Молекулярная и филогенетическая характеристика изолятов цитомегаловируса, выделенных у детей Нижнего Новгорода

Введение. Цитомегаловирусная инфекция является одной из актуальных проблем здравоохранения, принадлежит к категории социально значимых инфекций, характеризуется полиморфизмом клиничес­ких проявлений и высокой смертностью детей раннего возраста. За рубежом большое внимание уделяется проблеме генотипирования вируса и определению роли различных генотипов в развитии определенных клинических форм цитомегаловирусной инфекции, активно ведутся работы по разработке вакцины. Цель работы – оценить генетическое разнообразие цитомегаловирусов, циркулирующих среди детей Нижнего Новгорода. Материалы и методы. Объектами исследования были клинические изоляты Сytomegalovirus, вы­деленные из образцов биологических субстратов (кровь, моча, слюна) у 580 детей в возрасте от 15 дней до 16 лет, ДНК и ее фрагменты. В работе использованы молекулярно­генетические (ПЦР, ПЦР РВ, секвениро­вание), биоинформационные и статистические методы. Результаты. Установлено, что показатели частоты обнаружения Сytomegalovirus у детей колебались в зависимости от нозологической формы заболевания от 3,8 % до 18,9 %. Проведена оценка различных методических подходов генотипирования клинических изо­лятов Сytomegalovirus. Впервые определены генотипы российских изолятов цитомегаловируса у детей, среди которых доминирующими оказались gB1, gB2, gN4а. Установлены случаи цитомегаловирусной инфекции, обусловленной одновременным присутствием двух и трех генотипов. Проведенный филогенетический ана­лиз нуклеотидных последовательностей генов UL55 и UL73 свидетельствует о генетической гетерогенности российских изолятов Сytomegalovirus, выделенных у детей Нижегородского региона. Полученные данные могут быть использованы в системе эпидемиологического надзора за цитомегаловирусной инфекцией. Выводы. Получены новые данные о распространенности различных геновариантов Сytomegalovirus среди детей Нижнего Новгорода. Результаты генотипирования и филогенетического анализа клинических изолятов Сytomegalovirus могут быть использованы для разработки отечественных вакцин.

1. Григорьев К.И. Внутриутробные и неонатальные инфекции // Медицинская помощь. 2004. № 5. С. 7–15.

2. Mendelson E, Aboudy Y, Smetana Z, Tepperberg M, Grossman Z. Laboratory assessment and diagnosis of congenital viral infections: Rubella, cytomegalovirus (CMV), varicella-zoster virus (VZV), herpes simplex virus (HSV), parvovirus B19 and human immunodeficiency virus (HIV). Reprod Toxicol. 2006;21(4):350–382. doi: 10.1016/j.reprotox.2006.02.001

3. Marsico C, Kimberlin DW. Congenital Cytomegalovirus infection: advances and challenges in diagnosis, prevention and treatment. Ital J Pediatr. 2017;43(1):38. doi: 10.1186/s13052-017-0358-8

4. Кочкина С.С., Ситникова Е.П. Цитомегаловирусная инфекция у детей // Детские инфекции. 2016. Т. 15. № 1. С. 39–44.

5. Al Mana H, Yassine HM, Younes NN, Al-Mohannadi A, Al-Sadeq DW, Alhababi D, et al. The current status of cytomegalovirus (CMV) prevalence in the MENA Region: A systematic review. Pathogens. 2019;8(4):213. doi: 10.3390/pathogens8040213

6. Pignatelli S, Dal Monte Р, Rossini G, Landini MP. Genetic polymorphisms among human cytomegalovirus (HCMV) wild-type strains. Rev Med Virol. 2004;14(6):383–410. doi: 10.1002/rmv.438

7. Pignatelli S. [Recent knowledges on the linkage of strain specific genotypes with clinical manifestations of human citomegalovirus disease]. Recenti Prog Med. 2011;102(1):5–10. (In Italian).

8. Penfold ME, Dairaghi DJ, Duke GM, Saederup N, Mocarski ES, Kemble GW, et al. Cytomegalovirus encodes a potent alpha chemokine. Proc Natl Acad Sci U S A. 1999;96(17):9839–44. doi: 10.1073/pnas.96.17.9839

9. Pignatelli S, Maurizio D, Ladini MP, Dal Monte P. Development of a multiplex PCR for the simultaneous amplification and genotyping of glycoprotein N among human cytomegalovirus strains. New Microbiol. 2010;33(3):257–62.

10. Yan H, Koyano S, Inami Y, Yamamoto Y, Suzutani T, Mizuguchi M, et al. Genetic variations in the gB, UL144 and UL149 genes of human cytomegalovirus strains collected from congenitally and postnatally infected Japanese children. Arch Virol. 2008;153(4):667–74. doi: 10.1007/s00705-008-0044-7

11. Arellano-Galindo J, Villanueva-García D, Cruz-Ramirez JL, Yalaupari-Mejмa JP, Uribe-Gutiйrrez G, VelazquezGuadarrama N, et al. Detection and gB genotyping of CMV in Mexican preterm infants in the context of maternal seropositivity. J Infect Dev Ctries. 2014;8(6):758–67. doi: 10.3855/jidc.3501

12. Yu ZS, Zou СС, Zheng JY, Zhao ZY. Cytomegalovirus gB genotype and clinical features in Chinese infants with congenital infections. Intervirology. 2006;49(5):281–5. doi: 10.1159/000093458

13. Trincado DE, Scott GM, White РА, Hunt C, Rasmussen L, Rawlinson WD. Human cytomegalovirus strains associated with congenital and perinatal infections. J Med Virol. 2000;61(4):481– 7. doi: 10.1002/1096-9071(200008)61:4<481::aid-jmv11 >3.0.co;2-h

14. Pignatelli S, Dal Monte P, Rossini G, Chou S, Gojobori T, Hanada K, et al. Human cytomegalovirus glycoprotein N (gpUL73-gN) genomic variants: identification of a novel subgroup, geographical distribution and evidence of positive selective pressure. J Gen Virol. 2003;84(Pt3):647–655. doi: 10.1099/vir.0.18704-0

15. Barbi M, Binda S, Caroppo S, Calvario A, Germinario C, Bozzi A, et al. Multicity Italian study of congenital cytomegalovirus infection. Pediatr Infect Dis J. 2006;25(2):156– 9. doi: 10.1097/01.inf.0000199261.98769.29

16. de Vries JJC, Wessels E, Korver АМH, van der Eijk AA, Rusman LG, Kroes ACM, et al. Rapid genotyping of cytomegalovirus in dried blood spots by multiplex realtime PCR assays targeting the envelope glycoprotein gB and gH genes. J Clin Microbiol. 2012;50(2):232–7. doi: 10.1128/JCM.05253-11

17. Chou SW, Dennison KM. Analysis of interstrain variation in cytomegalovirus glycoprotein B sequences encoding neutralization-related epitopes. J Infect Dis. 1991;163(6):1229– 34. doi: 10.1093/infdis/163.6.1229

18. Lisboa LF, Tong Y, Kumar D, et al. Analysis and clinical correlation of genetic variation in cytomegalovirus. Transpl Infect Dis. 2012;14(2):132–40. doi: 10.1111/j.1399-3062.2011.00685.x

19. Thompson JD, Higgins DG, Gibson TJ. CLUSTAL W: improving the sensitivity of progressive multiple sequence alignment through sequence weighting, position-specific gap penalties and weight matrix choice. Nucleic Acids Res. 1994;22(22):4673–80. doi: 10.1093/nar/22.22.4673

20. Dolan A, Cunningham С, Hector RD, Hassan-Walker AF, Lee L, Addison C, et al. Genetic content of wild-type human cytomegalovirus. J Gen Virol. 2004;85(Pt 5): 1301–1312. doi: 10.1099/vir.0.79888-0

21. Görzer I, Guelly С, Trajanoski S, Puchhammer-Stöckl E. Deep sequencing reveals highly complex dynamics of human cytomegalovirus genotypes in transplant patients over time. J Virol. 2010;84(14):7195–203. doi: 10.1128/JVI.00475-10

22. Cannon MJ, Davis KF. Washing our hands of the congenital cytomegalovirus disease epidemic. BMC Public Health. 2005;5:70. doi: 10.1186/1471-2458-5-70

23. Kenneson A, Cannon MJ. Review and meta-analysis of the epidemiology of congenital cytomegalovirus (CMV) infection. Rev Med Virol. 2007;17(4):253–76. doi: 10.1002/rmv.535

24. Rieder F, Steininger C. Cytomegalovirus vaccine: phase II clinical trial results. Clin Microbiol Infect. 2014;20(Suppl 5):95–102. doi: 10.1111/1469-0691.12449

25. Ross SA, Novak Z, Pati S, Boppana SB. Overview of the diagnosis of cytomegalovirus infection. Infect Disord Drug Targets. 2011;11(5):466–74. doi: 10.2174/ 187152611797636703

26. Pignatelli S, Lazzarotto Т, Gatto MR, Monte PD, Landini MP, Faldella G, et al. Cytomegalovirus gN genotypes distribution among congenitally infected newborns and their relationship with symptoms at birth and sequelae. Clin Infect Dis. 2010;51(1):3341. doi: 10.1086/653423