太原市2016年-2020年手足口病流行病学及柯萨奇病毒A10型基因特征分析

目的:近年来,由非肠道病毒A组71型(enterovirus A71,EV-A71)、非柯萨奇病毒A16型(coxsackievirus A16,CVA16)的其他肠道病毒引起的手足口病(hand,foot,and mouth disease,HFMD)的发病人数显著增加,使手足口病的病原谱发生了很大的变化,特别是柯萨奇病毒A10型(coxsackievirus A10,CVA10)在中国大陆地区广泛流行。本研究通过分析山西省太原市2016年-2020年手足口病病原谱流行规律及CVA10的遗传变异特征,为太原市HFMD的疫苗研发和防控措施的制定提供依据。方法:太原市2016-2020年的HFMD流行病学数据来源于全民健康保障疾控信息系统。人口数据来源于太原市统计年鉴。太原市不同区县的10家医院采集发病后3天内临床诊断的HFMD病例咽拭子,每个月至少采集5份样本,再由各区县疾病预防控制中心(Center for Disease Control and Prevention,CDC)将样本送至太原市CDC微生物检验科。2016-2020年共收集到2701份临床诊断的HFMD咽拭子样本。分析发病时间、年龄、人群类别等病例资料,了解太原市HFMD的流行病学特征,采用卡方检验对数据进行统计分析。对收集到的样本提取病毒RNA,使用实时荧光定量聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)试剂盒进行肠道病毒型别鉴定,对鉴定为CVA10的样本采用逆转录PCR扩增VP1全长,经测序、序列拼接比对后利用MEGA 11.0.11和Bio Edit 7.2.5软件对获得的CVA10 VP1序列和从Gene Bank数据库上下载的各型别病毒代表株进行基因进化关系分析、同源性分析和氨基酸序列比对。结果:2016-2020年太原市共报告经临床诊断的HFMD病例22044例,年平均发病率为86.45/10万(范围20.68~148.49/10万)CH-223191 IC50,男性的年平均发病率高于女性,差异有统计学意义。发病人群主要为散居儿童(49.33%)、托幼儿童(41.74%)和学校学生(8.27%),共占发病总数的99.35%。所有病例中,1-5岁儿童占81.65%。HFUpper transversal hepatectomyMD全年均可发病,除2020年受到COVID-19大流行的影响,HFMD发病在6-8月和10-11月期间分别出现了两个高峰。2016-2020年共收集到2701份临床诊断的HFMD咽拭子样本,检测到1439份为EV阳性,总阳性率53.28%(1439/2701),其中EV-A71占15.22%(219/1439),CVA16占28.77%(414/1439),其他肠道病毒占56.01%(806/1439)。在其他肠道病毒阳性样本中共检测到31个CVA10阳性样本。CVA10可以分为A-G 7个基因型,C基因型分C1和C2亚型。太原市CVA10株均属于C基因型,其中C1亚型仅1株,其他30株属C2亚型,C2亚型又进一步分为C2a、C2b、C2c三个进化分支。2016年的全部13株与C2国内代表株同处于C2a进化分支,C2b进化分支包含2018年1株与2019年的2株,其余14株处于C2c进化分支。CVA10太原株间的VP1区基因核苷酸和氨基酸同源性分别为92.6%~100%、96.9%~100%,与A型原型株Kowalik的同源性最低,核苷酸和氨基酸同源性分别为75.9%~77.0%、91.2%~93.6%获悉更多,与C型代表株的同源性最高,核苷酸和氨基酸同源性分别为91.7%~100%、76.2%~100%。与原型株相比,CVA10太原株VP1区氨基酸序列存在多个位点的特异性突变。对各基因型的氨基酸序列分析显示,CVA10 VP1氨基酸序列的162-176区域具有高度保守的特性。结论:太原市2016-2020年HFMD男性的发病人数均高于同年女性的发病人数,男女发病率差异有统计学意义。发病人群主要为散居儿童、托幼儿童和学校学生。1-5岁儿童占总病例数的81.65%。HFMD全年均可发病,2016-2019年的6-8月和10-11月期间分别出现了两个高峰。太原市CVA10株与C型流行株核苷酸和氨基酸同源性最高,属于CVA10C基因型,仅1株为C1亚型,其他30株属C2亚型,进一步分为C2a、C2b、C2c三个不同的进化分支。本研究发现太原市CVA10 VP1区存在多个氨基酸位点的变异,162-176位氨基酸高度保守,这些可能是后续研究所关注的重点,需要加强HFMD病原谱的持续监测。