登革病毒(dengue virus, DENV)属黄病毒科黄病毒属(Flavivirus),为单股正链RNA病毒,基因组全长约1lkb,编码3种结构蛋白(衣壳蛋白C、膜相关蛋白M和包膜蛋白E)和7种非结构蛋白(NS1、NS2A、NS2B、NS3、NS4A、NS4B和NS5)。DENV分为四种血清型,即DENV1～4,均可引起疾病。近年来,随着国际贸易往来频繁、城市进程发展、人口流动增强等,DENV感染范围越来越大,感染人数明显上升。基于DENV基因组的生物信息学分析对于登革热疫情的溯源、流行特点以及疾病的严重程度和流行趋势的预测具有重要的提示作用,可为疫苗研发与应用提供科学依据。登革病毒致病主要取决于所感染登革病毒的特性和宿主机体免疫状态。细胞因子表达水平是反应机体免疫状态重要指标,明确能够反映疾病程度的细胞因子并以之为生物标志物可在登革热患者救治尤其是重症登革热患者的早发现、早治疗等方面提供重要依,降低病死率。本研究在2014年8月到9月期间登革热疫情快速上升期,于广州市第八人民医院采集的65份DENV阳性血清标本(25份来自重症患者,40份来自轻症患者),开展病原学及血清学检测以及疾病严重程度与细胞因子相互关系的初步分析。65份DENV阳性血清标本中56份为DENV1型,9份DENV2型。对样本进行病毒分离,共分离到11株DENV,其中DENV1型7株,DENV2型4株。7株DENV1型分离株一读码框长10176bp,编码3392个氨基酸,其中,3株为基因Ⅰ亚型,4株为基因V亚型。Ⅰ亚型DENV1自1980年以来持续在广东地区引发暴发疫情,本次分离株与广东省2011年分离株DG14、2013年分离株GZ27和ZS/HuangPu01株的同源性最高,与2001年缅甸病毒分离株同属基因Ⅰ亚型内的同一分支。V亚型病毒与2009年分离自广东省的GZ9104株和分离自印度的RR57同源性最高。分离自重症登革热患者和轻症组患者的Ⅰ亚型DENV1之间的核苷酸序列同源性为98%以上,编码区氨基酸也存在较小差异,突变氨基酸在病毒致病方面的意义尚不清楚。重症组3株V亚型与轻症组1株V亚型之间的核苷酸序列同源性为99%以上,编码区氨基酸完全一致。这些结果提示,登革病毒可能已在我国广东地区建立了本地循环,并引起本地登革疫情,但仍需进一步研究病毒在伊蚊媒介及人群中流行的动态特征,以明确我国登革热疫情流行特点,指导疫情防控。4株2型DENV读码框长10173bp,编码3391个氨基酸,为DENV2型都市亚型(Genotype cosmopolitan)。基因组序列与分离自2010年广东省GZ40株、2006年越南BID/V703株和2004年印度尼西亚的BA05i株同源性较高。4株DENV2同源性99.9%～100%,编码区氨基酸完全一致。因此,不同疾病程度的登革热患者分离到的毒株没有明显差异。在广州还曾出现亚洲Ⅰ、亚洲Ⅱ以及亚洲-美洲等基因亚型DENV2病毒引发的病例,但均未持续引起暴发疫情。提示本次疫情流行中,DENV2感染病例可能为输入病毒引发的本地疫情暴发。同样,都市亚型DENV2是否建立了本地循环,并引起本地登革疫情,尚需进一步研究。为了探究DENV感染引起的不同疾病程度与细胞因子表达水平的相关性,我们利用luminex液态芯片技术检测了65例DENV感染患者和18例健康对照者血清中的27种细胞因子。通过比较DHF/DSS组、DF组和正常对照组之间细胞因子水平,我们发现细胞因子表达谱在DHF/DSS组、DF组和正常对照组之间有明显差异,细胞因子表达谱与DENV感染的疾病程度有关。与DENV感染相关的细胞因子有IL-1β、IL-6、IFN-γ、TNF-α、IL-1Ra、IL-10、Eotaxin、IL-8、 IP-10、 MCP-1、MIP-1α、G-CSF、IL-2、IL-9、RANTES、GM-CSF、IL-15.PDGF-BB、 VEGF。DHF/DSS 组中 IL-1β、IL-1Ra、IL-4、IL-6、IL-7、G-CSF、 IFN-γ、IP-10、MIP-1 a、MIP-1β、 TNF-α表达水平均高于DF组(P<0.05),而IL-2、IL-9、IL-15、GM-CSF表达水平均低于DF组(P<0.05),其中,IL-4比值比(Odds ratio, OR)为2.576(95%confidence interval,95%CI:1.322-5.021, P<0.05)和GM-CSF OR值为0.900(95%CI:0.838-0.967,P<0.05)与登革热疾病进展密切相关。另外,对细胞因子表达水平与疾病分类关系进行分层聚类分析,聚类结果与登革热疾病严重程度基本一致。综上所述,本研究初步分析了2014年广州市DF流行病毒株的遗传进化特点,揭示了本次疫情是由多型病毒同时流行引起的,其中DENV1可能为本地循环病毒,而DENV2则可能为输入性病毒,我国登革热防控面临国内和输入疫情的双重压力的态势日渐明确。是否存在Ⅰ亚型和V亚型流行株的转换仍有待进一步研究。登革病毒感染者血清中细胞因子IL-4和GM-CSF的表达水平具有作为疾病严重成度的指示性指标可能性,经临床实践中进一步确证后,用于指导临床病例的救治,降低疾病病死率。