科研進(jìn)展
武漢病毒所國家病毒資源庫/新疆大學(xué)/利物浦大學(xué)蜱細(xì)胞庫對蜱傳黃病毒Karshi virus的病原學(xué)研究和流行傳播風(fēng)險(xiǎn)調(diào)查取得進(jìn)展
新疆維吾爾自治區(qū)位于我國西北部,具有荒漠、山地、湖泊、林地等多種生境,環(huán)境復(fù)雜多樣,是40多種蜱蟲的棲息地,被認(rèn)為是蜱傳病毒及其相關(guān)疾病的自然疫源地。新疆的天山和阿爾泰山地區(qū)報(bào)道了較高的蜱傳腦炎病毒(Tick-borne encephalitis virus,TBEV)在人群血清暴露水平。2011至2015年,當(dāng)?shù)厝巳篢BEV抗血清陽性率為15.9%;而天山區(qū)域旱獺中TBEV抗血清陽性率高達(dá)75%,提示當(dāng)?shù)卮嬖谳^高的TBEV感染暴露風(fēng)險(xiǎn)。然而,迄今為止,新疆極少發(fā)現(xiàn)TBEV感染病例,僅在2011年天山北側(cè)的夏爾西里自然保護(hù)區(qū)報(bào)道了2例確診病例。近年來,持續(xù)從新疆蜱類分離獲得新的蜱傳病毒,包括對人有潛在感染致病風(fēng)險(xiǎn)的Guertu virus(Phenuiviridae),以及感染導(dǎo)致人急性發(fā)熱的Tamdy virus (Nairorviridae)和塔城蜱病毒1(Tacheng tick virus-1, TcTV-1)等,以及克里米亞剛果出血熱病毒(Crimean-Congo hemorrhagic fever virus, CCHFV)的多個(gè)新毒株。這不僅提示已知蜱傳病毒致病原對當(dāng)?shù)毓步】悼赡艹掷m(xù)存在風(fēng)險(xiǎn),還迫切需要加強(qiáng)對蜱傳新病毒病原體識(shí)別,以及對我國西北地區(qū)蜱傳病毒流行分布進(jìn)行深入調(diào)查及其潛在威脅進(jìn)行系統(tǒng)評估。
2022年5月3日,國際學(xué)術(shù)期刊Frontiersin Microbiology在線發(fā)表了中國科學(xué)院武漢病毒研究所/國家病毒資源庫鄧菲/沈姝團(tuán)隊(duì)、新疆大學(xué)孫素榮團(tuán)隊(duì)與英國利物浦大學(xué)蜱細(xì)胞庫合作完成的最新研究論文,文章題目為“Discovery of Tick-Borne Karshi Virus Implies Misinterpretation of the Tick-Borne Encephalitis Virus Seroprevalence in Northwest China”(蜱傳病毒KSIV的發(fā)現(xiàn)提示此前我國西北地區(qū)較高的蜱傳腦炎病毒抗血清水平可能存在誤解)。該論文報(bào)道了首次從我國新疆地區(qū)的蜱類分離獲得Karshi virus(KSIV),完成其病原學(xué)、致病性及流行病學(xué)調(diào)查研究,并詳細(xì)解析了KSIV與TBEV之間的血清學(xué)關(guān)系以及兩種病毒在新疆的地域分布和潛在風(fēng)險(xiǎn)。
該研究通過乳鼠接種和細(xì)胞培養(yǎng)分離獲得了1株KSIV新毒株,來源于2016年采集自新疆五家渠的亞洲璃眼蜱(Hy. asiaticum),屬于黃病毒科(family Flaviviridae)黃病毒屬(genus Flavivirus)的蜱傳腦炎病毒血清組(TBEV serocomplex),與TBEV進(jìn)化相關(guān)。KSIV具有典型的蜱傳黃病毒的顆粒形態(tài),直徑約為50 nm;能感染人不同組織和多種哺乳動(dòng)物(猴、羊、狗、鼠)來源的細(xì)胞系,也能感染硬蜱細(xì)胞系。KSIV能感染乳鼠引發(fā)致死性疾病,與TBEV類似,能入侵小鼠腦組織感染神經(jīng)元細(xì)胞,導(dǎo)致嚴(yán)重的腦炎。KSIV在被調(diào)查的新疆蜱類中最小感染率為4.96%,當(dāng)?shù)卦缙诘难蚝秃但H對KSIV有抗血清反應(yīng),抗體陽性率分別為2.43%和2.56%,中和抗體陽性率分別為0.30%和0.64%。這些血清學(xué)證據(jù)提示在新疆已經(jīng)發(fā)生過KSIV在宿主動(dòng)物如羊和旱獺中的傳播流行。
由于KSIV與TBEV進(jìn)化相關(guān),兩者可能存在血清學(xué)關(guān)聯(lián)。該研究也對KSIV和TBEV的血清學(xué)相關(guān)性進(jìn)行評估,發(fā)現(xiàn)盡管效率有差異,KSIV感染小鼠的抗血清能有效識(shí)別并中和TBEV,TBEV感染的小鼠血清也能有效識(shí)別并中和KSIV。此外,對36份KSIV抗體陽性的羊和旱獺血清樣本也檢測發(fā)現(xiàn)有25份樣本能識(shí)別TBEV抗原,其中8份(32.0%)血清樣本能有效中和TBEV感染,進(jìn)一步證明KSIV與TBEV存在緊密的血清學(xué)關(guān)聯(lián)。對所有抗血清陽性的動(dòng)物樣本信息和抗體應(yīng)答水平進(jìn)行歸類統(tǒng)計(jì)分析,結(jié)果提示新疆的宿主動(dòng)物中,既存在對KSIV的感染暴露,其血清能交叉識(shí)別TBEV,也存在對TBEV的感染暴露,其血清能交叉識(shí)別KSIV;同時(shí),還存在宿主動(dòng)物對KSIV和TBEV兩種病毒均發(fā)生感染暴露,產(chǎn)生對兩種病毒效價(jià)相當(dāng)?shù)闹泻涂贵w,或至少對其中一種病毒發(fā)生血清學(xué)暴露并能交叉中和另一種病毒的情況。這些結(jié)果都提示新疆當(dāng)?shù)厮拗鲃?dòng)物如羊和旱獺中存在KSIV和TBEV兩種病毒的感染流行。因此,此前報(bào)道的新疆地區(qū)較高的TBEV抗血清水平可能存在誤解,實(shí)際可能包含了KSIV的感染暴露引發(fā)血清學(xué)應(yīng)答的人群或動(dòng)物群體??梢?,十分有必要開發(fā)能鑒別KSIV和TBEV的檢測方法,對KSIV和TBEV的流行情況進(jìn)行深入調(diào)查,將有助于針對我國蜱傳病毒病原的調(diào)查研究及其相關(guān)疾病的早期甄別和快速檢測。
武漢病毒所博士生白源為論文第一作者,武漢病毒所鄧菲研究員、沈姝青年研究員和新疆大學(xué)孫素榮教授為論文共同通訊作者。該研究得到國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(2021YFC2300900)、中國科學(xué)院重點(diǎn)部署項(xiàng)目(KJZD-SW-L11)、中國科學(xué)院生物資源計(jì)劃(KFJ-BRP-017-74)、國家自然科學(xué)基金委員會(huì)(81960369)、新疆教育部科研重點(diǎn)項(xiàng)目(XJEDU2019I002)和英國生物技術(shù)與生物科學(xué)研究理事會(huì)(BB/P024270/1)的支持。
全文鏈接:https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmicb.2022.872067/full
圖 1. KSIV分離鑒定與形態(tài)特征
(A)免疫熒光檢測KSIV在BHK-21細(xì)胞持續(xù)傳代擴(kuò)增;(B)噬斑實(shí)驗(yàn)鑒定KSIV感染力;(C)電鏡觀察KSIV顆粒形態(tài);(D)電鏡觀察KSIV在感染BHK-21細(xì)胞中的定位