發(fā)布時間：2018-06-25 03:52

  本文選題：人乳頭瘤病毒58型 + 系統(tǒng)地理學　； 參考：《復旦大學》2009年博士論文

【摘要】： 人乳頭瘤病毒58型(HPV58)是具有高度致癌危險性的HPV型別之一。其全球范圍內(nèi)感染率不高,但在亞洲、非洲等地卻呈現(xiàn)出不同尋常的流行狀況。由于全球HPV58數(shù)據(jù)分布零散,加之一些高發(fā)地區(qū)(如中國內(nèi)地)數(shù)據(jù)缺乏,迄今為止對世界范圍內(nèi)的HPV58地理分布仍未見較全面的分析報道。系統(tǒng)地理學分析是探討病毒等物種特殊地理分布的一種有效的生物信息學方法,它避免了大規(guī)模耗時耗力的臨床篩查,通過對已知病毒(HPV58)核苷酸序列進行分析,從而不僅能追蹤病毒的全球地理遷移,還能發(fā)現(xiàn)病毒(HPV58)與疾病(宮頸癌)流行的潛在關(guān)聯(lián)。近期,類似的方法已被成功地用于禽流感病毒的分析。中國內(nèi)地是HPV58的高發(fā)區(qū),因此將其數(shù)據(jù)融入全球數(shù)據(jù)進行全面的系統(tǒng)地理學分析尤為重要。然而,目前全球已收錄的來源于中國內(nèi)地的HPV58核苷酸序列卻十分缺乏(查閱全球最大的基因數(shù)據(jù)庫——GenBank,截止至2008年8月,僅收錄兩條來自中國內(nèi)地HPV58序列,一條無功能,另一條為E6基因),因而在現(xiàn)有數(shù)據(jù)基礎上進行分析很難涵蓋中國內(nèi)地這一特殊的HPV58高發(fā)區(qū)。本課題在中國內(nèi)地部分地區(qū)多點采集HPV陽性的宮頸癌組織標本,進行HPV58檢測,擴充中國內(nèi)地HPV58序列庫(遞交入GenBank數(shù)據(jù)庫);將所獲得的中國內(nèi)地HPV58新序列融入現(xiàn)有GenBank全球數(shù)據(jù),利用生物信息學(系統(tǒng)發(fā)生、系統(tǒng)地理學、適應性進化等)的方法將多基因(E6、L1)序列信息歸并整合,重構(gòu)HPV58全球進化軌跡,探討中國內(nèi)地在全球HPV58的傳播、遷徙過程中的作用。本課題分為以下四個部分進行研究: 第一部分HPV病毒E6基因與L1基因分型的兼容與歸并 目的:探討HPV中E6基因的分型潛力,明確E6基因與L1基因數(shù)據(jù)的兼容性與可歸并性。 方法:收集全球GenBank中HPV16簇群7個型別(HPV16、HPV31、HPV33、HPV35、HPV52、HPV58、HPV67)E6基因區(qū)完整(450bp)或近乎完整(≥385bp)的、有功能的158株HPV核苷酸序列,基于E6基因?qū)ι鲜鲂蛄羞M行比對、分型,并基于E6基因單獨對全球HPV16型變異株進行系統(tǒng)發(fā)生學分析。 結(jié)果:HPV16簇群內(nèi)E6基因型內(nèi)核苷酸序列相似百分比均高于90%,和L1基因相類似,同源性很高;基于E6基因?qū)?58條序列(歸并相同序列后剩余93條)利用三種方法(UPGMA、ME、NJ)構(gòu)建的HPV16簇群系統(tǒng)發(fā)生樹結(jié)構(gòu)基本一致,樹型趨于穩(wěn)定,均能很好地區(qū)分各種型別,每一個進化樹分支的靴值分析均達99%,可靠性高;對HPV16型變異株單獨構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)生樹也與以往L1基因分析結(jié)果類似。 結(jié)論:E6基因與L1基因可能承受較為均等的進化壓力,兩者可能均為HPV中較為保守的編碼區(qū)域;盡管兩種基因序列數(shù)據(jù)零散、互相獨立,但在系統(tǒng)發(fā)生學上,兩者攜帶的進化信息可能是相互兼容、可歸并的。 第二部分中國內(nèi)地部分地區(qū)HPV58序列檢測分析及其系統(tǒng)親緣關(guān)系分析 目的:在中國內(nèi)地范圍內(nèi)檢測HPV58序列(E6基因和L1基因),探討中國內(nèi)地HPV58變異株的序列特點,以及與全球其他HPV58株的系統(tǒng)親緣關(guān)系。 方法:在中國內(nèi)地范圍內(nèi)收集(1996年～2007年,江蘇省、四川省、上海市等)人宮頸癌石蠟包埋組織,經(jīng)DNA提取、擴增、測序等步驟,檢測HPV58陽性標本E6基因和L1基因序列。將檢測獲得的新序列遞交入GenBank數(shù)據(jù)庫,并與已有序列合并,基于兩種基因(E6、L1)對HPV58進行系統(tǒng)發(fā)生學分析。 結(jié)果:檢測獲得5條HPV58-E6全長序列(450bp)、2條近全長序列(435bp,436bp)和7條HPV58-L1近全長序列(1,124～1,480bp),遞交入GenBank獲得登錄號EU999957～EU999970。將檢測獲得14條HPV58序列(L1、E6)與GanBank已有HPV58序列共同分析,發(fā)現(xiàn)中國內(nèi)地序列多與來自香港、中國西安、日本、菲律賓等的HPV58東南亞洲株同源,且有聚集于樹型中下部的傾向。 結(jié)論:中國內(nèi)地以及東南亞地區(qū)可能在接受“根部”來源的HPV58變異株后形成毒株播散源“中轉(zhuǎn)站”,在全球HPV58的傳播、遷徙過程中起著重要作用。 第三部分全球HPV58病毒E6及L1變異遷移軌跡 目的:將中國內(nèi)地數(shù)據(jù)融入現(xiàn)有GenBank全球數(shù)據(jù)中,重構(gòu)HPV58全球進化軌跡,探討中國內(nèi)地在全球HPV58的傳播、遷徙過程中的作用。 方法:根據(jù)已構(gòu)建的HPV58-E6、L1兩組系統(tǒng)發(fā)生樹,通過毒株分離源地理信息進行配對,歸并兩組信息。將樹型信息與地理信息疊加標記于世界地圖上,標記出HPV58病毒在某個時期內(nèi)一次或多次的歷史性遷移,重構(gòu)HPV58的全球進化軌跡。 結(jié)果:E6基因變異遷移軌跡提示了東南亞地區(qū)(香港、中國西安)這一重要策源地;而L1基因變異遷移軌跡則明確了HPV58的非洲起源性。兩組信息對應補充、相互驗證。 結(jié)論:HPV58毒株可能由非洲西部起源,在東南亞地區(qū)形成另一新的重要策源地,HPV58在非洲、東南亞出現(xiàn)高感染率極有可能源于毒株時間上的較早存在(或傳入),亦有可能因為起源較早(接近“根”)的變異株毒力較強。 第四部分HPV58適應性進化現(xiàn)象以及HPV58與宮頸癌的關(guān)系 目的:探討HPV58區(qū)域差異現(xiàn)象發(fā)生的原因,是否存在適應性進化現(xiàn)象;初步探討HPV58與宮頸癌發(fā)生、流行的關(guān)系。 方法:運用自主開發(fā)軟件計算上述每一次變異事件(變異株序列兩兩之間)的dn/ds比(即非同義替代與同義替代發(fā)生速率比);將HPV58變異株遷移軌跡與2005年WHO統(tǒng)計全球?qū)m頸癌發(fā)病率分布圖相整合、對比。 結(jié)果:HPV58-E6和L1基因分別在7次、8次變異遷移事件中檢測到dn/ds＞1。當HPV58由非洲西部傳入東南亞地區(qū)、東南亞地區(qū)自身區(qū)域內(nèi)、從東南亞地區(qū)“中轉(zhuǎn)”后傳入拉丁美洲、歐洲時,毒株均可能發(fā)生了適應性進化。HPV58進化遷移軌跡與全球?qū)m頸癌流行分布關(guān)聯(lián)密切:非洲、亞洲、中南亞島嶼、拉丁美洲等地的宮頸癌高發(fā)態(tài)勢與“非洲→東南亞、拉丁美洲→歐洲、北美洲”的HPV58毒株逐次遷移方式吻合。 結(jié)論:變異株的適應性進化現(xiàn)象可能是導致HPV58差異流行的主要原因之一,而人群易感性、地理環(huán)境等亦有可能是其中原因。HPV58變異株的遷移進化與全球?qū)m頸癌的流行播散,兩者關(guān)聯(lián)密切。 總結(jié): 中國內(nèi)地以及東南亞地區(qū)在HPV58毒株的進化、遷移播散中可能起了重要的“播散中轉(zhuǎn)站”作用;HPV58對全球?qū)m頸癌流行分布的影響可能遠遠超出人們目前的認知程度,其可能與HPV16、HPV18一樣,是主導宮頸癌發(fā)生和播散的主要HPV型別之一。
[Abstract]:Human papillomavirus type 58 ( HPV58 ) is one of the HPV types with high risk of cancer . The worldwide infection rate is low , but in Asia and Africa , it is very important to analyze the HPV58 nucleotide sequence in China .



The first part HPV E6 gene is compatible with and classified into L1 gene type .



Objective : To investigate the typing potential of E6 gene in HPV , and to clarify the compatibility of E6 gene and L1 gene data .



Methods : Seven types of HPV ( HPV16 銆，

本文編號：2064438