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人腺病毒 55 型(HAdV-55)引发韩国军营热病疫情。研究人员对其全基因组测序并分析,发现毒株存在特定遗传聚类,起源于西班牙且有进化分支。该研究为 HAdV-55 进化等研究提供重要依据,助力防控。
在病毒的神秘世界里,腺病毒(AdVs)一直是不可忽视的存在。它属于腺病毒科,是一种非包膜双链脱氧核糖核酸(DNA)病毒,能引发多种疾病,如急性呼吸道疾病(ARD)、角膜炎、膀胱炎和肠胃炎等。人腺病毒(HAdVs)作为其中的一类,已发现超过 116 种基因型,被分为 7 个物种(A - G)。而 HAdV-55 更是一个 “危险分子”,它与严重的呼吸道疾病相关,常导致呼吸衰竭甚至死亡。此前,它已在中国、西班牙、土耳其、新加坡和以色列等地的军营和社区引发多起疫情。在韩国,2013 - 2018 年间,HAdV-55 也曾在某军事基地引发发热性呼吸道疾病(FRI)的爆发,给公共卫生带来极大挑战。
面对 HAdV-55 带来的威胁,韩国国防发展局第三研发所的研究人员 Se Hun Gu、Seung - Ho Lee 等人开展了一项重要研究。他们的研究成果发表在《Virus Genes》上,为我们深入了解 HAdV-55 提供了宝贵信息。
研究人员为了全面剖析 HAdV-55 的特性,运用了多种关键技术方法。首先是样本采集,他们从韩国陆军首都医院(AFCH)79 例 ARD 患者中收集 DNA 样本,其中 49 例为 HAdV-55 阳性样本。接着进行 DNA 提取和聚合酶链反应(PCR)扩增,以获取目标基因片段。然后,利用下一代测序(NGS)技术对样本进行深度测序,获取 HAdV-55 的全基因组序列。之后,通过生物信息学分析,对测序数据进行处理,包括序列比对、系统发育分析等,以探究病毒的进化关系和遗传特征。
在研究结果方面:
- 完整序列分析:通过 NGS,研究人员从 49 例患者中的 7 例获得了 HAdV-55 的全基因组序列。以 HAdV-55 AFMC 16 - 0011 为例,其全长基因组包含 34,776 个核苷酸,G + C 含量为 48.77%,与中国的 HAdV-55 - B/CHN/BJ01/2011/55 [P14H11F14] 毒株在核苷酸水平上有 99.93% 的相似性。
- 系统发育分析:对 HAdV-55 全基因组、戊蛋白、六邻体和纤维蛋白基因进行系统发育分析,结果显示 HAdV-55 毒株存在特定的遗传聚类。由于 HAdV-55 是由 HAdV-11 和 HAdV-14 基因重组进化而来,其全基因组、戊蛋白和纤维蛋白基因与 HAdV-14 聚类,而六邻体基因与 HAdV-11 聚类。
- 进化分析:为减少样本异质性带来的偏差,研究人员选择了 57 个聚类的非冗余子集进行分析。贝叶斯系统发育分析表明,HAdV-55 可能起源于西班牙,其最近的共同祖先可追溯到 1908 年(95% 可信区间:1869 - 1942)。最大进化枝可信度(MCC)树将 HAdV-55 毒株分为八个不同的组(A - H),韩国的 HAdV-55 毒株于 1987 年从中国 1 组中分化出来,并在 2005 年和 2013 年又有进一步的进化事件。同时,研究还估算出其平均替换率为1.084×10?5替换 / 位点 / 年。
- 六邻体同源建模:对 HAdV-55 AFMC 16 - 0011 六邻体基因进行同源建模,发现其与黑猩猩腺病毒 68(Adc68)六邻体结构高度保守,相似性达 90.4%。其结构可分为八个区域,包括 N - 末端区域、两个病毒果冻卷结构域(V1 和 V2)、四个环区域(DE1、DE2、FG1 和 FG2)以及病毒果冻卷连接区域(VC)。通过分析还预测出 HAdV-55 AFMC 16 - 0011 六邻体的四个高变区(HVR1、HVR2、HVR4 和 HVR7),这些区域在免疫逃逸和血清型特异性等方面可能发挥重要作用。
在研究结论和讨论部分,研究人员强调了该研究的重要意义。一方面,HAdV-55 感染缺乏有效的疫苗和治疗方法,准确的病毒序列研究至关重要。六邻体蛋白是腺病毒的主要中和抗体结合位点,其高变区(HVRs)在免疫逃逸、血清型特异性和诱导中和抗体反应中起着关键作用。本研究预测出的 HVRs 为开发针对新兴腺病毒株的疫苗提供了重要依据。另一方面,通过对 HAdV-55 进化关系的研究,明确了其起源和传播路径,有助于公共卫生部门制定更有效的防控策略,加强对该病毒的监测和预警,预防未来可能的疫情爆发。总之,这项研究为深入了解 HAdV-55 的进化、分子系统发育、蛋白建模和基因组测序提供了重要的见解,对防控 HAdV-55 感染和保障公众健康具有重要价值。