脊髓灰質(zhì)炎病毒時(shí)空動(dòng)力學(xué)分析.pdf

1、脊髓灰質(zhì)炎是一個(gè)古老的人類疾病，它由脊髓灰質(zhì)炎病毒引起。這種疾病在19世紀(jì)末突然開始流行，在20世紀(jì)中期成為全球最恐怖的疾病之一，對于疾病突然流行的原因目前并不清楚。本研究基于可利用的病毒核酸序列，采用貝葉斯進(jìn)化分析平臺(tái)追溯脊髓灰質(zhì)炎病毒最近共同祖先的形成時(shí)間，起源地理和種群的動(dòng)態(tài)變化。其次，我們也對脊髓灰質(zhì)炎病毒衣殼區(qū)VP1片段進(jìn)行了適應(yīng)性進(jìn)化分析，通過了解其變化規(guī)律以期為其它病毒（如EV-71）的疫苗研發(fā)提供理論依據(jù)。另外，脊髓灰質(zhì)

2、炎于1953年首次在中國爆發(fā)，以VP1片段構(gòu)建的最大分枝可信樹顯示，野生2型脊髓灰質(zhì)炎病毒(WPV2)具有更長的流行歷史，其最近共同祖先產(chǎn)生的時(shí)間為1865.5(1838.0-1892.2，95％CI)，野生3型(WPV3)和野生1型(WPV1)最近共同祖先產(chǎn)生的時(shí)間分別為1890.3(1874.4-1906.7，95％CI)，1924.9(1916.5-1932.5，95％CI)。有意思的是，三個(gè)血清型病毒株最近共同祖先形成的時(shí)間分別

3、位于流行史的不同的階段，其中，WPV2位于脊髓灰質(zhì)炎的散發(fā)階段，WPV3位于脊髓灰質(zhì)炎的流行階段，而WPV1位于脊髓灰質(zhì)炎的全球擴(kuò)張3個(gè)不同的流行階段，這表明WPV3可能與脊髓灰質(zhì)炎的流行出現(xiàn)有關(guān)，WPV1則對脊髓灰質(zhì)炎的全球擴(kuò)張可能起到關(guān)鍵作用，而WPV2可能對脊髓灰質(zhì)炎的爆發(fā)作用較小。具體分析表明，WPV2首先在東南亞及其相鄰地區(qū)流行，然后進(jìn)一步傳入非洲，美洲等地;WPV3則首先在歐洲與北美地區(qū)流行，1930s傳入發(fā)展中國家;WPV

4、1首先在美洲流行，在1940s傳入東地中海地區(qū)，1940s末進(jìn)一步向發(fā)展中國家擴(kuò)散并導(dǎo)致全球流行?；诤怂嵝蛄械腂SP分析顯示，由WPV1引起的脊髓灰質(zhì)炎感染人口自1940s中期急劇增加，在1950s達(dá)到流行的高峰，并一直持續(xù)至1990s初;而由WPV3造成的脊髓灰質(zhì)炎在1930s-1960s期間一直處于低水平流行，直到1965年后才出現(xiàn)急劇上升。由于大量疫苗的競相出現(xiàn)，WPV2于1999年被滅除，而WPV1和WPV3從1990s早期后

5、也急劇減少。我們的分析結(jié)果從分子水平進(jìn)一步證明了WPV1是引起脊髓灰質(zhì)炎在全球范圍流行的主要致病株。
　　 脊髓灰質(zhì)炎于1953年首次在中國爆發(fā)，包含7個(gè)基因型的WPV1和1個(gè)基因型的WPV3的流行。本文根據(jù)所收集的序列分析，發(fā)現(xiàn)中國地區(qū)還流行2個(gè)WPV1的新基因型(CN-6，CN-7)，暗示了在中國地區(qū)存在多種不同基因型病毒株的共流行。譜系地理學(xué)分析表明，取樣自中國的WPV1均由其他國家傳入中國。最近共同祖先形成時(shí)間的推斷表明

6、，CN-5和CN-7基因型具有較長的流行歷史，可能對中國早期脊髓灰質(zhì)炎的流行發(fā)揮了重要作用，而CN-1-4，CN-6則在1970s后才相繼傳入中國。另外，根據(jù)所構(gòu)建的最大分枝可信(MCC)樹，來自新疆的野生3型病毒株約在1970s中期從格魯吉亞（歐洲）傳入中國，遠(yuǎn)晚于3型的首次分離時(shí)間(1957)，表明中國曾存在其他基因型的3型病毒株。在與中國相鄰的阿富汗和巴基斯坦地區(qū)仍然存在WPV1和WPV3病毒株的流行，并有傳入中國的風(fēng)險(xiǎn)，因此至少