北京嬰幼兒腹瀉中G1、G3型輪狀病毒VP7基因分子進化動態分析

摘要：北京兒童腹瀉中G1和G3型輪狀病毒(Rotavirus,RV)的流行隨時間動態變化。鑒于G1和G3型RV在疫苗研發設計中的重要地位,本研究依據前期對2007~2017北京腹瀉就診患兒中RV流行的監測結果,分別選取G1(15例)和G3(18例)型RV標本,應用DNAStar、MEGA 6.0和BEAST軟件包及Datamonkey在線工具,分析和預測11年來其主要中和抗原VP7基因的分子進化動態。結果顯示G1和G3型RV同近年世界各地的各自主要流行株之間的進化距離近,相比同一進化樹分支內參考株的VP7基因并沒有表現出特有的氨基酸變異,提示并未有特別的基因變異直接改變北京G1和G3型RV的流行。本研究中北京G1和G3型RV最近共同祖先株形成時間分別約為2005年和1996年,其VP7基因平均進化速率分別為2.29×10^-3和5.11×10^-4氨基酸替換·位點^-1·年^-1。盡管G1型的變異速率大于G3型,但有意思的是它們均無正向選擇變異位點。群體流行歷史(Bayesian skyline plot,BSP)分析顯示人群中G1和G3型RV的感染水平呈現緩慢下降,并均在2010年前后出現了跳躍式下降,隨后有所上升并維持在較平穩的感染水平,基本符合北京腹瀉兒童中RV流行趨勢監測,據此推測群體免疫壓力可能是影響G1和G3型RV的流行分布隨時間動態變化的原因。分子分析結果還顯示本研究中G1和G3型RV和相應型別疫苗株之間的進化距離遠,且均在主要抗原區存在變異,這些是否對疫苗應用效果產生影響仍需要對RV的流行進行持續監測。