应用高通量测序技术检测脑脊液中未知病毒病原体

【作者】 郭英； 段招军； 钱渊；

【机构】 北京协和医学院研究生院； 首都儿科研究所病毒研究室； 中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所腹泻病毒研究室；

【摘要】 目的病毒性脑膜炎和脑炎是儿童时期较为常见而严重的中枢神经系统感染性疾病,目前临床上尚有部分感染病例病原体不明,本研究旨在应用高通量测序技术对常见脑炎相关病毒筛查阴性的脑脊液样标本进行筛检,以探明其中可能存在的未知病毒病原体。方法选择109份常见脑炎相关病毒筛查均为阴性的疑似病毒性脑炎或脑膜炎患儿的脑脊液标本,应用序列非依赖扩增技术进行核酸扩增,构建测序文库,进而通过454高通量测序技术结合生物信息学分析,鉴定脑脊液标本中可能存在的未知病毒病原体。结果全PicoTiterPlate板测序共获得962,920个序列,平均读长312bp。在去除冗余序列和低复杂度序列、屏蔽重复序列后,经blastn和blastx比对,获得1,469条病毒同源序列。其中包含45种病毒,分别来自于25个病毒科,35个病毒属。较为常见病毒科包括:Herpesvindae、Picornaviridae、Iridoviridae和Anelloviridae。其中还检出多种以蚊虫作为宿主的病毒同源序列,如Brevidensovirus、Chloriridovirus和Densovirus等病毒同源序列。多数序列与数据库中已知的病毒序列之间均呈现出较低的identity值。其中一个contig与Picornaviridae病毒科中Parechovirus病毒属可感染人的Human Parechovirus 6 VP1区之间显示一定的同源性,氨基酸比对identity值为34.4%,已有的研究表明Human Parechovirus可致中枢神经系统的感染和损伤,提示可能为一种新的脑炎相关病毒,特异性引物PCR复检显示该标本中存在此病毒的感染。除上述病毒同源序列,少数常见脑炎相关病毒初筛中漏检的部分病毒序列也有检出。结论本研究从脑脊液标本中检出了多种病毒同源序列,并从中检出一个新的疑似可致人类感染的脑炎相关病毒。更多还原