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2023–2025年間韓國光州地區循環傳播的人類腺病毒的基因組范圍進化與重組

《Virology》：Genome-wide evolution and recombination of circulating human adenoviruses in Gwangju, South Korea, 2023–2025

【字體：大中小】 時間：2026年03月02日 來源：Virology 2.4

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　　本研究基于2023-2025年韓國光州哨點醫院7,918份樣本，通過全基因組測序分析人類腺病毒流行病學特征及重組機制。發現B114為2023年8-10月暴發的主要毒株，并揭示B224重組事件涉及抗原性、復制及包裝基因區。證實腺病毒基因組廣泛重組，傳統六種血清型分類無法充分反映遺傳多樣性，強調全基因組監測對暴發預測和防控的重要性。

韓國光州健康與環境研究所

摘要

人類腺病毒（HAdVs）是全球范圍內常見的呼吸道病原體，經常引發疫情，尤其是在兒童人群中。盡管它們在臨床上具有重要意義，但關于韓國境內流行HAdVs的全基因組進化及重組的最新數據仍然有限。在這項研究中，我們分析了2023年至2025年間在韓國光州檢測到的HAdVs的流行病學特征和基因組進化情況。我們對呼吸道樣本進行了分子流行病學監測，并進行了系統發育分析和全基因組測序。2023年8月至10月期間，腺病毒陽性率急劇上升，其中兒童病例占多數。系統發育分析確定了8種基因型，屬于B型和C型，其中B114基因型是主要的流行株。全基因組測序顯示，這兩種基因型都發生了重組事件，涉及抗原區、復制區和包裝區。這些發現表明，流行的HAdVs經歷了持續的全基因組重組，導致出現了僅憑衣殼分類無法完全解釋的基因型特異性疫情。我們的研究強調了全基因組方法在理解腺病毒進化中的重要性，并為近期疫情的基因組多樣性提供了見解。

引言

人類腺病毒（HAdVs）是全球范圍內導致急性呼吸道感染（ARI）最常見的病毒之一。它們約占兒童呼吸道感染的5-10%，成人中的比例為1-7%^{1, 2}。HAdV感染的臨床表現從輕微到嚴重不等，有時甚至可能導致長期肺部后遺癥或死亡³。HAdVs還是免疫功能正常和免疫功能低下個體社區獲得性肺炎（CAP）的重要病原體^{4, 5}。此外，HAdVs還會引起眼部、胃腸道和腎臟系統的多種疾病。

HAdVs屬于腺病毒科（Adenoviridae），馬斯塔腺病毒屬（Mastadenovirus），是一種無包膜的雙鏈線性DNA病毒，基因組長度為34-37 kbp⁶。迄今為止，通過基因組測序已鑒定出116種HAdV基因型，這些基因型被分為7個物種（A-G）^{http://hadvwg.gmu.edu/（2025年9月16日訪問）。其中，B型（HAdV-B）和C型（HAdV-C）最常與呼吸道感染相關^{7, 8}。根據遺傳距離、臨床表現和受體使用情況，B型進一步細分為B1（例如3, 7, 16, 21, 50, 68, 114）和B2（例如11, 14, 34, 35, 55）^{9, 10}。}

傳統上，HAdVs的分類依賴于中和試驗和血凝抑制試驗，但這些方法耗時且需要大量試劑¹¹。然而，具有相同血清中和譜型的HAdVs之間存在生物學和致病性的差異^{12, 13, 14}，這凸顯了血清學分型的局限性。因此，傳統的“六鄰體中心”分類系統已難以滿足需求。例如，HAdV-52是首個通過基因組測序進行分型的腺病毒¹⁵。目前推薦使用三種主要衣殼蛋白基因（五鄰體基、六鄰體和纖維蛋白）的測序，或理想情況下的全基因組測序作為替代方法^{9, 16}。五鄰體基通過RGD基序與細胞整合素相互作用，促進病毒內化并影響病毒進入細胞的效率¹⁷。六鄰體是最豐富的結構蛋白，形成二十面體外殼，其中含有高度可變的環狀結構，是中和抗體的主要靶標¹⁸。纖維蛋白通過與CAR或CD46等細胞受體結合，介導病毒與宿主細胞的結合，從而決定病毒的組織趨向性和宿主范圍^{7, 19}。由于這些基因在抗原性、受體結合和病毒進入過程中起著關鍵作用，它們是頻繁發生重組的位點，也是腺病毒基因分型的遺傳標記^{9, 20, 21}。

盡管人們認識到重組在腺病毒進化中起著核心作用，但對韓國境內流行HAdVs的基因組監測仍然不足。大多數先前的研究依賴于基于血清型或部分基因的分析，這些方法無法全面反映遺傳多樣性和重組模式。缺乏全面的基因組數據限制了我們對疫情期間腺病毒進化動態的深入了解。

為填補這一空白，我們對2023年1月至2025年3月期間通過韓國呼吸道病毒綜合監測系統（K-RISS）在光州收集的腺病毒進行了全基因組測序。我們的目標是分析基因型分布、全基因組重組特征及其與疫情動態的關聯，從而揭示近期腺病毒流行的進化機制。

樣本收集與人類腺病毒檢測

我們參與了韓國呼吸道病毒綜合監測系統（K-RISS），該系統負責監測呼吸道病原體的流行情況和特征。我們從光州合作醫院采集了出現流感樣癥狀（ILI）的門診患者的咽拭子和鼻咽拭子樣本。2023年1月至2025年3月期間共收集了7,918份樣本，并篩查了9種急性呼吸道病毒。使用多重實時檢測方法檢測到了人類腺病毒

腺病毒檢測的群體水平動態

2023年1月至2025年3月期間，對7,918份具有ILI癥狀的門診患者樣本進行了急性呼吸道病毒檢測。其中，1,105份樣本通過實時PCR檢測出腺病毒陽性，陽性率為14.0%。每月陽性率顯示：8月（37.2%）和9月（48.2%）的陽性率超過了2倍標準差（2SD），10月（32.8%）的陽性率雖未超過2SD，但具有統計學意義（p ≤0.05）。

χ²檢驗

討論

腺病毒是呼吸道感染的主要病原體，全年都在傳播，沒有明顯的季節性模式。它們是具有臨床意義的病原體，需要持續監測其流行趨勢和傳播模式，因為它們可能導致嬰兒和免疫功能低下個體的肺炎和其他嚴重并發癥，偶爾甚至危及生命^{3, 4, 5}。本研究提供了關于腺病毒感染的最新流行病學和基因組數據。

CRediT作者貢獻聲明

Jieun Yun：撰寫 – 審稿與編輯、撰寫原始草稿、數據可視化、驗證、監督、軟件使用、資源協調、項目管理、方法學設計、研究實施、資金申請、數據分析、數據整理、概念構思。Hyejin Jeong：資源協調。Jieun Lee：資源協調。Yeong-Un Lee：資源協調。Suji Han：資源協調。Soohoo Kim：資源協調。Jung Wook Park：資源協調。Jeongeun Mun：資源協調。Sungsoon Shim：項目管理。Jungmi Seo：項目管理