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2023–2025年間韓國光州地區(qū)循環(huán)傳播的人類腺病毒的基因組范圍進化與重組

《Virology》：Genome-wide evolution and recombination of circulating human adenoviruses in Gwangju, South Korea, 2023–2025

【字體：大中小】 時間：2026年03月02日 來源：Virology 2.4

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　　本研究基于2023-2025年韓國光州哨點醫(yī)院7,918份樣本，通過全基因組測序分析人類腺病毒流行病學特征及重組機制。發(fā)現(xiàn)B114為2023年8-10月暴發(fā)的主要毒株，并揭示B224重組事件涉及抗原性、復制及包裝基因區(qū)。證實腺病毒基因組廣泛重組，傳統(tǒng)六種血清型分類無法充分反映遺傳多樣性，強調全基因組監(jiān)測對暴發(fā)預測和防控的重要性。

韓國光州健康與環(huán)境研究所

摘要

人類腺病毒（HAdVs）是全球范圍內常見的呼吸道病原體，經常引發(fā)疫情，尤其是在兒童人群中。盡管它們在臨床上具有重要意義，但關于韓國境內流行HAdVs的全基因組進化及重組的最新數(shù)據(jù)仍然有限。在這項研究中，我們分析了2023年至2025年間在韓國光州檢測到的HAdVs的流行病學特征和基因組進化情況。我們對呼吸道樣本進行了分子流行病學監(jiān)測，并進行了系統(tǒng)發(fā)育分析和全基因組測序。2023年8月至10月期間，腺病毒陽性率急劇上升，其中兒童病例占多數(shù)。系統(tǒng)發(fā)育分析確定了8種基因型，屬于B型和C型，其中B114基因型是主要的流行株。全基因組測序顯示，這兩種基因型都發(fā)生了重組事件，涉及抗原區(qū)、復制區(qū)和包裝區(qū)。這些發(fā)現(xiàn)表明，流行的HAdVs經歷了持續(xù)的全基因組重組，導致出現(xiàn)了僅憑衣殼分類無法完全解釋的基因型特異性疫情。我們的研究強調了全基因組方法在理解腺病毒進化中的重要性，并為近期疫情的基因組多樣性提供了見解。

引言

人類腺病毒（HAdVs）是全球范圍內導致急性呼吸道感染（ARI）最常見的病毒之一。它們約占兒童呼吸道感染的5-10%，成人中的比例為1-7%^{1, 2}。HAdV感染的臨床表現(xiàn)從輕微到嚴重不等，有時甚至可能導致長期肺部后遺癥或死亡³。HAdVs還是免疫功能正常和免疫功能低下個體社區(qū)獲得性肺炎（CAP）的重要病原體^{4, 5}。此外，HAdVs還會引起眼部、胃腸道和腎臟系統(tǒng)的多種疾病。

HAdVs屬于腺病毒科（Adenoviridae），馬斯塔腺病毒屬（Mastadenovirus），是一種無包膜的雙鏈線性DNA病毒，基因組長度為34-37 kbp⁶。迄今為止，通過基因組測序已鑒定出116種HAdV基因型，這些基因型被分為7個物種（A-G）^{http://hadvwg.gmu.edu/（2025年9月16日訪問）。其中，B型（HAdV-B）和C型（HAdV-C）最常與呼吸道感染相關^{7, 8}。根據(jù)遺傳距離、臨床表現(xiàn)和受體使用情況，B型進一步細分為B1（例如3, 7, 16, 21, 50, 68, 114）和B2（例如11, 14, 34, 35, 55）^{9, 10}。}

傳統(tǒng)上，HAdVs的分類依賴于中和試驗和血凝抑制試驗，但這些方法耗時且需要大量試劑¹¹。然而，具有相同血清中和譜型的HAdVs之間存在生物學和致病性的差異^{12, 13, 14}，這凸顯了血清學分型的局限性。因此，傳統(tǒng)的“六鄰體中心”分類系統(tǒng)已難以滿足需求。例如，HAdV-52是首個通過基因組測序進行分型的腺病毒¹⁵。目前推薦使用三種主要衣殼蛋白基因（五鄰體基、六鄰體和纖維蛋白）的測序，或理想情況下的全基因組測序作為替代方法^{9, 16}。五鄰體基通過RGD基序與細胞整合素相互作用，促進病毒內化并影響病毒進入細胞的效率¹⁷。六鄰體是最豐富的結構蛋白，形成二十面體外殼，其中含有高度可變的環(huán)狀結構，是中和抗體的主要靶標¹⁸。纖維蛋白通過與CAR或CD46等細胞受體結合，介導病毒與宿主細胞的結合，從而決定病毒的組織趨向性和宿主范圍^{7, 19}。由于這些基因在抗原性、受體結合和病毒進入過程中起著關鍵作用，它們是頻繁發(fā)生重組的位點，也是腺病毒基因分型的遺傳標記^{9, 20, 21}。

盡管人們認識到重組在腺病毒進化中起著核心作用，但對韓國境內流行HAdVs的基因組監(jiān)測仍然不足。大多數(shù)先前的研究依賴于基于血清型或部分基因的分析，這些方法無法全面反映遺傳多樣性和重組模式。缺乏全面的基因組數(shù)據(jù)限制了我們對疫情期間腺病毒進化動態(tài)的深入了解。

為填補這一空白，我們對2023年1月至2025年3月期間通過韓國呼吸道病毒綜合監(jiān)測系統(tǒng)（K-RISS）在光州收集的腺病毒進行了全基因組測序。我們的目標是分析基因型分布、全基因組重組特征及其與疫情動態(tài)的關聯(lián)，從而揭示近期腺病毒流行的進化機制。

樣本收集與人類腺病毒檢測

我們參與了韓國呼吸道病毒綜合監(jiān)測系統(tǒng)（K-RISS），該系統(tǒng)負責監(jiān)測呼吸道病原體的流行情況和特征。我們從光州合作醫(yī)院采集了出現(xiàn)流感樣癥狀（ILI）的門診患者的咽拭子和鼻咽拭子樣本。2023年1月至2025年3月期間共收集了7,918份樣本，并篩查了9種急性呼吸道病毒。使用多重實時檢測方法檢測到了人類腺病毒

腺病毒檢測的群體水平動態(tài)

2023年1月至2025年3月期間，對7,918份具有ILI癥狀的門診患者樣本進行了急性呼吸道病毒檢測。其中，1,105份樣本通過實時PCR檢測出腺病毒陽性，陽性率為14.0%。每月陽性率顯示：8月（37.2%）和9月（48.2%）的陽性率超過了2倍標準差（2SD），10月（32.8%）的陽性率雖未超過2SD，但具有統(tǒng)計學意義（p ≤0.05）。

χ²檢驗

討論

腺病毒是呼吸道感染的主要病原體，全年都在傳播，沒有明顯的季節(jié)性模式。它們是具有臨床意義的病原體，需要持續(xù)監(jiān)測其流行趨勢和傳播模式，因為它們可能導致嬰兒和免疫功能低下個體的肺炎和其他嚴重并發(fā)癥，偶爾甚至危及生命^{3, 4, 5}。本研究提供了關于腺病毒感染的最新流行病學和基因組數(shù)據(jù)。

CRediT作者貢獻聲明

Jieun Yun：撰寫 – 審稿與編輯、撰寫原始草稿、數(shù)據(jù)可視化、驗證、監(jiān)督、軟件使用、資源協(xié)調、項目管理、方法學設計、研究實施、資金申請、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)整理、概念構思。Hyejin Jeong：資源協(xié)調。Jieun Lee：資源協(xié)調。Yeong-Un Lee：資源協(xié)調。Suji Han：資源協(xié)調。Soohoo Kim：資源協(xié)調。Jung Wook Park：資源協(xié)調。Jeongeun Mun：資源協(xié)調。Sungsoon Shim：項目管理。Jungmi Seo：項目管理