麻疹病毒的基因分析

This entry is part 31 of 37 in the series 麻疹

Genetic Analysis of Measles Viruses

要点

  • 在临床标本中检测麻疹RNA可以提供感染的实验室确认。
  • 实时RT-PCR比终点RT-PCR检测临床标本中的麻疹RNA更敏感。
  • 终点分析通常用于扩增确定基因型所需的麻疹基因组区域。
Left: Microscopic image of uninfected Vero/hSLAM cells. Right: Microscopic image of measles-infected Vero/hSLAM cells.

麻疹病毒的基因特征

麻疹病毒的分子流行病学是疫情调查的一个重要组成部分,用于全球流行的野生型麻疹毒株的监测。

根据其血凝素(H)和核蛋白(N)基因的核苷酸序列,野生型麻疹病毒已被分成包含24种基因型的8个分支,血凝素(H)和核蛋白(N)基因是病毒基因组中最易变的基因。这八个分支被命名为A到H,用数字来标识各个基因型。对于每个基因型,指定一个参考毒株用于遗传分析(系统发育分析),通常是该组已知的最早的病毒分离株。在一个基因型中,可能有多个不同的遗传谱系。

编码核蛋白(N-450)羧基末端150个氨基酸的450个核苷酸在基因型之间具有高达12%的核苷酸变异。确定基因型需要完整的N-450序列1.

  • 自1990年以来已经检测到这19种基因型:
    • A*、B2、B3、C1、C2、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9、D10、D11、G2、G3、H1、H2
  • 自2018年以来,全球监测确定了这4种基因型:
    • B3,D4,D8,H1

*注意:所有疫苗株都是A基因型,像莫拉滕和埃德蒙斯顿-萨格勒布。

在报告基因型之前:

要求实验室人员在报告新的麻疹基因型之前咨询CDC麻疹实验室。

公共卫生调查中的基因分型

麻疹病毒基因分型在疫情调查期间追踪传播途径方面可以发挥重要作用。基因分型结果有助于确认、否定或检测病例之间的联系。如果两个病例有匹配的N-450序列,即使联系不明显,它们也可能是有联系的。

基因分型还可以区分一个人是否患有野生型麻疹病毒感染,或由最近的麻疹疫苗接种引起的皮疹。一小部分麻疹疫苗接种者在接种后10至14天出现皮疹和发热。在疫情期间,接种麻疹疫苗有助于控制疫情,在这些情况下,疫苗反应可能被错误地归类为麻疹病例。通过确定临床标本或病毒分离株的基因型,可以将麻疹病毒疫苗株与野生型病毒区分开。疫苗毒株也可以通过实时RT-PCR与野生型病毒区分开来。

最后,麻疹病毒基因分型可以帮助确定哪个国家可能是美国输入病例的来源。然而,仅仅基因分型是不够的,因为每个基因型可以在多个国家甚至世界不同地区传播。基因型数据应结合流行病学信息进行审查,如旅行和接触史,以确定哪个国家可能是美国输入病例的来源。

值得注意的是,基因分型信息不会改变麻疹公共卫生调查的基本步骤,包括麻疹感染的实验室确认、获得确诊病例的免疫史、识别传染源、评估传播可能性和识别无假定免疫证据的接触者、输入状态分类和获得病毒分离标本。

麻疹毒株或序列命名指南

毒株名称将提供对解释分子数据至关重要的信息。序列数据可以来源于细胞培养物中分离的病毒或直接从临床材料中提取的RNA。因此,毒株或序列将被指定为:

  • MVi—从细胞培养物中的麻疹病毒分离株提取的RNA衍生的序列,或
  • MVs—从临床材料中提取的RNA衍生的序列

包含在毒株或序列名称中的项目:

  • 麻疹病例发生的城市或州/省。应该给出全名。(需要)
  • 国家,使用3个字母的ISO名称。(需要)
  • 已知的皮疹发病日期,否则为流行病学周(1-53)和年份的标本采集日期。(需要)
  • 标本编号如果对来自同一流行病学周和地点的1个以上标本进行了测序(在哪里需要)
  • 方括号中是基因型。(可选)
  • 来自麻疹包涵体脑炎(MIBE)、亚急性硬化性全脑炎(SSPE)病例或疫苗反应的序列的特殊名称。(真空)(可选)
世卫组织批准的毒株名称示例
  • MVi/纽约。美国/03.98/2 [D2]
  • MVs/伦敦。UNK/17.97 [G3] SSPE

麻疹毒株库

为了保持病毒的参考库存,建立了两个全球麻疹毒株库。位于美国佐治亚州亚特兰大的CDC病毒疫苗可预防疾病分部和位于英国伦敦的英国公共卫生(PHE)病毒参考部被选中为此目的服务。

根据要求,可以提供病毒测序和分析,用于麻疹病毒的特征分析以及病毒株的储存。

疾病预防控制中心联系信息:

保罗·罗塔博士
疾病控制和预防中心
病毒疫苗可预防疾病处
邮件停止H18-5
佐治亚州亚特兰大,邮编30329
美国

电子邮件:prota@cdc.gov

PHE联系信息:

凯文·布朗博士
病毒参考部门
英国公共卫生部
科林代尔大街61号
伦敦NW95EQ
联合王国
电子邮件:kevin.brown@phe.gov.uk

用于麻疹病毒分离的Vero/hSLAM细胞

基因分型通常在从临床标本中分离的RNA上进行。然而,病毒分离株为测序提供了更多的遗传物质,这对于扩展的测序窗口或全基因组测序尤为重要。病毒分离株也有助于CDC的毒株库,并提供有价值的研究材料。

Vero/hSLAM细胞系被推荐用于作为世界卫生组织全球麻疹和风疹实验室网络(世卫组织GMRLN)的一部分提供麻疹监测的实验室2。hSLAM代表人类信号淋巴细胞激活分子。

Vero/hSLAM细胞是用编码人SLAM分子基因的质粒稳定转染的Vero细胞3。hSLAM是野生型和实验室适应型麻疹毒株的受体。Vero/hSLAM细胞分离麻疹病毒的敏感性与过去推荐的B95a细胞相当。Vero/hSLAM细胞的优势在于,与B95a细胞不同,它们不会持续感染爱泼斯坦-巴尔病毒。这为实验室人员提供了显著的安全优势,并极大地方便了病毒分离物的国际运输。Vero/hSLAM细胞必须在含有抗生素遗传霉素的培养基中培养,以保持SLAM表达。这增加了细胞培养基的成本。培养Vero/hSLAM细胞的方案可从CDC获得(见上述联系信息)。

世卫组织GMRLN成员应仅接受来自世卫组织批准来源(地区参考实验室或全球专业实验室)的Vero/hSLAM细胞。美国的实验室可以向CDC申请Vero/hSLAM细胞。由于CITES公约的限制,CDC不能在国际上运输Vero/hSLAM细胞。

Vero/hSLAM细胞由日本九州大学Yusuke Yanagi博士开发。他善意地同意允许世卫组织GMRLN在以下条件下使用这些细胞:

  1. Vero/hSLAM细胞系仅用于麻疹和风疹病毒感染的实验室诊断,通过病毒分离和/或用于分子流行病学目的的麻疹或风疹病毒株的研究。
  2. 该细胞系不用于商业目的。
  3. 没有柳木博士和世卫组织的许可,细胞系不被分发到世卫组织GMRLN以外的实验室。
  4. 任何使用Vero/hSLAM细胞系的作品的出版都承认原始出版物3.

分子诊断学

在已经消灭或接近消灭麻疹的国家,确定每一个麻疹病例非常重要。疑似病例血清中抗麻疹IgM的检测是确诊病例的常规检测。然而,在出疹后0-2天,23%的麻疹患者血清中未检测到IgM水平4,导致可能的假阴性病例分类。通过实时RT-PCR检测临床标本中的病毒RNA可以支持病例确认,并且如果在皮疹发作后尽可能早地收集标本,则该检测特别敏感。

因为麻疹在美国很少见,所以对许多实验室来说保持检测能力是不划算的。相反,实验室可以将疑似麻疹病例的标本提交给APHL-VPD参考中心。APHL-VPD参考中心代表注册为提交站点的公共卫生实验室进行麻疹和其他疫苗可预防疾病的分子检测。他们还提供VPD分子检测的能力测试。

联系信息:

有关麻疹分子诊断的问题,如需获得方案或阳性质控品,请联系Paul Rota博士。

麻疹疫苗反应的鉴定

大约5%最近接种疫苗的人出现皮疹和发烧症状。因为有疫苗反应的人不具有传染性,所以不需要进行接触调查等疫情控制措施。在疫情中,一些人可能最近接种过疫苗,并接触过麻疹病例。

使用MeVA分析

由于快速确定疑似病例是真正的麻疹病例还是疫苗反应非常重要,CDC和APHL-VPD参考中心提供了麻疹疫苗(MeVA)检测。MeVA试验是一种实时RT-PCR试验,仅检测麻疹疫苗株。它必须与检测所有麻疹毒株的标准实时RT-PCR检测一起进行,如CDC实时RT-PCR检测。MeVA分析允许在大约两小时内鉴定疫苗反应。

资源

  1. 贝里尼,WJ,罗塔帕。野生型麻疹病毒的遗传多样性:对全球消除麻疹计划的启示Inf。阴间. 1998; 4 (1) 29-35
  2. 费瑟斯通达,罗塔帕,冰诺格尔J,穆尔德斯锰,Jee Y,艾哈迈德H等。2005-09年全球麻疹和风疹实验室网络的扩展感染疾病。2011年:204(补编1);S491-S498
  3. 小野N,Tatsuo H,Hidaka Y,青木T,Minagawa H,Yanagi Y等。麻疹患者咽拭子上的麻疹病毒使用信号淋巴细胞活化分子(CDw150)而不是CD46作为细胞受体病毒醇. 2001; 75;4399-4401.
  4. 赫尔方德RF,希斯JL,安德森LJ,梅斯EF,古里斯D,贝利尼WJ。1997.用IgM捕获EIA诊断麻疹:出疹后标本采集的最佳时机传染。数据输入(Data Input)ˌ(英)国防情报局(Defence Inteligence)ˌ密度指示器(Density Indicator)南175;195-199.

发表回复

分享