Molecular Epidemiology of Human Rhinovirus in 2 260 Children with Acute Lower Respiratory Tract Infection
-
摘要:
目的 了解昆明地区急性下呼吸道感染（acute lower respiratory tract infection，ALRTI）住院患儿人鼻病毒（human rhinovirus，HRV）感染的分子流行病学特征。 方法 选取2019年1月至2019年12月在昆明市儿童医院住院的ALRTI患儿共2260例作为研究对象，利用逆转录聚合酶链式反应（RT-PCR）对其鼻咽抽吸物或痰液进行HRV检测，随机选取40份HRV检测阳性标本扩增VP4/VP2基因片段，并对扩增产物进行测序分型。 结果 ALRTI患儿HRV检出率为6.50%（147/2260）。不同年龄段ALRTI患儿HRV检出率不存在差异（χ2 = 3.240，P = 0.356）。不同季节ALRTI患儿HRV检出率存在差异，夏季最高，其次为秋季（χ2 = 37.674，P < 0.05）。随机检测的40份阳性标本中，23份为HRV-A型，5份为HRV-B型，12份为HRV-C型。HRV检测阳性与HRV检测阴性患儿的临床表现在发热、咳嗽方面，差异无统计学意义（ P > 0.05），但在喘息方面，差异有统计学意义（ P < 0.05）。 结论 HRV是昆明地区急性下呼吸道感染的病原体之一，流行季节在夏秋季，以HRV-A型为主，感染HRV患儿更容易出现喘息。 Abstract:Objective To investigate the molecular epidemiological characteristics of human rhinovirus (HRV) infection in hospitalized children with acute lower respiratory tract infection (ALRTI) in Kunming. Methods A total of 2260 children with ALRTI who were hospitalized in Kunming children's Hospital from January 2019 to December 2019 were selected. HRV was detected by reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR) in nasopharyngeal aspirates or sputum. 40 HRV positive samples were randomly selected to amplify VP4 / VP2 gene fragment, and the amplified products were sequenced and their types were identified. Results The positive rate of HRV was 6.50% (147 / 2260). There was no significant difference in HRV positive rate among different age groups (χ2 = 3.240, P = 0.356). The positive rate of HRV in children with ALRTI was significantly different in different seasons, the peak is in summer, followed by autumn (χ2 = 37.674, P < 0.05). Among the 40 positive samples, 23 were HRV-A, 5 were HRV-B and 12 were HRV-C. There was no significant difference in fever and cough between HRV positive and HRV negative children ( P > 0.05), but there was significant difference in wheezing ( P < 0.05). Conclusion HRV is one of the pathogens of acute lower respiratory tract infection in Kunming area. The epidemic season is summer and autumn and HRV-A is the main type. Children infected with HRV are more likely to have wheezing. -
Key words:
- Rhinovirus /
- Respiratory tract infection /
- Children /
- Epidemiology
-
人鼻病毒（human rhinovirus，HRV）是由Pelon等[1]于19世纪50年代首次从普通感冒患者中分离出，属于小角鼻病毒科的ssRNA病毒，是一种小型非包膜病毒，直径约27 nm，主要根据VP4/VP2衣壳蛋白基因序列分为HRV-A、HRV-B、HRV-C三大类，目前一共发现有171个血清型，是引起儿童呼吸道感染的最主要病原体之一。近年来国内外许多学者对不同国家、不同地区的HRV的流行病学作了相关研究，但针对昆明地区的研究较少。因此，本研究重点了解昆明地区急性下呼吸道感染（acute lower respiratory tract infection，ALRTI）住院患儿的HRV感染情况，并随机抽取部分阳性标本，测定VP4/VP2基因片段，进行基因分型。
1. 资料与方法
1.1 一般资料
1.1.1 研究对象
收集2019年1月至2019年12月在昆明市儿童医院住院的ALRTI病例共2260例，其中男1398例，女862例，男女比例为1.6∶1.0。纳入标准：（1）年龄29 d～14岁的患儿；（2）符合《诸福棠实用儿科学》（第8版）[2]ALRTI诊断标准；（3）其他临床资料完整，如姓名、年龄、发病日期、临床症状、HRV检测结果等。排除标准：既往有免疫缺陷性疾病、慢性肺部疾病、先天性心脏病的患儿。
1.1.2 标本及临床资料收集
在患者住院24 h内采集鼻咽抽吸物或痰液，将标本装入专用痰液收集器放-70°留存待检。病例资料的收集由经过培训的临床医师完成。样本的采集过程及临床资料的获取均具备知情同意书。
1.2 方法
1.2.1 核酸提取
使用Geneaid公司的Viral Nucleic Acid Extraction Kit VR100V 试剂盒提取核酸，严格按照说明书进行操作。
1.2.2 病毒检测
使用Bio-Rad公司的iScript TM Cdna Synthesis Kit逆转录试剂盒进行逆转录反应。将之前提取的核酸作为模板，采用Tiangen公司的TaqDNA聚合酶以及PCR反应体系，巢式PCR扩增HRV-5′NCR基因，引物设计及基因扩增条件参考文献[3]。选取HRV-5′NCR阳性标本扩增VP4/VP2基因片段，VP4/VP2引物设计参考文献[4]。
1.2.3 结果观察
PCR产物经2%琼脂糖凝胶电泳，全自动凝胶成像仪观察结果。
1.2.4 核苷酸序列测定及HRV分型
VP4/VP2基因扩增产物经电泳观察，阳性扩增产物由擎科生物公司进行纯化和测序。将测序结果采用NCBI网站上的Nucleotide Blast进行比对区分亚型。
1.3 统计学处理
采用SPSS 23.0软件进行统计学分析，计数资料用率（%）表示，采用χ2检验，P < 0.05为差异有统计学意义。
2. 结果
2.1 HRV感染的性别分布
检出HRV阳性患儿共147例，感染率为6.50%，其中男性患儿90例，占阳性患儿中的61.22%，女性患儿57例，占阳性患儿中的38.78%。
2.2 HRV感染年龄分布
< 1岁、1～2岁、3～5岁及≥6岁患儿的HRV检出率分别为6.70%、6.88%、7.14%、3.92%。不同年龄ALRTI患儿HRV检出率，差异无统计学意义（χ2 = 3.240，P = 0.356），见表1。
表 1 不同年龄ALRTI患儿HRV检出情况[n（%）]Table 1. HRV detection in children with ALRTI in different age groups [n（%）]年龄（岁） < 1 1～2 3～5 ≥6 χ2 P RV检测结果 阳性 72（6.704） 40（6.885） 25（7.143） 10（3.922） 3.24 0.356 阴性 1002（93.296） 541（93.115） 325（92.857） 245（96.078） 合计 1074（100.000） 581（100.000） 350（100.000） 255（100.000） 2.3 HRV感染季节分布
不同季节病毒检出率存在差异，以夏季最高，其次为秋季（χ2= 37.674，P < 0.05），见 表2。
表 2 不同季节ALRTI患儿HRV检出情况[n（%）]Table 2. HRV detection in children with ALRTI in different seasons[n（%）]季节 春（3月～5月） 夏（6月～8月） 秋（9月～11月） 冬（12月～2月） χ2 P RV检测结果 阳性 33（5.622） 56（10.000） 49（8.673） 9（1.642） 37.674 P < 0.001 阴性 554（94.378） 504（90.000） 516（91.327） 539（98.358） 合计 587（100.000） 560（100.000） 565（100.000） 548（100.000） 2.4 HRV感染的分型
随机抽取40份阳性标本进行基因分型，结果23份为HRV-A型，5份为HRV-B型，12份为HRV-C型。其中HRV-A型最多，占57.50%（23/40）；其次为HRV-C型，占30.00%（12/40）；HRV-B型最少，仅占12.50%（5/40）。部分凝胶电泳结果，见图1。
2.5 HRV检测阳性与HRV检测阴性患儿的临床表现比较
HRV检测阳性与HRV检测阴性患儿的临床表现在发热、咳嗽方面，差异无统计学意义（P > 0.05），但在喘息方面，差异有统计学意义（ P < 0.05），见 表3。
表 3 HRV检测阳性与HRV检测阴性患儿的临床表现比较[n（%）]Table 3. Comparison of clinical manifestations of children with positive HRV test and negative HRV test [n（%）]临床表现 HRV检测 合计 P 阳性 阴性 发热 有 62（42.177） 704（33.318） 766（33.894） 0.301 无 85（57.823） 1409（66.682） 1494（66.106） 咳嗽 有 20（13.605） 331（15.665） 351（15.531） 0.712 无 127（86.395） 1782（84.335） 1 909（84.469） 喘息 有 23（15.646） 104（4.922） 127（5.619） 0.030 无 124（84.354） 2 009（95.078） 2133（94.381） 3. 讨论
HRV是引起儿童呼吸道感染的最主要病原体之一，在世界各地都会引起呼吸道疾病。来自巴西[5]、芬兰[6]、俄罗斯[7]等多地均有类似报道，检出率分别是35.4%、55%、41.7%、26%、10.7%。本组ALRTI患儿HRV检出率为6.50%，与青海相近[8]，比北京（34.0%）[9]低。不同地区HRV的检出率不同，可能与地域不同、纳入标准不同、研究方法不同、检测方法不同有关。
本组 < 1岁、1～2岁、3～5岁患儿的HRV检出率相似，≥6岁稍低，但不同年龄ALRTI患儿HRV检出率没有明显差异（ P > 0.05）。但国内外不同学者的研究结果不一致。赵梦川 [10]等的研究显示河北省在1 ～3 岁年龄组HRV检出率最高，而法国的Freymuth等[11]的研究显示 < 6月（34.2%）及6月～2岁（37.8%）患儿的检出率相似，2～5岁（19.5%）患儿检出率稍低。还有研究指出在儿童中年龄较小的患儿更容易感染RV，急性下呼吸道感染住院的RV阳性儿童比RV阴性儿童年龄更小，早产儿童被发现特别容易受到RV感染 [6]。本研究的对象主要纳入的是ALRTI患儿，而上诉研究纳入的研究对象与本研究不一致，考虑研究结果不同与此有关。
HRV感染全年均有发生，但最常见于秋季和春季[6]。自20世纪60年代开始，研究者对温带气候中RV感染的流行病学进行纵向研究，发现HRV感染率在初秋达到高峰，在春季出现较小的高峰[12]，这与笔者的研究结果一致。但不同地区HRV流行高峰存在差异，有研究表明上海地区HRV流行高峰在冬季[13]，而兰州地区HRV流行高峰为春季、秋季和冬季三个季节[14]。不同地区HRV流行高峰存在差异考虑与不同地区气候不同、人体免疫力不同有关。
本研究显示在昆明地区ALRTI患儿中HRV-A型最多，其次为HRV-C型，HRV-B型最少。这与我国兰州地区Jin Y[14]、重庆地区Lu QB[15]、意大利Piralla等[16]的研究结果相似，说明昆明地区HRV流行趋势与国内外基本一致。
有研究[17]表明儿童在HRV感染后，可以出现不同的临床表现，从轻微的普通感冒和急性中耳炎扩展到严重的喘息。喘息性疾病（细支气管炎、反复喘息或哮喘加重）常与HRV有关，婴儿期HRV引起的喘息可能是儿童哮喘的第一个症状[6]。本研究结果显示HRV感染后的患儿更容易出现喘息的临床表现，与之前的研究结果一致[17]。出现此现象的原因，考虑与支气管上皮细胞在HRV感染后嗜酸性粒细胞的募集、诱导血管生成和促炎介质的产生有关[18]。
本研究初步了解2019年昆明地区ALRTI住院患儿HRV感染的流行病学特征，为临床监测及疾病防控补充基础数据。但现有研究观察时间短、病例数少，有待延长研究时间、纳入更多病例进行进一步分析。且12%～22%的无症状人群可检出HRV感染[19]，故在以后的研究中应注意加入对昆明地区无症状人群HRV的监测，有利于更准确、更有效的了解HRV的流行病学特征。
-
表 1 不同年龄ALRTI患儿HRV检出情况[n（%）]
Table 1. HRV detection in children with ALRTI in different age groups [n（%）]
年龄（岁） < 1 1～2 3～5 ≥6 χ2 P RV检测结果 阳性 72（6.704） 40（6.885） 25（7.143） 10（3.922） 3.24 0.356 阴性 1002（93.296） 541（93.115） 325（92.857） 245（96.078） 合计 1074（100.000） 581（100.000） 350（100.000） 255（100.000） 
下载: 导出CSV
表 2 不同季节ALRTI患儿HRV检出情况[n（%）]
Table 2. HRV detection in children with ALRTI in different seasons[n（%）]
季节 春（3月～5月） 夏（6月～8月） 秋（9月～11月） 冬（12月～2月） χ2 P RV检测结果 阳性 33（5.622） 56（10.000） 49（8.673） 9（1.642） 37.674 P < 0.001 阴性 554（94.378） 504（90.000） 516（91.327） 539（98.358） 合计 587（100.000） 560（100.000） 565（100.000） 548（100.000）
下载: 导出CSV
表 3 HRV检测阳性与HRV检测阴性患儿的临床表现比较[n（%）]
Table 3. Comparison of clinical manifestations of children with positive HRV test and negative HRV test [n（%）]
临床表现 HRV检测 合计 P 阳性 阴性 发热 有 62（42.177） 704（33.318） 766（33.894） 0.301 无 85（57.823） 1409（66.682） 1494（66.106） 咳嗽 有 20（13.605） 331（15.665） 351（15.531） 0.712 无 127（86.395） 1782（84.335） 1 909（84.469） 喘息 有 23（15.646） 104（4.922） 127（5.619） 0.030 无 124（84.354） 2 009（95.078） 2133（94.381）
下载: 导出CSV
-
[1] Royston L,Tapparel C. Rhinoviruses and Respiratory Enteroviruses:Not as Simple as ABC[J]. Viruses,2016,8(1):E16. doi: 10.3390/v8010016 [2] 江载芳, 申昆玲, 沈颖. 诸福棠实用儿科学[M]. 第8版, 北京: 人民卫生出版社, 2015: 1247-1253. [3] Wisdom A,Leitch E C,Gaunt E,et al. Screening respiratory samples for detection of human rhinoviruses (HRVs) and enteroviruses:Comprehensive VP4-VP2 typing reveals high incidence and genetic diversity of HRV species C[J]. J Clin Microbiol,2009,47(12):3958-3967. doi: 10.1128/JCM.00993-09 [4] Harvala H,Simmonds P. Human parechoviruses:Biology,Epidemiology and clinical significance[J]. J Clin Virol,2009,45(1):1-9. doi: 10.1016/j.jcv.2009.03.009 [5] Costa L F,Queiróz D A,Lopes da Silveira H,et al. Human rhinovirus and disease severity in children[J]. Pediatrics,2014,133(2):e312-321. doi: 10.1542/peds.2013-2216 [6] Hartiala M,Lahti E,Forsström V,et al. Characteristics of hospitalized rhinovirus-associated community-acquired pneumonia in children,finland,2003-2014[J]. Front Med (Lausanne),2019,6:235. doi: 10.3389/fmed.2019.00235 [7] Spichak T V,Yatsyshina S B,Кatosova L К,et al. Is the role of rhinoviruses as causative agents of pediatric community-acquired pneumonia over-estimated?[J]. Eur J Pediatr,2016,175(12):1951-1958. doi: 10.1007/s00431-016-2791-x [8] Liu G S,Li H,Zhao S C,et al. Viral and bacterial etiology of acute febrile respiratory syndrome among patients in qinghai,China[J]. Biomed Environ Sci,2019,32(6):438-445. [9] Zhao Y,Lu R,Shen J,et al. Comparison of viral and epidemiological profiles of hospitalized children with severe acute respiratory infection in Beijing and Shanghai,China[J]. BMC Infect Dis,2019,19(1):729. doi: 10.1186/s12879-019-4385-5 [10] 赵梦川,吴勇,黄迎彬,等. 河北省重症肺炎患儿非细菌性呼吸道病原学研究[J].河北医药,2020,42(5):774-778. doi: 10.3969/j.issn.1002-7386.2020.05.033 [11] Freymuth F,Vabret A,Dina J,et al. Bronchiolitis viruses[J]. Arch Pediatr,2010,17(8):1192-201. doi: 10.1016/j.arcped.2010.05.006 [12] Miller E K,Lu X,Erdman D D,et al. Rhinovirus-associated hospitalizations in young children[J]. J Infect Dis,2007,195(6):773-781. doi: 10.1086/511821 [13] Wang W,Cavailler P,Ren P,et al. Molecular monitoring of causative viruses in child acute respiratory infection in endemo-epidemic situations in Shanghai[J]. J Clin Virol,2010,49(3):211-218. doi: 10.1016/j.jcv.2010.08.005 [14] Jin Y,Yuan X H,Xie Z P,et al. Prevalence and clinical characterization of a newly identified human rhinovirus C species in children with acute respiratory tract infections[J]. J Clin Microbiol,2009,47(9):2895-900. doi: 10.1128/JCM.00745-09 [15] Lu Q B,Wo Y,Wang L Y,et al. Molecular epidemiology of human rhinovirus in children with acute respiratory diseases in Chongqing,China[J]. Sci Rep,2014,4:6686. [16] Piralla A,Baldanti F,Gerna G. Phylogenetic patterns of human respiratory picornavirus species,including the newly identified group C rhinoviruses,during a 1-year surveillance of a hospitalized patient population in Italy[J]. J Clin Microbiol,2011,49(1):373-376. doi: 10.1128/JCM.01814-10 [17] Erkkola R,Turunen R,Risnen K,et al. Rhinovirus C is associated with severe wheezing and febrile respiratory illness in young children[J]. Pediatr Infect Dis J,2020,39(4):283-286. doi: 10.1097/INF.0000000000002570 [18] Psarras S,Volonaki E,Skevaki C L,et al. Vascular endothelial growth factor-mediated induction of angiogenesis by human rhinoviruses[J]. J Allergy Clin Immunol,2006,117(2):291-297. doi: 10.1016/j.jaci.2005.11.005 [19] Brownlee J W,Turner R B. New developments in the epidemiology and clinical spectrum of rhinovirus infections[J]. Curr Opin Pediatr,2008,20(1):67-71. doi: 10.1097/MOP.0b013e3282f41cb6 -
下载:
点击查看大图
计量
- 文章访问数: 4027
- HTML全文浏览量: 2409
- PDF下载量: 46
- 被引次数: 0
