近日，病毒學國際學術期刊《Viruses》在線發表了香港大學醫學院微生物系、南方醫科大學張其威教授研究組、美國喬治梅森大學系統生物學院合作的關於腺病毒的最新研究結果：A Survey of Recent Adenoviral Respiratory Pathogens in Hong Kong Reveals Emergent and Recombinant Human Adenovirus Type 4 (HAdV-E4) Circulating in Civilian Populations。

人4型腺病毒（HAdV-E4）是一種引起美國軍隊士兵急性呼吸道疾病的病原體，在普通人群中很少發現感染。該腺病毒的基因組與黑猩猩腺病毒26型同源性最高，而與其它人腺病毒基因組同源性較低，提示該病毒可能發生了跨物種的傳播。研究組對近年來香港兒童流感樣疾病的分子流行病學調查結果顯示，普通人群中開始出現越來越多的人4型腺病毒，這些「新」的HAdV-E4病原體基因組的末端反轉重複序列（ITR）中均含有宿主轉錄因子結合關鍵基序Nuclear Factor I（NF-I），而美國軍隊中流行的「舊」的原型樣的人4型腺病毒，基因組中均缺少NF-I。NF-1存在於所有人呼吸道腺病毒的ITR中，是人腺病毒在人細胞內複製必不可少的原件。

該發現表明，近年來新出現的HAdV-E4發生了基因組重組，獲得了人腺病毒的NF-I原件，在普通人群中顯示出越來越強的宿主適應能力。這些新型的來源於黑猩猩的人4型腺病毒的發現，預示可能會出現更多的HAdV-E4在普通人群中的感染和暴發；臨床醫生應特別注意在普通人群中是否出現這種新的重組的人4型腺病毒。

ITR含有重要的保守的DNA複製基序，包括人轉錄因子結合位點NF-1，有利於病毒的複製和生長。10株HAdV-E4香港分離株（Figure1：紅色）均含有這種適宜在人宿主細胞中複製的人呼吸道腺病毒ITR（黃色），特別是NF-1識別和結合位點。而猴腺病毒（SAdV）ITRs（紫色）以及「舊」的HAdV-E4流行株（綠色）則全部缺少這一基序，只含有Core Origin和NF-III基序。NF-I基序的缺失可能限制了「舊」的HAdV-E4在普通人群中的流行，而NF-I基序的獲得，使得「新」的HAdV-E4可能更好的適應在人類宿主細胞中複製。

進一步對所有的人腺病毒和猴腺病毒代表株的ITR核苷酸序列的進化分析結果表明，「新」出現的適應人類宿主的HAdV-E4流行株（藍色），包括1株香港分離株（紅色），均與人呼吸道B組腺病毒（黃色）進化距離較近，而原型樣的HAdV-E4流行株（綠色；軍隊流行）和猴腺病毒（SAdV）（紫色）的進化距離更近(Figure 2)，這進一步驗證了在普通人群中流行的HAdV-E4的ITR可能與人B組呼吸道腺病毒（HAdV-B3，-B7，-B14，-B21等）發生了重組，獲得了人腺病毒ITR的關鍵基序。

Figure 1. Human adenovirus Inverted Terminal Repeats (116–209 bases) embed replication protein binding motifs within 88 bases.

Figure 2. Phylogeny of select HAdV and SAdV ITRs.

ABSTRACT

Human adenovirus type 4 (HAdV-E4), which is intriguingly limited to military populations, causes acute respiratory disease with demonstrated morbidity and mortality implications. This respiratory pathogen contains genome identity with chimpanzee adenoviruses, indicating zoonotic origins. A signature of these 「old」 HAdV-E4 is the absence of a critical replication motif, NF-I, which is found in all HAdV respiratory pathogens and most HAdVs. However, our recent survey of flu-like disease in children in Hong Kong reveals that the emergent HAdV-E4 pathogens circulating in civilian populations contain NF-I, indicating recombination and reflecting host-adaptation that enables the 「new」 HAdV-E4 to replicate more efficiently in human cells and foretells more potential HAdV-E4 outbreaks in immune-na?ve civilian populations. Special attention should be paid by clinicians to this emergent and recombinant HAdV-E4 circulating in civilian populations.

附文獻信息

Jing Zhang, June Kang, Shoaleh Dehghan, et al. A Survey of Recent Adenoviral Respiratory Pathogens in Hong Kong Reveals Emergent and Recombinant Human Adenovirus Type 4 (HAdV-E4) Circulating in Civilian Populations.Viruses,2019, 11(2):129.

DOI：10.3390/v11020129

Web：https://www.mdpi.com/1999-4915/11/2/129

本期編輯：hantavirus

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