文章信息
- 张爽, 沈立萍, 缪宁, 任毅, 周文亭, 王锋, 毕胜利, 王富珍. 2014.
- Zhang Shuang, Shen Liping, Miao Ning, Ren Yi, Zhou Wenting, Wang Feng, Bi Shengli, Wang Fuzhen. 2014.
- 辽宁省乙型肝炎监测病例HBV基因型分布及主蛋白抗原主要亲水区变异特点分析
- Analysis on genotype distribution and mutation of major hydroponic region of hepatitis B virus in Liaoning
- 中华流行病学杂志, 2015, 36(2): 148-152
- Chinese Journal of Epidemiology, 2015, 36(2): 148-152
- http://dx.doi.org/10.3760/cma.j.issn.0254-6450.2015.02.011
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文章历史
- 投稿日期:2014-09-26
2. 中国疾病免疫规划中心, 北京 102206;
3. 辽宁省疾病预防控制中心
2 National Immunization Programme, Chinese Center for Disease Control and Prevention, Beijing 102206, China;
3 Liaoning Provincial Center for Disease Control and Prevention
辽宁省2006年血清流行病学调查显示1~59岁人群HBsAg调整阳性率为5.50%[1],与1992年调查结果(8.79%)比较下降了3.29%[2],表明预防控制已取得显著成效,但仍有新发病例。HBV感染者的自然史特点和制定免疫接种、抗病毒治疗等防控措施均与病毒基因型及其变异情况有关[3]。了解新发病例感染HBV特征,特别是其主蛋白抗原主要亲水区(MHR)的变异,对防控有重要意义。为此本研究分析辽宁省乙型肝炎(乙肝)监测病例HBV基因型分布特点及其主蛋白抗原MHR的氨基酸(aa)位点变异,为当地制定免疫规划方案提供依据。
材料与方法1. 研究样本:按照全国乙肝监测项目方案要求,即所选县(区)常住人口>30万或2011年乙肝报告病例数不少于200例,在辽宁省内选取城乡各3个县(区)作为乙肝监测试点。本文研究对象为乙肝监测试点县(区)医院2013年1-6月通过传染病网络直报系统上报,且进行抗-HBc IgM检测的所有乙肝监测病例。
2. 研究方法:
(1)抗-HBc IgM检测:采用美国雅培公司ARCHITECT i2000型自动酶免疫分析仪及配套试剂盒(ARCHITECT Anti-HBc IgM Reagent Kit)。使用化学发光微粒子免疫检测法。
(2)核酸提取、基因扩增及测序:采用德国QIAGEN公司生产的QIAamp DNA Blood Mini Kit,严格按照试剂盒说明书操作提取HBV DNA。利用半巢式PCR扩增HBV S基因片段,扩增及测序引物为SF1:5′-CCT GTA TTT TCC TGC TGG TGG CTC C-3′,SR1:5′-GCA GCA AAG CCC AAA AGA CCC-3′,SR2:5′-GCA GCA AAG CCC AAA AGA CCC-3′。首先使用外侧引物SF1/SR1。反应体系为10×PCR缓冲液5 μl、三磷酸碱基脱氧核苷酸(dNTP)混合物4 μl、100 pmol/μl引物各1 μl、Taq聚合酶(Taq 酶)0.25 μl、DNA模板5 μl,加双蒸水(ddH2O)至50 μl。反应条件为94 ℃ 5 min;94 ℃ 30 s、 52 ℃ 30 s、 72 ℃ 30 s,30个循环; 72 ℃ 10 min。将目的条带的扩增产物送华大公司测序,测序引物为SF1。第一轮未得到目的条带,以第一轮反应产物为模板,继续使用内侧引物SF1/SR2完成反应。反应体系为10×PCR缓冲液5 μl、dNTP混合物4 μl、100 pmol/μl引物各1 μl、Taq酶0.25 μl、第一轮PCR产物1 μl,加ddH2O至50 μl。反应条件退火温度54 ℃,其他同第一轮,扩增产物送华大公司测序,测序引物SF1/SR2。
(3)生物信息学分析:依据既往文献[4, 5, 6],参考国家生物技术信息中心(NCBI)收录的HBV基因序列,选取HBV参考株进行核苷酸同源性比对分析。生物信息学分析软件选用Mega 5.0和Bioedit 7.0。采用邻位连接法(Neighbor-Joining,NJ)构建系统发生树,可信度评估采用1 000 bootstrap值,确定HBV基因型。B、C、D基因型HBV MHR aa参考位点及变异位点均参考文献[5, 6, 7, 8, 9]确定,HBV S基因测序结果与参考序列比对分析,绘制HBV主蛋白抗原MHR aa位点置换及变异图。
3. 统计学分析:乙肝监测数据信息采用Microsoft Excel软件建立数据库,统计分析采用SPSS软件进行,包括χ2检验及Fisher精确检验。
结 果1. 病毒S基因序列进化分析:2013年1-6月辽宁省乙肝监测试点县(区)共报告乙肝病例93例,其中81例成功扩增S区序列(片段长度为678 bp),并与NCBI下载的S基因参考序列比对,得到系统进化树(图 1)。B、C、D基因型分别占8.64%(7例)、86.42%(70例)和4.94%(4例)。
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注:◆为参考序列图 1 辽宁省乙肝监测病例HBV S基因序列进化分析 |
2. 基因型分布特点:对81例乙肝病例检测基因型,其基因型分布在以年龄、性别、ALT水平、抗-HBc IgM(+/-)、临床初次诊断结果分类比较中的差异均无统计学意义(表 1)。
3. 主蛋白抗原MHR aa位点置换情况:HBV主蛋白抗原MHR位于S基因99~169位aa,α抗原决定簇位于S基因124~147位aa。图 2为乙肝监测病例HBV主蛋白抗原MHR分别与参考序列比对结果,aa位点分布如图 2。B基因型序列变异位点为Q129H、T143M、A159V;C基因型序列变异位点为Y100C、Q101K、T113S、S117T、I126S/N、T126I、P127T、A128V、Q129H、G130N、T131N、M133T、G145R、F158S、A159G、V168A;D基因型序列变异位点为S113T、T126I、Y134F、S143L、G159A。所有乙肝监测病例的HBV主蛋白抗原MHR aa位点总变异率为4.87%,126 aa变异率最高为8.64%(图 3)。
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图 2 辽宁省乙肝监测病例HBV S基因主蛋白抗原MHR aa位点分布 |
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图 3 辽宁省乙肝监测病例HBV S基因主蛋白抗原MHR aa位点变异率 |
4.HBV S基因主蛋白抗原MHR变异株分布:81例中HBV 主蛋白抗原MHR变异株总流行率为49.38%。在不同年龄、性别、基因型和抗-HBc IgM(+/-)分类比较中,差异无统计学意义,但在ALT正常组(<43 IU/L)该流行率显著高于ALT异常组(≥43 IU/L),差异有统计学意义(表 2)。
我国自1992年将乙肝疫苗纳入儿童计划免疫管理,2002年正式纳入国家计划免疫。随着新生儿乙肝疫苗接种率逐年提高,我国乙肝HBsAg流行率显著降低,但在国家法定报告传染病直报系统中,乙肝报告病例数多年来仍居全国法定传染病首位,这与报告系统的敏感度提高有关,也与报告系统存在错报、重报有关[10]。为此我国于2012年开始在全国各省开展急性乙肝监测试点。本研究分析了辽宁省乙肝监测病例HBV基因型分布及其主蛋白抗原MHR变异特点。
我国内地主要流行B、C、D基因型,北方地区以C型为主,南方地区以B型为主,D型多见于西藏、新疆等地区。乙肝自然史与基因型密切相关,HBV通过性和母婴传播则以B、C型居多[11]。本文辽宁省乙肝监测点病例的HBV基因型分布以C型为主,B型次之,少部分为D型。既往研究结果显示,我国东北地区B基因型占12.9%、C基因型占84.4%、混合基因型及其他为2.7%[12],与本研究结果相似。
由于HBV/P蛋白聚合酶缺乏矫正功能,HBV在复制过程中存在较高的自然变异率,S基因编码的外膜蛋白免疫原性较强,在病毒感染和毒力形成中有重要作用。HBV主蛋白抗原MHR位于S基因99~169位aa,含有一系列构象性抗原表位簇,其中有多个半胱氨酸,如位点121、124、137、139和149,这些半胱氨酸之间的相互作用形成抗原构象的重要因素,其中139~147位aa是主要的B细胞表位,160~169位aa是Th细胞表位。我国目前应用的乙肝疫苗,是由转化S基因质粒的酵母表达的主蛋白,免疫原包含外膜蛋白的B细胞表位和Th细胞表位,不能保护由于S基因变异毒株的感染[11]。本研究疑似新发病例中HBV主蛋白抗原MHR aa总变异率为4.87%,T126I变异率最高,为8.64%,半胱氨酸位点未发现变异。MHR区变异株总流行率为49.38%(40/81),C基因型MHR变异株流行率为47.14%(33/70),与以往报道我国北方地区C基因型MHR变异株流行率(46.6%)一致[13]。ALT检测结果正常组(<43 IU/L)MHR变异株流行率显著高于异常组(≥43 IU/L),可能由于病毒变异,与临床症状不明显的HBV隐匿性感染有关[11]。但由于本文ALT检测结果异常组(≥43 IU/L)样本量较少,还需进一步研究。
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