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编号:10265502
庚型肝炎病毒不同地理株5′端非编码区序列的变异性分析
http://www.100md.com 《中山大学学报(医学科学版)》 1999年第1期
     作者:李 刚 姚集鲁 廖家杰 姚春斓 梁英杰 汤文辉

    单位:姚春斓 李 刚 姚集鲁 中山医科大学传染病学教研室; 广州, 510630;廖家杰 香港大学玛丽医院胃肠肝病科,香港;梁英杰 粤港肝炎研究中心,广州;汤文辉 昆明医学院附属第一医院传染科,云南)

    关键词:庚型肝炎病毒;聚合酶链反应;碱基序列;变异(遗传学)

    中山医科大学学报990118

    摘 要 目的:为明确了解中国不同地区(广东、云南、香港)庚型肝炎病毒(HGV)株5′端非编码区(NCR)序列的差异。方法:采用逆转录巢式聚合酶链反应(RT-PCR)技术,从广东省2例、云南省1例、香港3例共6例HGV感染者血浆中扩增HGV 5′ NCR cDNA片段,为238bp,PCR产物纯化后直接经双脱氧链末端终止法测定核苷酸序列。结果:中国HGV株间5′ NCR相应序列的同源性介乎92.93%~97.98%,与国外分离株比较,同源性介乎86.36%~91.92%。结论:中国HGV株间5′ NCR相应序列的同源性较大,与国外分离株的同源性较小;碱基变异在序列中呈散在分布,部分区段变异较大;HGV核酸变异与地域因素有关。
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    中图号 R 512.6

    Diversity Analysis of 5′ NCR Sequence of Hepatitis G Virus

    from Different Geographical Regions

    Li Gang Yao Jilu Liao Jiajie Yao Chunlan Liang Yingjie Tang Wenhui

    (Department of Infectious Diseases, Sun Yat-sen University of Medical Sciences, Guangzhou, 510630)

    Abstract Objective: To explore the nucleotide sequence variation of 5′ non-coding region (5′ NCR) of hepatitis G virus (HGV) strains from different districts in China (including Guangdong province, Yunnan province, Hongkong). Methods: HGV RNAs derived from the plasmas of two patients with hepatitis non-A to E and one patient with hepatocellular carcinoma in Guangdong province, and an intravenous drug user in Yunnan province, and three patients with post-trans-plantation of bone marrow in Hongkong, totally b patients , were converted to cDNA by reverse transcription and subsequently amplified by polymerase chain reaction using 5′ NCR primers. The products with 238 bp were purified and then directly sequenced. Results: The nucleotide homology of HGV 5′ NCR was 92.93%~97.98% among strains isolated in China, and was 86.36%~91.92% between strains from China and several reported isolates from abroad. Conclusions: The homology was higher among strains isolated from China than that between strains from China and isolates from abroad. Nucleotide differences were distributed throughout the sequence, but striking diversity region was observed. Our results suggest that the nucleotide variation of HGV is associated with geographical factor.
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    subject headings hepatitis G virus; polymerase chain reaction; base sequence; variation (genetics)

    庚型肝炎病毒(HGV)是近年被国外学者证实的与肝炎相关的一种新型病毒。1995年末,Leary等报道从西非一个不明原因肝炎病人血浆中鉴定了一种新的黄病毒样肝炎病毒,定名为GBV-C[1]。同一时期,Linnen等采用免疫筛选构建文库、分子克隆、巢式PCR等方法分别在2个美国病人(PNF2 161和R1 0291)血浆中鉴定了一种新的黄病毒样肝炎病毒,他们暂将其命名为HGV[2]。经分析NS3区331bp序列后发现,GBV-C与HGV核苷酸同源性为85.5%,氨基酸同源性为100%,根据种系发生分析方法,两者应属于同型肝炎病毒,只是不同的变异株或亚型。HGV为单股正义链RNA病毒,基因组结构类似其他黄病毒,如丙型肝炎病毒(HCV)、登革病毒等,基因组全长约9.4kb,由5′和3′非编码区及中间的结构蛋白和非结构蛋白编码区组成,编码约3000个氨基酸。HGV是一种全球性分布的病毒[3],其在不同国家或地区的变异情况是目前研究的热点。本文对来自中国广东、云南及香港的6株HGV5′NCR进行了序列测定,并分析他们的变异状况。
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    1 材料与方法

    1.1 血浆标本

    2份来自广州市,1份临床诊断为非甲乙丙丁戊型肝炎,另1份为肝细胞癌;1份来自云南省昆明市某强制戒毒所一静脉吸毒者;3份来自香港骨髓移植患者。采得血浆在-20℃以下保存。

    1.2 主要试剂

    RNasin, AMV逆转录酶,Taq DNA聚合酶,100bp DNA Marker, Wizard PCR preps DNA purification system (Promega), Sequencing kit (ABI)。

    引物:根据Genbank中GBV-C序列(U36 380)、HGV PNF2 161株序列(U44 402)及HGVR10 291株序列(U45 966)设计。位置及序列如下:
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    g1 5′ATGCGTGATGACAGGGTTGG 3′ (+) (117-136,按PNF2 161株位置,下同);G2 5′TAGGTGGCCCCATGCATTTCC 3′ (-) (451-471);G35′GGTAGCCACTATAGGTGGGT 3′ (+) (161-180);G4 5′ CACTGGTCCTTGTCAACTCG 3′ (-) (379-398)。G1,G2为外引物,G3,G4为内引物,位于5′NCR,巢式扩增后产物为238bp。

    1.3 逆转录聚合酶链反应[4]

    采用热变性法制备RNA模板[5],取待检血浆标本及阳性对照血浆标本各100μL,分别加入裂解液10μL(成份:φB=0.005 2-巯基乙醇,25mmol/L MgCl2),95℃ 15min,10000r/min离心5min,取裂解上清10μL进行逆转录,逆转录反应体积20μL,内含引物G2100ng,AMV逆转录酶10 U,0.25mmol/L dNTP 2μL,RNasin40 U,10×buffer 2μL。42 ℃ 45min。第1次PCR反应体积为40μL,含逆转录液20μL,引物G1100ng,G250ng,0.25mmol/L dNTP 4 μL,10×buffer4 μL, Taq DNA聚合酶2 U。在94 ℃30s,55 ℃30s,72 ℃40s,循环30次,72 ℃延伸反应7min。第2次PCR反应体积为50μL,内含第1次PCR反应液10μL,引物G3100ng,G4 100 ng,0.25mmol/L dNTP5μL,10×buffer5 μL, Taq DNA聚合酶2 U,循环条件同第1次PCR。取10μL在含溴化乙锭的φ=0.02琼脂糖凝胶中电泳,对照分子量标志,在紫外灯下观察结果。
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    1.4 PCR产物测序

    取PCR产物50μL按测序试剂盒所述方法纯化,然后与特异引物混合、变性、冷却,再与标记脱氧核苷酸混合进行双脱氧链末端终止反应,用Taq DNA聚合酶引导测序反应,具体方法按试剂盒说明。制备φ=0.06变性聚丙烯酰胺凝胶,样品在373ADNA全自动测序仪(ABI)上电泳测定核苷酸序列,同一片段经正反两方向测定。

    2 结 果

    2.1 PCR产物的获取

    HGV RNA经热变性后释放到裂解上清液中,HGV特异负链外引物(G2)引导逆转录反应,合成cDNA,第1次PCR用外引物G1,G2扩增,第2次PCR用内引物G3,G4扩增,巢式扩增产物在20g/L琼脂糖凝胶中电泳,紫外灯下溴化乙锭染色可见单一条带,与标准分子量作对照,其大小与预期的238bp相符(见图1)。
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    图1 HGV经RT-PCR获得的产物

    Fig.1 Amplified product from HGV by RT-PCR

    Lane 1, 3, 5, 6: positive product; Lane 2, 4, 7: negative samples; Lane 8: 100 bp DNA ladder; Lane 9: positive control (238bp)

    2.2 HGV中国株5′NCR cDNA核苷酸序列及其与国外已知分离株的比较

    见图2;同源性分析,见表1。
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    图2 HGV不同地理株5′NCR cDNA相应序列的比较。

    Fig.2 Comparison of HGV 5′NCR cDNA sequences from different strains

    Small letter stands for sequence of primers; Dot indicated identity with sequence of HGV-GD; HGV-GD, HGV-GDCA: HGV Guangdong strains; HGV-YN: HGV Yunnan strain; HGV-H10, HGV-H8,HGV-H120: HGV Hongkong strains; PNF2 161, R10 291, GBV-C: HGV strains from abroad

    表1 HGV不同地理株5′NCR cDNA序列的同源性分析
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    Table 1 Homology analysis of HGV 5′NCR cDNA sequences from different strains(%)

    HGV-GDCA

    HGV-YN

    HGV-H10

    HGV-H8

    HGV-H120

    PNF2161

    R10291

    GBV-C

    HGV-GD

    95.45
, 百拇医药
    896.97

    97.98

    96.97

    93.94

    90.40

    89.39

    86.87

    HGV-GDCA

    94.44

    96.46

    97.47

    94.44

    90.40
, 百拇医药
    89.39

    87.37

    HGV-YN

    96.97

    95.96

    92.93

    90.91

    89.90

    86.36

    HGV-H10

    97.98

    94.44

    89.90
, 百拇医药
    88.89

    87.37

    HGV-H8

    96.46

    91.92

    90.91

    88.89

    HGV-H120

    89.39

    88.38

    86.36

    PNF2161

    97.98
, 百拇医药
    87.37

    R10291

    85.86

    3 讨 论

    HGV是继甲乙丙丁戊型肝炎病毒之后最近被证实的一种新型肝炎病毒,其传播途径类似HCV,主要经肠道外传播,输血和不洁注射是获得感染的重要途径[6]。据国外报道,HGV在人群的感染率不低于HCV,感染后可致持续病毒血症,大多数临床症状轻微。目前对HGV的特性、形态、致病作用等仍有待阐明,由于GBV-C和HGV(PNF2161和R10291)是不同机构的研究结果,其命名有待进一步确定。

    HGV全基因组序列已被测定,其基因组结构类似其他黄病毒,为单股正义链RNA,在核酸变异方面,HGV株间同源性约85%~90%,氨基酸同源性为97%~100%,同一基因组的不同部位变异程度有所不同,5′NCR较保守,结构蛋白区变异较大,非结构蛋白区中螺旋酶、蛋白酶及依赖RNA的RNA多聚酶的编码区有保守基序[2]。HGV在我国的研究尚在起步阶段,有关我国HGV株的变异情况仍不清楚。
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    本文分别从广东、云南和香港共6例HGV感染者血浆中扩增HGV 5′NCR基因,获得238bp的片段,测定他们的核苷酸序列,比较序列后发现,同源性介乎92.93%~97.98%。根据种系发生分析法,6个HGV株应属于同一亚型。中国HGV株与国外已知分离株相应序列比较后发现,同源性介乎86.36%~91.92%,比西非株(GBV-C)同源性较小,比美国株同源性较大。中国HGV株间同源性比中国株与国外株间的同源性大。株间不同的碱基呈散在分布,较大变异区位于第187~223位核苷酸(按PNF2 161株位置),其他区段属高度保守区,只有散在的碱基变异,结果证实,HGV核酸变异与地域因素有关。

    HGV在血液中滴度很低,其基因组必须经过PCR扩增后才能检测到,目前确立HGV感染的主要手段是RT-PCR,由于5′NCR序列的保守性,设计PCR引物时多选择此区段,可提高检测的敏感性,本文测定的HGV5′NCR序列可为设计适合我国HGV株检测的引物提供依据。

    (感谢中山医科大学达安基因诊断中心的李全贞和任秀容老师在测序方面提供的帮助)
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    国家自然科学基金部分资助(编号 39600130)课题

    参考文献

    1 Leary T P, Muerhoff A S. Simons J N, et al. Sequence and genomic organization of GBV-C: a novel meber of the Flaviviridae accociated with human non A-E hepatitis. J Med Virol, 1995, 48:60

    2 Linnen J, Wages J, Zhang keck Z Y, et al. Molecular cloning and disease association of hepatitis G virus: a transfusion-transmissible agent. Science 1996, 271:505
, 百拇医药
    3 Nakatsuii Y, Shin J W K, Tanaka E, et al. Prevalence of hepatitis G virus (HGV) in Japan. AASLD abstract. Hepatology, 1995, 22(4) pt2:182A

    4 李 刚,姚集鲁,陈 青,等. 一种新型肝炎病毒——庚型肝炎病毒的cDNA克隆. 中山医科大学学报,1996,17(3):237

    5 高志良,姚集鲁. 热变性HCV RNA模板直接法扩增. 中山医科大学学报,1994,15(3):68

    6 Kim J P, Linnen J, Wages J, et al. Identification of a new hepatitis virus (HGV) and its implication in post transtusion hepatitis. AASLD abstract. Hepatology, 1995, 22(4) pt 2:18A

    (1998 - 03 - 02收稿 1998 - 10 - 06修回), 百拇医药