人肠道病毒71型和柯萨奇病毒A16型的分子流行病学研究

2007年以来，大规模的手足口病（hand, foot, and mouth disease, HFMD）暴发每年重复性地开始于中原地区（2007年山东临沂、2008年安徽阜阳、2009年河南商丘），人肠道病毒71型（human enterovirus 71, HEV71）和柯萨奇病毒A组16型（Coxsackievirus A16, CVA16）是引起HFMD疫情的两种主要病原体。1998年来中国大陆流行的HEV71全部属于C4基因型，并出现了不同进化分支的更替，即中国大陆HEV71的流行分为两个阶段，由鲜有引起HFMD重症和死亡病例的C4b进化分支（流行于1998-2004年间，目前在我国已经消失），演变为引起较多重症和死亡病例的C4a进化分支（自2003年开始流行至今）。使用贝叶斯马尔可夫-蒙特卡洛法对HEV71的VP1区核苷酸序列进行进化分析，结果显示引起中原地区HFMD爆发的HEV71至少有5个主要的传播链，并且持续过冬传播。HEV71的进化率大约为4.996×10-3/位点•年，C4a和C4b进化分支的祖先可分别追溯到1994年10月和1993年11月。与C4a进化分支的HEV71相比，所有C4b进化分支的HEV71在第2503位核苷酸（编码VP1区第10位氨基酸）均有1个位点的突变（核苷酸2503A→C突变，导致氨基酸Gln→His突变）。C4a和C4b进化分支的HEV71在3D区均发现与其它A组柯萨奇病毒发生了重组。1998年至今，CVA16的B1基因亚型的两个进化分支——B1a和B1b，同时在中国大陆流行，其年度进化率约为0.91 × 10–2/同义位点•年，略低于HEV71的进化率。在分子流行病学的研究基础上，我们建立了以下两种快速特异的肠道病毒诊断方法：包括可视化的逆转录环介导等温扩增法检测C4进化分支的HEV71以及CVA16的方法和使用GeXP多重基因表达遗传分析系统同时分型检测引起HFMD的9种常见病原体的方法，并获得三项发明专利。通过对HFMD主要致病病原体（HEV71和CVA16）的基因特点、基因分型、进化和传播规律的研究，累积了我国HEV71和CVA16分子流行病学本底资料，为研制快速特异的肠道病毒诊断方法，探索性研究HEV71的神经毒力位点以及其导致神经系统损害的致病机理，以及进行HEV71减毒活疫苗的研究提供重要的理论基础。