2006-2020年新疆分离的H3N2亚型流感病毒HA基因特征分析Analysis of HA Gene Characteristics of H3N2 Subtype Influenza Virus Isolated from Xinjiang, China, 2006–2020
赵俊,张璇,陈媛,郜振国,丽娜·吐尔逊巴依,尼格德力·阿力腾赛尔,李泉希,珲德孜·阿吾西,马鑫
摘要(Abstract):
分析新疆2006-2020年甲型H3N2流感病毒血凝素(Hemagglutinin,HA)基因的遗传变异特征。选取新疆2006年10月-2020年3月分离的32株H3N2流感毒株,进行核酸提取、HA基因扩增和测序,用CExpress软件进行拼接,MEGA-X软件进行数据整理,beast软件构建系统进化树,用P-epitope模型评估疫苗的有效性。新疆2006-2020年检测阳性样本中H3N2亚型在2006-2007、2010-2011、2012-2013、2014-2015、2016-2017、2019-2020年占比分别为77.78%、57.16%、64.53%、80.48%、87.35%、74.56%。H3N2流感病毒优势流行株2011年前以为A/Brisbane/10/2007类似株分支和A/Perth/16/2009(group1)分支为主,2011年后以3C分支为主。系统进化树分析显示,同一监测年度的流行株基本呈现集中分布。分子特征显示与疫苗株A/California/7/2004相比HA蛋白共有55个氨基酸位点变异,其中HA1和HA2分别占45和9个,HA1氨基酸的变异位点中28个位于抗原决定簇,5个抗原决定簇均发生变异,受体结合位点在135、137、225发生变异;2013-2020年RBS左侧壁发生N225D回复突变,128、138、193位存在回复突变分别为T-A-T、S-A-S、S-F-S, 2014-2015年本地流行株与疫苗株A/Texas/50/2012相比A区、B区发生A138S、R142G、N145S、N128A、F159S突变,2015-2016年本地流行株与疫苗株A/Switzerland/9715293/2013相比A区、B区发生S138A、R140I、G142R、N144S、A128T、S159Y、K160T、V186G突变,2019-2020年本地流行株与疫苗株A/Kansas/14/2017相比A区、B区发生T135K、S137F、K144S、S159Y、K160T、N190D突变;糖基化位点自2006年10月-2020年3月变化增加,糖基化位点最多的集中在3C分支存在13个糖基化位点,3C分支均增加了45NSS糖基化位点,仅3C.2和3C.2a1分支存在158NYT且114NNS消失。新疆2006-2020年甲型H3N2流感病毒HA基因不断发生突变,出现了抗原漂移,部分流行株与当年推荐疫苗株匹配程度降低,流感网络实验室连续开展流感监测,有助于及早发现流感病毒的变异特征。
关键词(KeyWords): 甲型H3N2流感病毒;血凝素;分子特征;进化分析
基金项目(Foundation): 新疆维吾尔自治区自然科学基金项目(项目号:2021D01C121),题目:新疆新型冠状病毒测序平台建立及溯源应用研究~~
作者(Author): 赵俊,张璇,陈媛,郜振国,丽娜·吐尔逊巴依,尼格德力·阿力腾赛尔,李泉希,珲德孜·阿吾西,马鑫
DOI: 10.13242/j.cnki.bingduxuebao.004361
参考文献(References):
- [1] Alymova I V, York I A, Air G M, Cipollo J F, Gulati S, Baranovich T, Kumar A, Zeng H, Gansebom S,McCullers J A. Glycosylation changes in the globular head of H3N2 influenza hemagglutinin modulate receptor binding without affecting virus virulence[J/OL]. Sci Rep, 2016, 6:36216.DOI:10.1038/srep36216.
- [2]陈国清,李春香,邵荣标,王瑶,徐士林,李长城.2015年盐城市甲型H3N2亚型流感病毒HA1基因分子进化特征分析[J/OL].江苏预防医学,2017,28(02):137-140.DOI:10.13668/j.issn.1006-9070.2017.02.05.
- [3] Gamblin S J, Haire L F, Russell R J, Stevens D J,Xiao B, Ha Y, Vasisht N, Steinhauer D A, Daniels R S, Elliot A, Wiley D C, Skehel J J. The structure and receptor binding properties of the 1918 influenza hemagglutinin[J/OL]. Science, 2004, 303(5665):1838-1842.DOI:10.1126/science.1093155.
- [4] Iba Y, Fujii Y, Ohshima N, Sumida T, KubotaKoketsu R, Ikeda M, Wakiyama M, Shirouzu M,Okada J, Okuno Y, Kurosawa Y, Yokoyama S.Conserved neutralizing epitope at globular head of hemagglutinin in H3N2 influenza viruses[J/OL]. J Virol, 2014, 88(13):7130-7144. DOI:10.1128/JVI.00420-14.
- [5]赵俊,郜振国,张璇,宋欣欣,马合木提.2009—2016年新疆流感网络实验室检测数据分析[J/OL].疾病预防控制通报,2018,33(04):19-22.DOI:10.13215/j.cnki.jbyfkztb.1803031.
- [6] Gupta V, Earl D J, Deem M W. Quantifying influenza vaccine efficacy and antigenic distance[J/OL]. Vaccine,2006, 24(18):3881-3888. DOI:10.1016/j.vaccine.2006.01.010.
- [7] An Y, Parsons L M, Jankowska E, Melnyk D, Joshi M, Cipollo J F. N-Glycosylation of seasonal influenza vaccine hemagglutinins:Implication for potency testing and immune processing[J/OL]. J Virol, 2019, 93(2).DOI:10.1128/JVI.01693-18.
- [8]许敏锐,强德仁,潘英姿,石素逸,杨佳成,宗菁,周义红.慢性病患者接种流感疫苗的效果与效益评价[J/OL].公共卫生与预防医学,2020,31(05):21-24. DOI:10.3969/j.issn.1006-2483.2020.05.006.
- [9] Zimmerman R K, Nowalk M P, Chung J, Jackson M L, Jackson L A, Petrie J G, Monto A S, McLean H Q, Belongia E A, Gaglani M, Murthy K, Fry A M,Flannery B, Investigators U S F V, Investigators U S F V. 2014-2015 Influenza vaccine effectiveness in the United States by vaccine type[J/OL]. Clin Infect Dis,2016, 63(12):1564-1573.DOI:10.1093/cid/ciw635.
- [10]范颖,李雪云,房师松,彭博.2017年深圳地区A/H3N2亚型流感病毒HA和NA基因的分子进化特征[J/OL].中华疾病控制杂志,2019,23(09):1114-1120. DOI:10.16462/j.cnki.zhjbkz.2019.09.019.
- [11]颜文娟,卞倩,宋玥,邓斐,余慧燕,王慎骄,祁贤,卫平民.2013—2014年江苏省H3N2亚型流感血凝素分子特征分析[J/OL].中华微生物学和免疫学杂志,2017,37(05):379-385. DOI:10.3760/cma. j. issn. 0254-5101.2017.05.009.
- [12]Quan L, Ji C, Ding X, Peng Y, Liu M, Sun J, Jiang T, Wu A. Cluster-transition determining sites underlying the antigenic evolution of seasonal influenza viruses[J/OL]. Mol Biol Evol, 2019, 36(6):1172-1186.DOI:10.1093/molbev/msz050.
- [13]Tivane A, Daniels R, Nguenha N, Machalele L,Nacoto A, Pale M, Mateonane E, Mavale S, Chilundo J, Muteto D, Salencia J, Albati F, Gudo E, Mussa T,McCauley J. Antigenic and genetic characterization of influenza viruses isolated in Mozambique during the 2015season[J/OL]. PLoS One, 2018, 13(7):e0201248.DOI:10.1371/journal.pone.0201248.
- [14]Vigerust D J, Shepherd V L. Virus glycosylation:role in virulence and immune interactions[J/OL]. Trends Microbiol, 2007, 15(5):211-218. DOI:10.1016/j.tim.2007.03.003.
- [15]Sun S, Wang Q, Zhao F, Chen W, Li Z. Prediction of biological functions on glycosylation site migrations in human influenza H1N1 viruses[J/OL]. PLoS One,2012, 7(2):e32119. DOI:10.1371/journal.pone.0032119.