2019—2020年我国6省市人副流感病毒3型全基因组序列特征分析

作者：江洁; 孙利伟; 张凤; 王文慧; 王淼; 谢会; 王文洋; 朱贞; 张燕; 崔爱利; 李海^*; 毛乃颖^*

来源：中华实验和临床病毒学杂志, 2023, 37(05).

• 人副流感病毒3型
• 全基因组序列
• 遗传变异分析
• 分子进化分析

目的本研究旨在分析2019—2020年期间我国6个省市(北京、河南、吉林、安徽、甘肃和山东)流行的人副流感病毒3型(human parainfluenza virus 3, HPIV3)的全基因组序列特征, 以揭示其基因组的遗传变异特点和分子进化规律。方法根据基因型别、遗传差异和时空分布等原则, 从6个省市筛选出12株HPIV3流行代表株(其中7株为C3a型、2株为C3b型、3株为C3f型)。采用巢式RT-PCR方法进行分段重叠扩增并获取其全基因组序列。随后, 构建全球HPIV3代表株的全基因组序列数据库, 使用生物信息学软件开展分析。结果研究发现, 这12株HPIV3代表株的全基因组序列长度在15 227 bp～15 370 bp之间, G+C含量为35.1%～35.3%, 核苷酸一致性为97.6%～99.6%, 与原型株(GenBank登录号:NC001796.2)的核苷酸一致性为94.2%～94.5%。分析我国和全球可获取的HPIV3全基因组序列显示, 基因组变异方式主要为点突变, 未发现碱基缺失和基因重组现象。仅在本研究的一株吉林省代表株(CHN/Jilin036/2019/C3b)的F基因3′UTR区域发现ATTAAA碱基插入, 其病原学意义有待进一步研究。对基因组编码蛋白的氨基酸比对结果显示, 我国和全球广泛流行的C3a分支HPIV3在N蛋白、P蛋白和L蛋白上存在分支特异性变异位点, 而我国流行的部分C3a毒株在L蛋白上还存在一个独特的变异位点(N216S), 尚未发现我国C3b和C3f分支毒株存在特异性变异位点。基于全基因组的进化分析显示, 全球HPIV3流行株的最近共同祖先株形成时间(the time to the most recent common ancestor, tMRCA)可追溯至1927年(95%HPD:1901—1945), 平均分子进化速率为5.29×10-4替换/位点/年, 而我国HPIV3流行株的平均分子进化速率为5.24×10-4替换/位点/年。此外, HPIV3编码的各个基因均受到负向选择压力, 其中P基因、HN基因和F基因的核苷酸变异最为显著, 且其分子进化速率高于其他基因。结论本研究期间6个省市流行的HPIV3病毒株全基因组进化相对保守, 点突变是驱动HPIV3基因组进化的主要方式。

• 单位
  河南省疾病预防控制中心; 青岛市疾病预防控制中心; 安徽理工大学; 长春市儿童医院; 中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所; 甘肃省疾病预防控制中心; 北京市疾病预防控制中心