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人乳头瘤病毒58型系统地理学分析研究 人乳头瘤病毒58型系统地理学分析研究 中文摘要 全球范围内感染率不高，但在亚洲、非洲等地却呈现出不同寻常的流行状况。由 于全球HPV58数据分布零散，加之一些高发地区(如中国内地)数据缺乏，迄 今为止对世界范围内的HPV58地理分布仍未见较全面的分析报道。系统地理学 分析是探讨病毒等物种特殊地理分布的一种有效的生物信息学方法，它避免了大 规模耗时耗力的临床筛查，通过对已知病毒(HPV58)核苷酸序列进行分析，从 而不仅能追踪病毒的全球地理迁移，还能发现病毒(耻V58)与疾病(宫颈癌) 流行的潜在关联。近期，类似的方法已被成功地用于禽流感病毒的分析。中国内 地是HPV58的高发区，因此将其数据融入全球数据进行全面的系统地理学分析 尤为重要。然而，目前全球已收录的来源于中国内地的HPV58核苷酸序列却十 录两条来自中国内地HPV58序列，一条无功能，另一条为E6基因)，因而在现 有数据基础上进行分析很难涵盖中国内地这一特殊的HPV58高发区。本课题在 中国内地部分地区多点采集HPV阳性的宫颈癌组织标本，进行HPV58检测，扩 HPV58新序列融入现有GenBank全球数据，利用生物信息学(系统发生、系统 地理学、适应性进化等)的方法将多基因(E6、L1)序列信息归并整合，重构 HPV58全球进化轨迹，探讨中国内地在全球HPV58的传播、迁徙过程中的作用。 本课题分为以下四个部分进行研究： 第一部分I-IPV病毒E6基因与Ll基因分型的兼容与归并 目的：探讨HPV中E6基因的分型潜力，明确E6基因与L1基因数据的兼 容性与可归并性。 的、有功能的158株HPV核苷酸序列，基于E6基因对上述序列进行比对、分 型，并基于E6基因单独对全球HPVl6型变异株进行系统发生学分析。 结果：HPVl6簇群内E6基因型内核苷酸序列相似百分比均高于90％，和 Ll基因相类似，同源性很高；基于E6基因对158条序列(归并相同序列后剩余 人乳头瘤病毒58型系统地理学分析研究 基本一致，树型趋于稳定，均能很好地区分各种型别，每一个进化树分支的靴值 分析均达99％，可靠性高；对HPVl6型变异株单独构建系统发生树也与以往Ll 基因分析结果类似。 结论：E6基因与Ll基因可能承受较为均等的进化压力，两者可能均为HPV 中较为保守的编码区域；尽管两种基因序列数据零散、互相独立，但在系统发生 学上，两者携带的进化信息可能是相互兼容、可归并的。 第二部分 中国内地部分地区HPV58序列检测分析及其系统亲缘关系分析 目的：在中国内地范围内检测HPV58序列(E6基因和Ll基因)，探讨中国 内地HPV58变异株的序列特点，以及与全球其他HPV58株的系统亲缘关系。 市等)人宫颈癌石蜡包埋组织，经DNA提取、扩增、测序等步骤，检测HPV58 阳性标本E6基因和L1基因序列。将检测获得的新序列递交入GenBank数据库， 并与已有序列合并，基于两种基因(E6、L1)对HPV58进行系统发生学分析。 安、日本、菲律宾等的HPV58东南亚洲株同源，且有聚集于树型中下部的倾向。 结论：中国内地以及东南亚地区可能在接受“根部”来源的HPV58变异株 后形成毒株播散源“中转站”，在全球HPV58的传播、迁徙过程中起着重要作用。 第三部分全球HPV58病毒E6及L1变异迁移轨迹 化轨迹，探讨中国内地在全球HPV58的传播、迁徙过程中的作用。 方法：根据已构建的HPV58．E6、L1两组系统发生树，通过毒株分离源地理 信息进行配对，归并两组信息。将树型信息与地理信息叠加标记于世界地图上， 标记出HPV58病毒在某个时期内一次或多次的历史性迁移，重构HPV58的全球 进化轨迹。 结果：E6基因变异迁移轨迹提示了东南亚地区(香港、中国西安)这一重 要策源地：而L1基因变异迁移轨迹则明确了HPV58的非洲起源性。两组信息 对应补充、相互验证。 结论：HPV58毒株可能由非洲西部起源，在东南亚地区形成另一新的重要 策源地，HPV58在非洲、东南亚出现高感染率极有可能源于毒株时间上的较早 2 人乳头瘤病毒58型系统地理学分析研究 存在(或传入)，亦有可能因为起源较早(接近“根)的变异株毒力较强。 第四部分HPV58适应性进化现象以及HPV