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​乱花渐欲迷人眼?伯杰帮您来分型! ——肠道病毒分型及基因测序服务

发布日期:2018-08-22 浏览次数:12

2018年才过了半年,频频听到肠道病毒的动静。

先是朋友圈被刷屏的“疱疹性咽颊炎”,接着是耳熟能详的“手足口病”疫情。

手足口病(hand foomatcht and mouth dismatcheasmatche,HFMD)是由肠道病毒(Enterovirus,EV)感染引起的一种儿童常见传染病,属于我国法定丙类传染病。手足口病是全球性疾病,其中我国发病人数约占95%。手足口病在全国范围内普遍流行,传染性强、传播途径复杂、防控难度大,易出现聚集性病例和暴发疫情。近年来,每年报告手足口病病例数约200万例,其发病率、病死率居于法定丙类传染病首位。

国家卫健委发布的数据显示,进入4月份以来,我国手足口病报告病例呈上升趋势,截至2018年5月31日,全国累计报告手足口病病例579,465例,重症病例1818例,死亡13人。重症病例主要为5岁以下儿童,死亡病例均为3岁及以下儿童。与2017年同期相比,2018年度全国报告病例数上升了17.2%,重症数、死亡数分别下降了43.7%和71.7%。而且引起重症的未分型(指肠道病毒阳性,但EV71、CA16、CA6和CA10阴性)的比例明显增多。



图1 2018年第22周全国5岁及以下儿童手足口病流行强度分布图


手足口病罪魁祸首——肠道病毒

手足口病的病原体——肠道病毒属于小核糖核酸病毒科、肠道病毒属。截至目前,已鉴定出超过110种肠道病毒可以感染人类或非人类的灵长动物,这些肠道病毒又可以划分为四个种,EV-A、EV-B、EV-C和EV-D,包含脊髓灰质炎病毒(poliovirus,PV)、柯萨奇病毒(coxsackievirus,CV)、埃可病毒(echovirus,ECHO)及新型肠道病毒。



图2 肠道病毒分组情况


肠道病毒基因组

EV病毒体积小,呈球形,正20面体对称,含有1个单股正链RNA分子,大小为7~8kb。病毒颗粒裸露无包膜和突起,主要包括4个病毒外壳结构蛋白(VP1、VP2、VP3和VP4)和7个非结构蛋白(2A、2B、2C、3A、3B、3C和3D),4种结构蛋白中,VP4包埋在病毒粒子外壳的内侧与病毒核心紧密连接,VP1~VP3暴露在病毒颗粒表面,因而抗原决定簇基本上位于VP1~VP3上。VP1基因序列不仅可作为肠道病毒属内不同血清型分类的依据,也可作为小RNA病毒科内不同属分类的参考,VP1基因为研究EV分型和遗传进化最重要的基因。



图3 肠道病毒基因组结构


引起手足口病的肠道病毒型别

EV血清型众多,一种血清型的病毒往往可致几种疾病或病症,不同血清型病毒可以引起相同的临床表现。其中引起手足口病的血清型包括肠道病毒A组71型,柯萨奇病毒A组的2、4~7、9、10、16等型别,柯萨奇病毒B组的1~3、5等型别,埃可病毒(ECHO)的部分血清型。2018年2月樊晔分析汇总公开发表的“2013—2017年”间我国手足口病流行病学及病原学相关数据,2013—2017年间导致手足口病的病原主要有EV71、CA16、CA6、CA10等,而CA2、CA4等也占有较高比例,不同年份、不同地区手足口病的优势株有所不同。



图4 我国部分地区手足口病肠道病毒型别构成比


手足口病原体肠道病毒分型鉴定

EV血清型众多,为分型鉴定工作带来了困难。近20年来核酸体外扩增和基因序列测定和分析技术的发展,使EV分子生物学型别鉴定变得越来越普及。研究表明结构蛋白编码区,尤其是VP1编码区序列与血清型别具有较好的对应关系,基于VP1编码区的序列测定和分析是目前用于EV血清型别和基因型鉴定的标准方法。


伯杰肠道病毒分型鉴定方案

HFMD病毒范围比较广泛,在国内一般只针对肠道病毒通用以及主要的病原体如EV71、CA16等核酸使用荧光PCR进行特异性的检测,这样就会造成非EV71非CA16的其他HFMD病原体监测资料的空缺。及时对EV进行血清型鉴定有助于了解病毒的病原学流行情况,进而做出有效及时的防控。

伯杰现推出肠道病毒分型测序和全基因测序组合方案,为您解决肠道病毒分型鉴定和测序的难题,助力手足口病病原学监测。


肠道病毒测序分型

对于肠道病毒的特殊区域优化设计了一套特异性的引物,通过扩增、测序、序列比对,对委托检测样本核酸进行型别鉴定。

以下是我们近期对未分型的肠道病毒进行肠道分型测序结果的汇总。



图5 肠道分型测序结果


肠道病毒基因组测序

1.对于引起手足口病的三种主要型别的病毒EV71、CA16、CA6,您也可以选择伯杰的一代全基因测序服务。不要因为这些病毒是常见的型别就忽视它们,研究显示主要流行型别的毒株与其它型别的毒株有重组发生,而且这种重组可能发生在大家平时不是很关注的区域,比如2C区。

2.对于EV71、CA16、CA6以外的A组肠道病毒,建议您选择伯杰的二代测序服务。对于有能力开展二代测序的客户,您可以购买我们的核酸富集试剂盒-肠道病毒A组,应用该试剂盒对待测样本进行建库前处理,能够帮助您提供测序成功率。

3.测序获得序列需要专业分析,我公司贴心为客户提供增值服务,伯杰生信专家将为您量身定制,包括基因进化树、Beast分化时间进化分析等生信分析服务。


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参考资料

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