五年的系统研究。研究人员收集了2018-2022年间当地哨点监测系统中咽结膜热(PCF)、胃肠炎等六类疾病的临床样本,通过细胞培养分离获得80株HAdV阳性毒株。运用Illumina MiSeq平台进行全基因组测序,结合SPAdes组装和MAFFT多序列比对等生物信息学分析,首次绘制了神户地区HAdV的分子流行病学图谱。这项重要成果发表在《BMC Research Notes》期刊,为理解腺病毒的本地流行规律和重组进化提供了关键数据。

研究采用三大关键技术方法:1)基于Vero-E6等多细胞系的病毒分离培养;2)Illumina MiSeq高通量全基因组测序;3)整合RDP4和SimPlot++的重组分析算法。样本来源于神户市传染病哨点监测系统,覆盖呼吸道、消化道和眼部感染等临床表现。

研究结果部分,"背景"数据揭示:PCF病例中HAdV检出率高达74.4%,显著高于胃肠炎(8.2%)等其他疾病。通过"材料与方法"建立的检测体系,在"结果"部分获得重要发现:1)疾病-病毒种属对应关系明确:HAdV-B/C主导呼吸道症状,HAdV-F专性引起胃肠炎;2)发现新型重组株:五个毒株呈现P89H5F5独特基因型,其penton基因携带特征性A363E和P364del突变;3)COVID-19疫情影响:2020年后腺病毒检出率骤降,但HAdV-C2持续低水平流行。

"讨论"部分指出三大科学价值:1)首次报道P89H5F5重组株的局部流行,该毒株penton基因源自HAdV-C89,而hexon/fiber基因来自HAdV-C5;2)建立全基因组分析技术路径,克服了传统分型方法的局限性;3)揭示COVID-19非药物干预措施对HAdV传播的抑制作用,但HAdV-C2表现出特殊的环境适应性。这些发现不仅为神户地区的传染病防控提供科学依据,其建立的方法学框架更可为全球腺病毒监测提供参考。

值得注意的是,研究也存在样本来源局限(呼吸道标本不足)和疫情干扰(COVID-19期间数据波动)等挑战。随着日本2025年启动全国呼吸道感染监测计划,未来有望获得更全面的流行病学数据。这项研究犹如一把钥匙,打开了理解腺病毒复杂进化历程的大门,为应对可能出现的免疫逃逸毒株奠定了科学基础。

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