江苏省2010-2014年流感监测及甲型H1N1分子流行病学研究

发布时间：2020-07-11 00:16

【摘要】：研究目的：对2010-2014年间江苏省13个地级市流感哨点医院流感样病例的监测结果进行流行病学特征分析,探讨流感流行状况、疫情趋势和防控对策,对可能的流感爆发或流行发出及时预警,对江苏省2010-2014年甲型H1N1(09pdm)流感病毒全基因组变异情况进行分析,掌握甲型H1N1分子遗传进化特征,为其疫苗研制提供科学依据,研究方法：(1)实验及数据采集按《全国流行性感冒(甲型H1N1流感)监测工作方案》要求,收集哨点医院流感样病例(ILI)信息,采集病例咽拭子进行流感病毒检测,阳性样本经病毒分离培养及亚型鉴定,并将病例信息及结果录入国家流感网络监测系统；随机选取2010-2014年不同时间段,不同地区的具有代表性的48株甲型H1N1(09pdm)阳性分离株,利用特异性引物分段扩增并测定HA、NA、M、NP、MS、 PA、PB1、PB2八个基因片段。(2)数据统计分析利用EXCEL对数据进行整理,PASW (Predictive Analytics Software) 18.0软件对数据进行统计分析,并利用Frocasting模块对流感样病例周病例数进行预测分析；从Genbank数据库中下载甲型H1N1流感疫苗株作为参考序列,利用Lasergene 7.0 DNAstar软件包中MegAlign、Edit Seq的对PCR产物测序结果进行比对拼接,得到全长的各片段序列;采用Molecular Evolutionary Genetics Analysis version (MEGA) 5.2.1软件进行对比,构建系统进化树,对基因及氨基酸的序列分析；利用Data monkey (http://www.datamonkey.org/dataupload.php)在线软件进行HA、NA基因选择压力分析研究结果：(1)流感样病例及阳性分离率：时间分布,五年累计报告ILI病例123330例,分离阳性流感病毒14238株,分离阳性率为11.54%。2010年-2012年流感样病例呈下降趋势,2013年流感样病例数增多,并超过2010年,到2014年流感样病例继续上升,达到2010-2014年间的最高值；职业分布,以托幼儿童及散居儿童为主；年龄分布,以0～岁组所占比例最大,60岁以上老年人病例较少；性别分布,男女性流感样病例数差异无统计学意义；地区分布,苏南地区IL1分离阳性率高于苏北和苏中。(2)病原学监测：2009年甲型H1N1暴发后,2010年仍有甲型H1N1的余波,但随后B型和季节性H3取代了甲型H1N1成为主要流感流行株,自2013年春季开始,甲型H1N1再次流行起来,并且全年都有监测到甲型H1N1,与季节性H3成为2013年的主要优势株,2014年继续甲型H1N1的流行。甲型H1N1及B型流感的高发季节主要为冬春季节,季节性H3高峰期主要为夏季；年龄分布,5-24岁组主要感染B型流感,其余年龄段人群主要感染A型流感；性别分布,男女性感染各亚型流感差异无统计学意义：地区分布,不同地区感染甲乙型流感之间差异无统计学意义。(3)以2010第1周至2014年第50周流感样病例数进行建模,预测得到预测模型ARIMA(0,1, 1)。(4)核苷酸平均总的遗传距离HA=NS1PB2M2=PANANS2= PB1=NPM1,氨基酸平均总的遗传距离HANAM2=NS1NS2PB2M1PAPB1NP。各序列核甘酸及氨基酸随着时间的增加,在一定程度上,呈现出遗传距离增大的趋势。(5)系统发育树,2009-2010年毒株与早期甲型H1N1流行毒株同源性较高,在2011及2012年期间甲型H1N1流感甚少,自从2013年开始,大部分毒株出现较大变异,使得2013与2014年毒株与早期毒株分枝较为明显。(6)关键位点分析：HA蛋白,除具有8个固定的糖基化位点,部分毒株新增2个糖基化位点,在受体结合位点130环发生A135S(1株)突变,220环发生了V220E(1株)、D222N(1株)、D222G(3株)、Q223R(7株)、G225A(1株)突变,在突变率较高的190螺旋,发生S190I(1株)、L191I(4株)、L191F(1株)突变,13个变异发生在抗原位点上(Ca 2个,Cb 1个,Sa 5个,Sb 5个),1株毒株在HA蛋白裂解位点发生非碱性氨基酸变异；NA蛋白,共有6个固定的糖基化位点,此外,部分毒株糖基化位点增加,还有部分毒株出现位点突变,导致糖基化位点转换或消失。NA蛋白酶活性中心及周围辅助位点、耐药位点上均未发现变异；M,M2序列L26、V27、A30、G34均未发生改变,同时,所有毒株均存在S31N位点的变异；NS,关键位点未出现特异性变异；NP,分离毒株发生N202S(1株),K198R(1株)突变；PA,分离毒株在关键位点发生T173N(1株)、D189E(1株)、L226F(1株)、N228T(1株)、P224S(48株)、1690V(1株)、D111E(1株)突变：PB1,关键位点未出现特异性变异；PB2,关键位点未出现特异性变异；PB1-F2,毒株均在第12位、58位、88位提前出现终止密码子,此外,还有三株毒株在第9位出现终止密码子。(7)通过正向压力选择分析,得到HA氨基酸正向选择压力位点208、240、310,NA氨基酸正向选择压力位点4。研究结论(1)江苏省流感的两个高峰期为冬季延至初春(11～12月到来年1-3月)与夏季小高峰(7-9月),2010-2012年,流感流行株为B型和季节性H3N2(季H3),自2013年开始,流感主要流行株为甲型H1N1和季H3。建议根据江苏省流感三间分布特征,采取相应的预防控制措施。(2)通过运用ARIMA模型对流感样病例进行预测,早期预警,及时采取预防措施,尽可能的减少不必要的伤害和损失。(3)江苏省甲型H1N1(09pdm)流感病毒基因变异加快,遗传多样性增加,未来的遗传进化值得进一步关注。
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R511.7;R181.3

【参考文献】