墨西哥2023-2024季节人类呼吸道合胞病毒全基因组测序分子特征及其进化分析

【字体: 时间:2025年07月29日 来源:Scientific Reports 3.8

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  本研究通过全基因组测序技术对墨西哥2023-2024季节hRSV-A和hRSVB亚型进行分子表征,揭示了A.D.1.5、A.D.1.8等新型谱系的流行特征及G/F蛋白关键抗原位点变异,为疫苗和单抗药物的有效性评估提供重要基线数据。

  

每年冬季,人类呼吸道合胞病毒(hRSV)都会在全球范围内引发大规模呼吸道感染疫情,尤其在婴幼儿和老年人中导致严重的下呼吸道疾病。尽管已有单克隆抗体和疫苗问世,但病毒持续进化带来的抗原变异风险始终是悬在公共卫生领域的达摩克利斯之剑。在墨西哥这样的中低收入国家,由于医疗资源分布不均,hRSV相关住院率和死亡率长期居高不下,而当地却缺乏系统的病毒基因组监测数据。这种现状使得两个关键问题亟待解答:当前流行的hRSV毒株是否存在影响传播力或致病性的关键突变?这些变异会否削弱即将引入的预防性措施效果?

墨西哥国立自治大学医学院微生物与寄生虫学系联合墨西哥城伊斯梅尔·科西奥·比列加斯国家呼吸系统疾病研究所的科研团队,在《Scientific Reports》发表了针对2023-2024季节hRSV的突破性研究。研究人员收集了143例住院患者(含100例儿童)和14例门诊患者的鼻咽拭子样本,采用多重PCR扩增结合Illumina MiSeq平台测序技术,成功获得93株hRSV全基因组序列(64株hRSV-A和29株hRSV-B)。通过构建最大似然系统发育树和氨基酸变异分析,首次绘制出墨西哥hRSV的分子流行病学图谱。

关键技术方法包括:1)使用Filmarray呼吸道病原体检测 panel进行初筛;2)针对Ct值<25的高病毒载量样本进行全基因组扩增;3)采用Covid-Seq试剂盒构建文库并在MiSeq平台完成150bp双端测序;4)使用Nextclade工具进行谱系分型和突变注释;5)基于GISAID数据库的全球毒株进行比较基因组分析。

hRSV流行特征
数据显示hRSV-A占比达68%,主要感染5岁以下儿童,其中47%为0-2岁婴儿。住院患儿中48%存在鼻病毒等其他病原体共感染,68%伴有营养不良等基础疾病。成人患者则以慢性肺病和代谢性疾病为主。

系统发育分析
所有hRSV-A毒株均属于携带G基因72nt重复的A.D谱系,主要流行亚型为A.D.1.5(33.3%)和A.D.5.2(23.5%)。值得注意的是,墨西哥毒株与美国2022-2024年流行株高度同源,提示病毒跨区域传播。hRSV-B则集中分布于B.D.E.1亚系(96.6%),其G基因携带特征性的60nt重复。

抗原变异图谱
研究发现了三个关键变异热点:

  1. F蛋白抗原位点?(prefusion构象靶点)存在I206A(hRSV-A)和S211N(hRSV-B)变异,后者频率高达96.2%,该位点与新型单抗Nirsevimab的结合密切相关
  2. G蛋白中央保守区出现F168Y等变异,可能影响CX3CR1受体结合
  3. L蛋白RNA聚合酶催化域检测到R1339P等可能影响酶活性的突变

讨论与意义
这项研究首次证实墨西哥流行的hRSV-A毒株具有显著高于hRSV-B的变异率(中位数43 vs 30个氨基酸替换),其中G蛋白变异密度高达34.2%。虽然目前未发现已知的帕利珠单抗(Palivizumab)耐药突变,但F蛋白抗原位点的高频变异(如S211N)提示需要持续监测单抗药物的中和逃逸风险。

该成果为墨西哥即将引入的hRSV疫苗(如针对prefusion F蛋白的Arexvy)提供了重要的基线数据。研究者特别强调,G蛋白CCD区的F168Y等变异可能增强免疫原性,这为新一代疫苗设计提供了潜在靶点。随着全球hRSV基因组数据的积累,这种全基因组监测模式将极大提升对病毒进化轨迹的预测能力,为防控策略调整提供科学依据。

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