人冠状病毒 NL63中国株的全基因组克隆与序列分析

目的：对来自北京儿童医院的两份人冠状病毒NL63（human coronavirus NL63， HCoV-NL63）阳性样本进行病毒全基因组序列测定和分析。方法以荷兰株（NL63_Amsterdam 1）为参考株，设计18对包含重叠区域的、覆盖全长基因组的引物，采用病毒RNA提取、RT-PCR分段克隆测序的方法获得NL63国内株全长基因组序列；通过与其他毒株的比对分析，构建其系统发生树。结果NL63国内株基因组全长27538 bp，与参考株核苷酸相似性为99．1％，其中在1a区有连续15个碱基的缺失。系统发生分析表明，NL63目前可分为A型、B型、C型和D型共4个基因型，而国内株处在新的基因型（ D型）。结论本研究首次获得了两株NL63国内分离株的全基因组序列，进一步阐明了基因组的结构特征，对其遗传进化作了系统分析，为国内NL63病毒的分子流行病学研究提供参考。

人类冠状病毒NL63的研究进展

人类冠状病毒NL63（human coronavirus NL63，HCoV-NL63）是2004年荷兰学者首先报道发现的一种与呼吸道疾病有关的新的人冠状病毒。感染后可以引起上、下呼吸道感染，在儿童及免疫力低下的人群中的感染率较高。

急性呼吸道感染患儿人冠状病毒NL63检测与分析

目的建立人冠状病毒NL63(human coronavirus NL63)的实时荧光定量PCR(real-time fluorescentquantitative PCR,FQ-PCR)方法,了解呼吸道疾病患儿感染人冠状病毒NL63(HCoV-NL63)的情况。方法收集2008年10月至2009年4月因急性呼吸道感染(ARTI)而就诊于福建医科大学省立临床医学院患儿的咽拭子、鼻咽抽吸物、痰标本共151份,设计多聚酶蛋白1a基因的引物和Taqman探针,扩增1a基因片段,并将其克隆到PMD18-T载体上,构建质粒标准品,建立FQ-PCR检测方法,进行敏感性、特异性试验。扩增核衣壳蛋白N基因,对其序列进行初步分析。结果所建立的FQ-PCR方法特异性好,线性范围为101～1010copies/μL,变异系数小于5%。151份临床标本中共检测到2份HCoV-NL63阳性,阳性率为1.3%(2/151)。结论采用FQ-PCR方法可以检测急性呼吸道疾病患儿感染HCoV-NL63的情况。

五株人冠状病毒NL63的基因型鉴定及S1 domain基因特征分析

为阐明我国部分地区人冠状病毒(Human coronavirus,HCoV)NL63基因特征,本研究对2013年陕西省、2018年河南省和湖南省送检的5株HCoV-NL63核酸检测阳性的呼吸道样本进行HCoV-NL63基因型别鉴定及S1 do-main基因特征分析。通过对HCoV-NL63棘突蛋白(Spike glycoprotein,S)基因的S1 domain区域进行基因扩增和序列测定,同时结合GenBank数据库下载的1983～2018年其他国家74条HCoV-NL63代表株序列和2007～2010年中国流行的12条HCoV-NL63代表株序列,构建基因亲缘性关系树,并对S蛋白的S1 domain区域进行核苷酸序列比对分析。结果提示全球HCoV-NL63流行株可划分为A和B两个基因型;A基因型可进一步划分为A0,A1,A2和A3四个基因亚型,其中本研究将GenBank中2008年中国流行的2株HCoV-NL63毒株划分为新基因亚型(A3);B基因型可进一步划分为B0,B1和B2三个基因亚型。A和B基因型的HCoV-NL63代表株序列在地域分布上无明显差异,但A基因型不同基因亚型的HCoV-NL63序列在年代分布上呈现出一定的时间进化趋势。在我国A和B基因型HCoV-NL63均已被检测到,但主要以A基因型流行为主,且主要集中在A1和A2基因亚型。不同基因型HCoV-NL63序列在S1 domain区域核苷酸和氨基酸序列上存在特征性差异。本研究通过对五株HCoV-NL63基因型鉴定及S1 domain基因特征分析,初步阐明了我国部分地区流行的HCoV-NL63基因型/基因亚型分布情况及基因特征,丰富了我国本土流行的HCoV-NL63基因数据库,为我国HCoV-NL63分子流行病学研究及分子检测和监测技术的改进和验证提供了基础基因数据。

深圳市一起人类冠状病毒NL63聚集性疫情的病原学特征研究

2020年8月,广东省深圳市发生一起上呼吸道感染聚集性疫情,经对咽拭子样本进行病毒RNA的提取、逆转录和荧光定量PCR检测,确认为人类冠状病毒(Human coronavirus,HCoV)NL63感染所致,然后利用二代测序技术对阳性标本进行病毒全基因组测序,最终获取7条HCoV-NL63序列全长。在对毒株的棘突蛋白(Spike glycoprotein,S)基因及其S1 domain进行PCR扩增和序列测定分析中发现,S基因的160个碱基变异导致41个氨基酸突变和1个氨基酸缺失,其中39个位于S1 domain中,含1个位于受体结合结构域的突变(E572A)。在N端结构域内,三个氨基酸变异(N24S、S100P和N178S)造成三处潜在N-糖基化位点缺失,而四个氨基酸变异(N24S、E94N、G96S和L131S)却造成另三处潜在N-糖基化位点增加,使得潜在N-糖基化位点的总数保持不变。同时,结合GenBank数据库下载的45条多国的HCoV-NL63流行代表株序列,构建基于S基因中S1 domain的基因亲缘性关系树。进化分析发现,HCoV-NL63代表株主要被划分为A和B两大基因型,本次疫情中检测出的7株毒株和2株中国广东省流行的HCoV-NL63毒株进化距离最近,同属一个新的单独进化树分支,暂被划分为新基因亚型B3。本研究通过对毒株中S基因序列的比对、功能区域特征的分析以及基因型鉴定,从分子流行病学上初步阐明了深圳本次聚集性疫情中HCoV-NL63的基因特征及基因型/基因亚型,丰富和完善了我国流行的HCoV-NL63基因数据库,为今后对HCoV-NL63的分子检测、疫苗研发及致病机制研究提供了科学依据。