水痘-带状疱疹病毒基因型在我国的分布及糖蛋白基因特征研究

Since 2007, the annual number of the reported varicella cases was more than 300 thousands in mainland China, and the large-scale outbreaks repeatedly occured in the kindergartens, middle and primary schools, importantly, the proportion of cases onset within 42 days after vaccination (Breakthough Cases) was up to more than 40%, and these brought physical and economic burden to patients, families and the whole society in some extent. This study intends to collect 200 clinical samples from clinical diagnosed varicella and zoster patients in 20 provinces of China during 2007-2015, and nine-year molecular epidemiology research was performed with Varicella-Zoster virus (VZV). The research objective is to reveal the molecular divergence and molecular epidemiology among VZV isolated from China and compared with those from other domestic and overseas by nucleotide sequences determination and bioinformatics methods, and therefore, this could distinguish vaccine strains from wild-type strains and illustrate the genotype distribution pattern in distinct regions and chronologies, set up Chinese VZVs viral and genetic database, and accumulate the baseline data of molecular characteristics of VZV in China. Based on the study of the antigenicity characterization of 8 glycoproteins gene of VZV, their genetic characterizations, genotyping, and the pattern of circulation could be well recognized, the evolution relationship among different strains could be elucidated, the divergence of representative circulating strains and the important epitopes of VZV could be traced, disclose the antigenicity diversity with vaccine strains, and provide the scientific testimony for the evaluation of vaccines protective efficiency and the formulation of the varicella prevention and control strategies.

2007年以来我国水痘报告病例数年均30万以上，在幼儿园、中小学等儿童聚集处常现大规模暴发，其中接种疫苗42天后发病病例（突破病例）的比例高达40%以上，给个人、家庭和社会带来一定的精神和经济负担。本项目拟收集2007-2015年间我国20个省市200份诊断为水痘和带状疱疹的临床标本，对水痘-带状疱疹病毒（VZV）进行连续9年的分子流行病学研究。通过核苷酸序列分析和生物信息学方法，鉴别野毒株和疫苗株，鉴定基因型，阐明我国不同地区不同年代VZV基因型分布和分子进化关系，建立VZV毒种库和基因数据库，累积我国VZV分子特征本底资料；通过研究我国VZV代表株 8个糖蛋白的基因特征，完善对其基因特点以及流行和传播规律的认识，通过追踪我国流行代表株的抗原决定簇基因和氨基酸变异情况，揭示与疫苗株之间的抗原性差异,为我国疫苗接种后效果的评价和制定水痘预防控制策略提供科学依据。

通过对2007-2016年以来收集全国不同省份、地市的水痘临床标本进行疫苗株和野毒株鉴定，结果显示195份水痘临床标本中有3株是疫苗相关病例，比例约为1.5%，目前国内外报道的疫苗相关病例比例约为0.5-2%，此研究尚属国内首次系统连续的针对水痘疫苗相关病例开展的研究，对于了解我国水痘疫苗的副反应现状及制定科学有效的免疫接种策略具有参考意义；系统阐述了流行于我国的VZV野毒株的基因型别，发现我国的VZV野毒株以Clade2基因型为主，为绝对优势基因型，在广东、北京、浙江也偶有Clade 4和5基因型被发现，在西藏，Clade 4和5比例较高，与Clade 2共循环，显示在这些区域Clade 2、4和5均为本土流行基因型，在新疆，Clade 4是Clade 2以外的第二优势基因型，加强对边境地区的水痘病毒学的监测将是下一步VZV监测领域的重要工作；首次对我国流行的VZV野毒株8个糖蛋白的基因特征进行了全面分析，8个糖蛋白的核苷酸/氨基酸同源性分析发现其与疫苗株和国外野毒株之间的同源性较高，显示8个糖蛋白基因序列相对保守，抗原性稳定，与疫苗株无显著差异。与已公布的全部国外野毒株与疫苗株的糖蛋白进行核苷酸比对分析，系统全面阐述了我国VZV野毒株8个糖蛋白的基因变异特征、规律以及与国外野毒株和国内外疫苗株的分子差异，对今后VZV的病毒生物学、疫苗研发、基因组学、减毒位点以及结构生物学的研究具有重要意义；通过病毒分离和糖蛋白基因序列的测定，建立了本土特色的VZV毒种库和基因数据库，为将来针对本土水痘野病毒的疫苗筛选和VZV相关的基础研究奠定了基础。