巴西亚马逊帕拉州献血者中1型和2型人类T细胞白血病病毒(HTLV-1/2)的分子特征与系统发育分析

【字体: 时间:2025年09月18日 来源:The Brazilian Journal of Infectious Diseases 3.0

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  本研究针对巴西亚马逊地区HTLV-1/2感染分子特征不清的问题,通过对帕拉州献血者样本开展系统发育分析,发现HTLV-1以跨大陆亚型(1aA)为主、HTLV-2以c亚型(2c)为优势株,首次检出日本亚型(1aB)的本地传播。该研究为亚马逊地区HTLV流行株溯源、输血安全防控和流行病学监测提供了关键分子依据。

  

在病毒学研究领域,人类T细胞白血病病毒(Human T-lymphotropic virus, HTLV)作为首个被发现的人类逆转录病毒,至今仍保持着神秘而危险的特质。这种属于逆转录病毒科(Retroviridae)δ逆转录病毒属(Deltaretrovirus)的病原体,特别擅长潜伏感染T淋巴细胞,不仅可能终身伴随宿主,更与多种严重疾病密切相关——从令人闻之色变的成人T细胞白血病/淋巴瘤(Adult T-cell Leukemia/Lymphoma, ATLL),到导致进行性神经功能障碍的热带痉挛性截瘫/HTLV相关脊髓病(Tropical Spastic Paraparesis/HTLV-1 Associated Myelopathy, TSP/HAM),其临床危害不容小觑。

尽管HTLV发现已逾四十年,科学界对其感染机制和流行特征的认识仍存在显著空白,这一现象在生物多样性极其丰富的巴西亚马逊地区尤为突出。位于巴西北部的帕拉州,地处亚马逊雨林腹地,其特殊的地理环境和人口构成创造了独特的病毒传播条件。既往流行病学调查显示,该地区献血人群HTLV血清阳性率达0.2%-0.6%,明显高于全国平均水平,暗示着潜在的公共卫生风险。更令人担忧的是,由于缺乏系统的分子特征研究,当地流行的病毒亚型、传播链条和种群溯源始终迷雾重重。

传统的血清学检测虽能确认感染,却无法揭示病毒的真实身份——它们属于哪个基因亚型?与哪些国际毒株亲缘最近?是否存在新发或输入性变异株?这些问题对于理解病毒进化、预测疾病风险、制定精准防控策略都至关重要。特别是在输血安全领域,不同HTLV亚型可能具有不同的传播效率和致病性,仅仅知道“阳性”而不知“何种阳性”,无异于在黑暗中防守。

正是为了照亮这片认知盲区,由Carolina Alcantara Maneschy领衔的研究团队开展了一项系统性的分子流行病学研究。研究人员将目光聚焦于帕拉州血液中心(HEMOPA)2015-2021年期间的献血者样本,对这些已被血清学确认为HTLV阳性的标本进行深度基因解码,试图绘制出亚马逊地区HTLV病毒的遗传图谱。他们的研究成果发表在《The Brazilian Journal of Infectious Diseases》,为理解这一重要人类逆转录病毒在热带地区的传播规律提供了关键科学证据。

研究团队采用多项关键技术方法开展实验:从109例HTLV血清阳性献血者外周血样本中提取前病毒DNA;针对HTLV-1和HTLV-2高度保守的5′LTR区域设计特异性引物,通过巢式PCR(Nested PCR)进行靶向扩增;对PCR产物进行纯化后采用双脱氧链终止法进行测序;使用最大似然法构建系统发育树,将获得的序列与GenBank数据库中的全球参考毒株进行比对分析,确定病毒亚型和系统进化关系。

结果

分子分型与流行分布

通过对84例HTLV-1和25例HTLV-2阳性样本的5′LTR区域测序分析,研究人员成功绘制了帕拉州献血人群的病毒遗传图谱。HTLV-1显示99%的序列同源性,与原型株HTLV-1ATK相比保持97.2%的相似度。系统发育分析揭示绝大多数样本(82例)聚集于Cosmopolitan型的Transcontinental亚组(HTLV-1aA),呈现典型的全球广泛分布模式。值得注意的是,两例样本显示出异常分类——它们与日本亚组(HTLV-1aB)毒株紧密聚类,自支持值达89.3%。这两例特殊样本来自贝伦大都会区首次献血者:一为49岁混血已婚女性,另一为30岁白人单身男性,均完成中等教育,但无明确日本旅行史或族裔关联。

HTLV-2c亚型的主导地位

HTLV-2分析显示更高的序列保守性(平均99.8%同源)。与原型株HTLV-2MO(2a亚型)和HTLV-2NRA(2b亚型)比较,相似度分别为97.6%和94.7%。系统进化树明确显示22例(88%)样本归属于HTLV-2c亚型,自支持值80.7%,与巴西特有参考株Belem10、Kayapó70和SP-WV保持99.6%-99.8%的高度同源。仅3例(12%)与HTLV-2a亚型聚类,同源性97.8%。

流行病学特征

整合病毒分型与献血者社会学数据,研究揭示了感染人群的鲜明特征:以女性为主(74/109),平均年龄40岁,低教育水平者占比高,且绝大多数(68/109)来自贝伦大都会区。混血人种(93/109)和首次献血者(86/109)构成主要人群,自发自愿献血占主导(75/109)。不同病毒亚型间未发现显著社会学特征差异。

讨论与结论

本研究首次系统描绘了巴西亚马逊地区献血人群HTLV感染的分子图景,揭示了几个关键科学发现:HTLV-1主要流行株为Cosmopolitan/Transcontinental亚型(1aA),与阿根廷、秘鲁、俄罗斯、法国等多国毒株共同进化,反映了大西洋两岸历史上的人口迁徙与病毒传播路径。这一发现与Santos等(2009)在帕拉州及Ribeiro等(2018)在皮奥伊州的早期研究一致,证实了该亚型在巴西北部地区的稳定流行。

尤为值得关注的是两例日本亚型(HTLV-1aB)的检出——该亚型传统认为局限於日本本土及海外日裔社群,在巴西主要发现於托梅阿苏(Tomé-A?ú)日裔移民社区和坎波格兰德(Campo Grande)日裔后代群体。本次在无明确日本关联的普通混血和白人人群中发现此亚型,强烈暗示了HTLV-1aB可能通过隐性传播链悄然进入亚马逊主流人群,代表了病毒传播流行病学的新动态。贝伦作为亚马逊地区主要人口枢纽,很可能成为该亚型进入巴西的重要门户。

HTLV-2感染呈现高度同质化特点,绝大多数为巴西特有的2c亚型,这一发现强化了亚马逊地区作为HTLV-2c全球主要疫源地的地位。该亚型最初发现於土著社区(如Kayapó部落),如今广泛传播於帕拉州普通献血者群体,印证了Vallinoto和Ishak(2017)提出的假说——殖民时期以来的种族融合促进了HTLV-2c从孤立土著社群向都市普通人群的扩散。少量HTLV-2a亚型的共存可能反映了国际间病毒引入的复杂历史。

从公共卫生视角,本研究具有多重意义:分子分型结果为优化献血筛查策略提供了科学依据,特别是针对不同亚型可能存在的检测敏感性差异;日本亚型的意外发现警示需要加强监测非典型毒株的输入和传播;所有病毒序列已存入GenBank(登录号PPP537793-PP537894、PP266323-PP266347),为全球HTLV进化研究提供了宝贵数据资源。

研究的局限性主要源于献血人群的特殊性——由于献血前筛查排除高风险行为者,结果可能低估某些亚型在更广泛人群中的真实流行率。未来研究需扩展至其他人群(如性病门诊患者、孕妇、神经疾病患者)以获取更全面的流行病学图景。

综上所述,这项研究不仅填补了亚马逊地区HTLV分子流行病学地图的空白,更揭示了病毒亚型分布背后的历史迁徙、人口融合和社会变迁因素。它提醒我们,在全球化时代,病原体的传播边界正在不断重构,而持续的分子监测是应对这一挑战的关键工具。随着对HTLV认识的深入,我们有望发展出更精准的风险预测模型和更有效的预防策略,最终减轻这一被忽视病原体给热带地区人群带来的健康负担。

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