来自印度手足口病患者的A71基因型A(BrCr类似)人类肠道病毒近乎完整的基因组序列

时间:2026年3月11日
来源:Microbiology Resource Announcements

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本研究完成印度拉贾斯坦邦(2022)和密兹拉姆邦(2024)2株EV-A71近全基因组测序,证实均属A型(BrCr-like),与全球分离株(美国、日本、中国)系统发育关系密切,填补了印度EV-A71完整基因组数据空白。

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摘要

我们报告了来自印度拉贾斯坦邦(2022年)和米佐拉姆邦(2024年)的两种人类肠道病毒A71(EV-A71)分离株的近乎完整的基因组(约7.4 kb)。基因分型和系统发育分析表明,这两种分离株均属于基因型A(BrCr型),进一步丰富了与手足口病相关的EV-A71病毒多样性。

公告

肠道病毒A71(EV-A71)属于Enterovirus alphacoxsackie属(Picornaviridae科),是手足口病(HFMD)的主要致病因子,可能导致儿童出现严重的神经系统并发症(1)。尽管印度有手足口病暴发的报告(24),但迄今为止尚未获得近乎完整的EV-A71基因组序列。
在这项研究中,2022年8月17日,在拉贾斯坦邦比卡内尔市的Sardar Patel医学院,从一名临床诊断为手足口病的11岁男童身上采集了疱液拭子样本(NIV2420350)。2024年7月5日,在米佐拉姆邦的Zoram医学院儿科门诊,从一名8个月大的女婴身上采集了鼻咽拭子样本(NIV224291),该女婴出现发热、口腔溃疡以及手部和腹部的疱疹病变,并伴有神经系统症状,这是作为ICMR临时项目2021_9126的一部分进行的病毒监测工作。Zoram医学院的机构人类伦理委员会批准了这项研究(批准函编号:NIV/IEC/March/2023/D1)。初步筛查使用了针对保守的5′ UTR区域的通用肠道病毒引物(5),随后进行了EV-A71特异性VP1基因的扩增(6)。病毒分离是在横纹肌肉瘤(RD)细胞中完成的(7, 8)。具体操作为:将100 µL的临床样本接种到24孔板中的RD细胞上,然后在37°C、5% CO2条件下培养5–6天。具有细胞病变效应的培养物被收获,并在Vero细胞中进行了两次斑块纯化。病毒RNA使用QIAamp Viral RNA Mini Kit提取。测序文库使用Illumina RNA Library Prep Kit(输入量10–100 ng;目录编号20040537)制备,并通过Illumina Viral Surveillance Panel v2(目录编号20107489)进行富集。测序工作在Illumina MiSeq平台上完成。经过质量筛选的读段(长度35–301 nt)使用rnaSPAdes(v4.0.0)和默认参数进行de novo组装,并使用BWA-MEM(版本0.7.18)和默认参数与EV-A71参考基因组(AB204852.1)进行比对。变异体使用BCFtools(版本1.21)进行鉴定,并生成了共识序列。基因组覆盖度使用SAMtools(v1.21)进行评估,缺失覆盖度的区域在共识序列中被标记出来。最终获得了两个近乎完整的基因组序列,长度分别为7,407 bp(BSM-25-001;NIV2420350)和7,406 bp(S48;NIV224291),平均读段深度分别为6,856×和14,373×,GC含量为47.5%。基因组注释使用VAPiD(v1.6.7)和NCBI RefSeq Viral数据库的默认设置完成(10)。VAPiD根据查询序列与参考基因组的最高BLAST相似性自动选择了参考基因组(RefSeq Viral版本219;访问日期2024年3月)。使用肠道病毒分型工具(默认参数:https://mpf.rivm.nl/mpf/typingtool/enterovirus/)鉴定出这两种分离株均属于EV-A71基因型A(BrCr型)。BLASTn相似性搜索显示,这些分离株与EV-A71菌株AB204852.1(BrCr原型菌株)的核苷酸同一性为99.74–99.80%,且覆盖率为100%(AB204852.1最初来自日本11)。使用IQ-TREE v2(ModelFinder,1,000次超快自助法重复)对完整的VP1区域进行最大似然系统发育分析,结果显示这些分离株与来自美国(U22521.1)、日本(AB204852.1和AB204853.1)和中国的(KF501389.1)的菌株有很强的聚类关系(图1)。
图1
EV71病毒株的系统发育树,分为B、C、E、F和A(BrCr)四个分支。来自1966年至2024年的全球样本根据遗传相似性分组,分支点的自助法值以及选定的菌株用红色标出。
图1 EV-A71完整VP1基因的系统发育树:序列使用MAFFT v7(--auto --reorder --adjustdirection)进行比对,手动整理后使用SAMtools(v1.21)处理。最大似然系统发育树使用IQ-TREE(v2.0.7)构建(12),自动选择了最佳替换模型,并进行了1,000次自助法重复。自助法支持值≥60%的节点在图中用红色标出。树图使用ggtree(v3.10.1)可视化(13)。序列根据EV-A71基因型进行颜色编码,基因型A(BrCr型)用红色圆圈标出。来自印度的两个EV-A71分离株用红色圆圈标出。比例尺表示每个核苷酸位点的替换率为0.01。

致谢

我们向印度米佐拉姆邦的Zoram医学院和拉贾斯坦邦比卡内尔市的Sardar Patel医学院的儿科医生表示衷心的感谢。
本研究得到了印度医学研究委员会(Grant ID:2021-9126和IIRP-2023-0000084)的资助。
K.J.、P.M.S.和B.M.负责病毒的分离;K.J.和M.L.负责序列分析;P.M.S.、B.M.和S.P.负责撰写和编辑手稿;P.M.S.和B.M.监督整个研究并协调执行工作。

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