臺灣學者在東亞家蝠中發現新型狂犬病毒:臺灣蝙蝠麗沙病毒(TWBLV)

2021-01-21 獨輪車上的博導

        2016年至今,臺灣共計從蝙蝠中檢出4例新型狂犬病毒。臺灣新北市動物健康研究所和臺灣大學等單位的研究人員合作,對前2個病例中分離獲得的蝙蝠狂犬病毒進行了系統鑑定和分析,證明他們在臺灣東亞家蝠中發現的是一種新型狂犬病毒臺灣蝙蝠麗沙病毒Taiwanbat lyssa-virus ,簡稱TWBLV)。

在今年4月發布的WHO狂犬病專家磋商會報告》(第三次報告)中提到,臺灣蝙蝠麗沙病毒是繼2014年在斯裡蘭卡首次發現Gannoruwa蝙蝠麗沙病毒之後,在整個亞洲第二次發現一種新型狂犬病毒。

關於狂犬病毒(麗沙病毒)分類的基本概念:

麗沙病毒屬(genus Lyssavirus也譯為狂犬病毒屬,目前包括十多種不同基因型(genotype的狂犬病毒。

麗沙病毒(Lyssavirus也譯為狂犬病毒,可用於表示麗沙病毒屬中所有基因型的狂犬病毒,但在某些場合也用於表示麗沙病毒屬中除傳統的最廣泛流行的狂犬病毒(rabies virus以外的十多種不同基因型的狂犬病毒(通常非常罕見),有時也統稱為「狂犬病相關」病毒(「rabies-relatedviruses)。

國際病毒分類委員會(International Committee on the Taxonomy of Viruses規定,用於區分麗沙病毒屬內不同基因型麗沙病毒的遺傳距離:完整N基因的核苷酸同一性閾值為80-82%(能提供比其他基因更好的定量解析度),或N + P + M + G + L基因連鎖編碼區的80-81%核苷酸同一性。 一般而言,屬於同一物種的所有分離株具有比閾值更高的同一性值(除了目前包含在拉各斯蝙蝠狂犬病毒中的病毒種類)。

東亞家蝠(Pipistrellus abramus)在中國大陸地區也廣泛存在,臺灣學者的此項新發現對中國大陸地區的相關研究和管理部門的人員都有重要參考價值。 

臺灣學者的相關論文於今年4月發表在美國CDC的專業雜誌《新發傳染病(Emerg Infect Dis.)》上(Emerg Infect Dis. 2018Apr;24(4):782-785. doi: 10.3201/eid2404.171696.)。

論文題目:臺灣東亞家蝠中的麗沙病毒

Lyssavirus in Japanese Pipistrelle, Taiwan

註:東亞家蝠又名日本伏翼,學名Pipistrellus abramus,分類上屬於蝙蝠科 Vespertilionidae ,伏翼屬 Pipistrellus。

以下是該論文的主要內容:

在2016年和2017年,在臺灣的2個東亞家蝠中發現了一種新型狂犬病毒。該病毒的編碼區與其他16種狂犬病毒的核苷酸同源性為62.9%-75.1%,表明它可能代表這類病毒的一個新物種

彈狀病毒科中的狂犬病毒屬14種已得到確認的狂犬病毒組成:狂犬病毒(RABV),拉各斯狂犬病毒(LBV),Mokola狂犬病毒(MOKV),Duvenhage狂犬病毒(DUVV),歐洲蝙蝠狂犬病毒1型(EBLV-1),歐洲蝙蝠狂犬病毒2型(EBLV-2),澳大利亞蝙蝠狂犬病毒(ABLV),Aravan狂犬病毒(ARAV),Khujand狂犬病毒(KHUV),伊爾庫特狂犬病毒(IRKV),Shimoni蝙蝠狂犬病毒(SHIBV)),Bokeloh 蝙蝠狂犬病毒(BBLV),西高加索蝙蝠狂犬病毒(WCBV)和Ikoma狂犬病毒(IKOV)(1)。

此外,Lleida 蝙蝠狂犬病毒(LLEBV)(1,2)和Gannoruwa蝙蝠狂犬病毒(GBLV)(3)最近在蝙蝠中被鑑定出來,但它們的分類學狀態尚未由國際病毒分類委員會確定。根據遺傳距離和血清學交叉反應(1-3),狂犬病毒屬可細分為遺傳譜系1phylogroup 1,包括RABV,DUVV,EBLV-1,EBLV-2,ABLV,ARAV,KHUV,IRKV,BBLV和GBLV)和遺傳譜系2phylogroup 2,包括LBV,MOKV和SHIBV)。其餘的物種,WCBV,IKOV和LLEBV,不能包括在這些遺傳譜系的任何一個之中(1,2)。

蝙蝠是大多數狂犬病毒的天然宿主,除MOKV和IKOV外(這兩種病毒未在任何蝙蝠中發現)(1-4)。關於亞洲蝙蝠中的狂犬病毒的信息是有限的。在中亞,1991年在吉爾吉斯斯坦的小鼠耳蝠(Myotis blythi)中鑑定出ARAV,並且在2001年在塔吉克斯坦的鬍鬚蝙蝠(M. mystacinus)中鑑定出KHUV(5)。在南亞,2015年在斯裡蘭卡的印度飛狐(Pteropus medius)中發現了GBLV(3)。儘管伊爾庫特病毒(IRKV)於2012年在中國的白腹管鼻蝠(Murina leucogaster)中被鑑定出來(6),但對東亞蝙蝠群中狂犬病毒的確切種類和分布的了解仍然有限。

在本文中,報告了在臺灣執行相關監測計劃時分離獲得的一種假定的新型狂犬病毒。研究結果表明,基於遺傳距離分析,這種狂犬病毒可能代表一個新的物種。

研究概況

本課題組從2014年到2017年5月底,共收集了來自13個物種的332隻蝙蝠的屍體進行狂犬病毒監測。在收集到的個體樣品中,有2個樣品通過直接螢光抗體測試和逆轉錄PCR測試為病毒陽性(7-9)。第一隻蝙蝠在沒有特定臨床症狀的情況下顯示失去食慾,於2016年7月2日在臺南市死亡。第二隻蝙蝠於2017年4月12日在雲林縣被發現死亡,屍體被運往新北市動物健康研究所(AHRI)。從這些病例中使用狂犬病毒篩選引物獲得了兩個428-bp擴增子(N113F/ N304R,含有部分核蛋白[N]基因和磷蛋白[P]基因)(表1);然後將它們的序列提呈給BLAST(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST /),並查詢GenBank資料庫。這兩種序列均與狂犬病毒相似,核苷酸同一性<79%。兩種蝙蝠通過形態學鑑定為日本伏翼(Pipistrellus abramus)或日本家蝠。然後將2個部分ND1基因序列提交給GenBank;第一個序列被編號為2016-2300(GenBank訪問號MG763889),第二個序列的編號為2017-1502(GenBank登錄號MG763890)。

從2隻蝙蝠的大腦中成功分離出麗沙病毒;通過電子顯微鏡(11)和核苷酸測序確認為麗沙病毒。此外,在從腦組織中分離出病毒後,對內臟器官和唾液腺進行了逆轉錄PCR和病毒分離; 兩隻蝙蝠的唾液腺對這兩種測試都呈陽性。

測定了分離的病毒的基因組的核苷酸序列,將病毒命名為臺灣蝙蝠麗沙病毒(TWBLV)。第一個TWBLV分離物命名為TWBLV / TN / 2016(GenBank登錄號MF472710),第二個TWBLV / YL / 2017(GenBank登錄號MF472709)。通過AHRI設計的12個引物組擴增了2個TWBLV分離株的核蛋白(N),磷蛋白(P),基質蛋白(M),糖蛋白(G)和RNA依賴性RNA聚合酶(L)基因(表1) )。 2個TWBLV分離株的基因組長度都為11,988個鹼基,TWBLV/ TN / 2016的G + C含量為43.66%,TWBLV/ YL / 2017的G + C含量為43.83%。基因組組織與其他狂犬病毒組織類似:3'未翻譯區(UTR),70nt; N,1356nt; N-P UTR,99 nt; P,897 nt; P-M UTR,82nt; M,609 nt; M-G UTR,212 nt; G,1629nt; G-L UTR,518 nt; L,6384 nt;和5'UTR,132 nt。 2個TWBLV分離株在N基因中顯示98.7%的核苷酸同一性,在連鎖的編碼基因(N + P + M + G + L)中具有98.6%的核苷酸同一性。

表2中列出了TWBLV與其他16種狂犬病之間不同基因的核苷酸同一性。對於N基因,TWBLV與IRKV具有最高同一性(79.0%-80.6%),其次是EBLV-1( 78.8%-79.4%)。 TWBLV與EBLV-1的連鎖編碼基因共享核苷酸同一性(75.1%),其次是IRKV(74.0%)。系統發育分析證明,狂犬病毒被分為2個遺傳譜系(phylogroups);將TWBLV分組至phylogroup 1並與EBLV-1,IRKV和DUVV歸為一簇(cluster)(圖)。

結論

本文報告了與EBLV-1,IRKV和DUVV密切相關的臺灣蝙蝠麗沙病毒TWBLV。TWBLV的連鎖編碼基因的全長核苷酸序列顯示,與其他16種狂犬病毒的核苷酸同一性為62.9%-75.1%(表2),並且TWBLV與EBLV-1的關係最密切。由國際病毒分類委員會建立的狂犬病毒物種的劃分標準包括遺傳距離,拓撲結構,抗原模式和其他特徵(12)。基於遺傳距離, TWBLV與其他麗沙病毒物種的連鎖編碼基因的核苷酸同一性未超過75.1%,表明分離的TWBLV是一個新的狂犬病毒物種。

在蝙蝠的唾液腺中存在TWBLV,表明TWBLV可能通過唾液排出。本項研究表明,東亞的蝙蝠可能感染狂犬病毒;然而,由於目前的監測有限,在東亞家蝠和其他蝙蝠物種中狂犬病毒的流行病學仍不清楚。這種不確定性可能會在亞洲各國引發關於公共衛生的一個新話題。

總之,在東亞家蝠中已鑑定出麗沙病毒TWBLV,受感染的蝙蝠可能通過唾液排出病毒。東亞家蝠是東亞低海拔城市地區的常見食蟲蝙蝠(13,14)。如果被蝙蝠咬傷,亞洲國家的人應該立即尋求適當的預防措施。對於TWBLV的流行病學和致病性還應當進一步研究。 

相關論文下載:

https://wwwnc.cdc.gov/eid/article/24/4/17-1696_article 


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