我国流行风疹病毒的基因特征及其与疫苗株抗原性差异的研究

在2008-2013年我国风疹高发的五省，收集和整理从风疹患者的临床标本中分离的风疹病毒株，进行连续6年的分子流行病学研究。本研究拟通过核苷酸序列分析和生物信息学方法，阐明2007年风疹减毒活疫苗纳入国家免疫规划后，风疹野病毒流行和传播规律的变化，阐明我国2008年风疹流行高峰后的风疹病毒流行株的基因型别和基因特点，阐明不同毒株间的进化关系，追踪其亚型及流行代表株的变异情况，尤其是追踪病毒抗原决定簇基因和氨基酸变异情况，累积五省风疹病毒分子特征的本底资料，为后续扩展到更多省份乃至全国进行分子流行病学研究奠定基础。在此基础上，初步研究我国流行风疹病毒株和BRDII风疹减毒活疫苗株的抗原性差异，获得不同基因型风疹病毒之间以及其与疫苗株之间的交叉免疫效果等基础性数据，为制定降低风疹和先天性风疹综合症的发病率的预防控制措施提供科技支撑。

2007年风疹减毒活疫苗纳入国家免疫规划以及2008年风疹流行高峰过后，2008-2014年七年间我国风疹流行是由1E和2B基因型风疹病毒的多个病毒传播链共循环引起的，其中以1E基因型为我国主要的优势流行基因型，而2B基因型自2011年开始在我国自东向西呈广泛流行趋势。使用贝叶斯马尔可夫-蒙特卡洛法对风疹病毒E1区核苷酸序列进行进化分析，结果表明1E基因型风疹病毒最近的共同祖先可以追溯至1991年，随后在1997年左右传入中国大陆并建立了稳定的流行，形成了不同于其他国家和地区的特有的中国本土1E基因型流行株，并在进化过程中逐渐分化成为两个分支：Cluster A（2002年至今）和Cluster B（2001-2009年），而目前Cluster B已经消失，Cluster A成为我国风疹病毒流行的优势基因亚型，1E基因型的估计进化率为1.5×10-3变异碱基/年；我国2B基因型风疹病毒的流行模式完全不同于1E基因型风疹病毒，2000-2014年间我国至少存在4个不同的2B基因型风疹病毒传播链（Lineage1-4），而通过多次输入Lineage3在我国建立了稳定流行，其祖先可以追溯到2007年，2B基因型的估计进化率为2.0×10-3变异碱基/年。在此基础上，选取我国流行的1E和2B基因型风疹病毒各一株代表株以及我国BRDII疫苗株进行了全基因组序列的测定和分析，通过比较基因组学和生物信息学的方法在核苷酸和氨基酸水平上比较我国风疹病毒流行株与疫苗株的全基因组序列，阐明了二者在分子水平上的差异。同时制备了这三株病毒的多克隆抗体，通过交叉中和实验研究，证实我国现流行的不同基因型风疹病毒株及疫苗株之间可以交叉保护。通过本课题的研究，初步掌握了我国风疹病毒基因特点、基因型分布、以及进化规律，积累了我国风疹病毒的分子特征的本底资料，获得了不同基因型风疹病毒之间以及其与疫苗株之间的交叉免疫效果等基础性数据，为制定降低风疹和先天性风疹综合症的发病率的预防控制措施提供了科技支撑。