广东省疾控中心和广东省公共卫生研究院揭示新型诺如病毒GII.17进化及传播机制

 

2015年，广东省疾病预防控制中心和广东省公共卫生研究院首次报道了一种以前较少发现的诺如病毒GII.17取代了GII.4，成为了暴发腹泻疫情中的主要致病病原(Lu,etal.,EmergInfectDis.2015Jul;21(7):1240-2)。2014-2015年冬季，GII.17在广东省共引起报告病例数20例以上的诺如暴发疫情24起，临床确诊病例2,340人次，不足20例的疫情接近百起。无论是暴发次数、暴发区域及感染人数都较过去流行的GII.4显著增加。病毒基因分型数据显示广东省内的GII.17诺如病毒，区别于以前其他地方报道的GII.17病毒，是该基因型的一种新的变异株。在此次报道后，国内江苏、北京以及美国、日本、意大利、英国等地都相继报道了新型GII.17的感染病例，显示该病毒已经在世界范围内快速扩散流行。由于GII.17过去较为罕见，我们对该病毒的来源、进化以及传播流行方式都不清楚。

 

近期，广东省公共卫生研究院陆靖研究员结合诺如病毒的时钟序列及相应的地理信息进一步对诺如病毒GII.17进行了全球范围的病毒进化及2014-2015年流行的新型GII.17在广东省内病毒传播模型的研究。相关研究成果发表在国际传染病杂志（JournalofInfectiousDiseases）上（Lu,etal.,JournalofInfectiousDisease.201615;214(4):556-64）。研究结果发现此次暴发流行的GII.17病毒最有可能由2001年非洲流行的GII.17病毒进化而来，病毒进化的速率为5.6x10-3substitutions/site/year。

 

相较于2013年以及之前发现的GII.17病毒，新型的GII.17病毒在主要的结构蛋白VP1的P2domain上发生了一系列的氨基酸突变，这些位点包括病毒与宿主细胞上受体的结合位点以及病毒抗原性决定域等。这些序列的改变很可能是导致病毒突然暴发流行的主要原因。

 

结合新型GII.17病毒的地理信息和序列信息进行时钟进化分析，分析结果显示了该病毒可能的地理传播模型：由香港地区向广东省多个沿海城市（江门、广州、珠海、潮州等）传播。结合环境监测结果，推测该病毒很可能通过咸潮污染沿海城市海产品，进而导致病毒感染在多个沿海城市的暴发流行，并由此向内陆省份传播。

 

本文第一作者为广东省公共卫生研究院陆靖研究员，通讯作者为广东省疾病预防控制中心的李晖和牛津大学的OliverPybus教授。该研究得到国家留学基金委和国家自然科学基金的资助。

 

TheEvolutionandTransmissionofEpidemicGII.17Noroviruses

 

JingLu1,2,3,LinFang1,HuanyingZheng1,JiaqianLao1,FenYang1,LimeiSun1,JianpengXiao2,JinyanLin1,TieSong1,TaoNi4,JaynaRaghwani3,ChangwenKe1,NunoR.Faria3,ThomasA.Bowden4,OliverG.Pybus3*,HuiLi1*

 

Abstract

 

Background：Inrecentdecades,theGII.4norovirusgenotypehaspredominatedinepidemicsworldwideandbeenassociatedwitharaisedevolutionaryrate.In2014,anovelGII.17variantemergedandpersisted,causinglargeoutbreaksofgastroenteritisinChinaandsporadicinfectionsglobally.Theorigin,evolutionandtransmissionhistoryofthisnewvariantarelargelyunknown.

 

Methods：Wegenerated103fullcapsidand8wholegenomesequencesofGII.17strainscollectedbetweenAugust2013andNovember2015inGuangdong,China.PhylogeneticanalyseswereperformedbyintegratingourdatawithallpublicallyavailableGII.17sequences.

 

Results：ThenovelemergentlineageGII.17_Kawasaki_2014mostlikelyoriginatedfromAfricaaround2001andevolvedat5.6×10-3substitutions/site/year.Withinthislineage,anewvariantcontainingseveralimportantaminoacidchangesemergedaroundAugust2013andcausedextensiveepidemicsin2014-2015.ThephylodynamicandepidemichistoryoftheGII.17_KawasakilineageshowssimilaritieswiththepatternobservedforGII.4norovirusevolution.VirusmovementsfromHongKongtoneighboringcoastalcitieswerefrequentlyobserved.

 

Conclusions：OurresultsprovidenewinsightsintoGII.17norovirusevolutionandtransmissionandhighlightthepotentialforararenorovirusgenotypetorapidlyreplaceexistingstrainsandcauselocalepidemics.