Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Генетическое разнообразие хантавирусов в популяциях грызунов и насекомоядных азиатской части России

ВАК РФ 03.01.03, Молекулярная биология

Автореферат диссертации по теме "Генетическое разнообразие хантавирусов в популяциях грызунов и насекомоядных азиатской части России"

На правах рукописи

Яшина Людмила Николаевна

ГЕНЕТИЧЕСКОЕ РАЗНООБРАЗИЕ ХАНТАВИРУСОВ В ПОПУЛЯЦИЯХ ГРЫЗУНОВ И НАСЕКОМОЯДНЫХ АЗИАТСКОЙ ЧАСТИ РОССИИ

03.01.03 - молекулярная биология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

2 2 мар тг

Кольцово - 2012

005013303

005013303

Работа выполнена в Федеральном бюджетном учреждении науки «Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» Минздравсоцразвития Российской Федерации

Официальные оппоненты:

Тикунова Нина Викторовна - доктор биологических наук, доцент, Учреждение РАН «Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН», заведующая лабораторией молекулярной микробиологии

Леонова Галина Николаевна - доктор медицинских наук, профессор, ФГБУ «Научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии СО РАМН», заведующая лабораторией клещевого энцефалита

Игнатьев Георгий Михайлович - доктор медицинских наук, профессор, Центр экспертизы и контроля МИБП ФГБУ «Научный центр экспертизы средств медицинского применения», заместитель директора

Ведущая организация - Учреждение Российской академии медицинских наук «Институт полиомиелита и вирусных энцефалитов им. М.П. Чумакова РАМН», Московская обл.

Защита состоится «_20_» апреля 2012 г. в 9-00 часов на заседании диссертационного совета Д 208.020.01 при ФБУН «Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» по адресу: 630559, р.п. Кольцово, Новосибирского р-на, Новосибирской обл., тел. (383)336-74-28.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФБУН ГНЦ ВБ «Вектор» Автореферат разослан 2012 г.

V

Ученый секретарь диссертационного совета

Трошкова Галина Павловна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Актуальность темы. Хантавирусы, принадлежащие к роду Hantavirus семейства Bunyaviridae, широко распространены во многих регионах мира и являются возбудителями двух клинически различных форм заболевания человека: геморрагической лихорадки с почечным синдромом (ГЛПС) в Евразии и хантавирусного легочного синдрома в Северной и Южной Америке (Schmaljohn & Hjelle, 1997). Вирусы Hantaan (HTNV), Puumala (PUUV), Dobrava-Belgrade (DOBV) и Seoul (SEOV) вызывают ежегодно до 110 000 случаев ГЛПС различной тяжести в Евразии (Lee et al., 1990; Zhang et al., 2010). ГЛПС занимает одно из первых мест среди природно-очаговых заболеваний человека в России со средней ежегодной регистрации -7600 случаев. Инактивированные вакцины для профилактики ГЛПС выпускают и успешно используют только в двух странах - Китае и Корее (Schmaljohn, 2009), в России разрешенные к применению вакцины против ГЛПС отсутствуют (Ткаченко и др., 2009).

Природным резервуаром хантавирусов являются грызуны отряда Rodentia, причем каждый хантавирус ассоциирован с одним или несколькими близкородственными видами (Lee, 1982; Plyusnin & Morzunov, 2001). В течение последних лет были получены убедительные доказательства того, что природными носителями хантавирусов являются не только грызуны, но и насекомоядные отряда Soricimorpha (Song et al., 2007; Kang et al., 2009). Распространение хантавирусов в популяциях насекомоядных носителей и возможность инфицирования этими вирусами человека остаются важными нерешенными задачами.

Хантавирусы имеют одноцепочечный сегментированный РНК геном отрицательной полярности, состоящий из большого, среднего и малого сегментов, кодирующих РНК-зависимую РНК-полимеразу, предшественник двух оболочечных гликопротеинов и нуклеокапсидный белок, соответственно. Одним из критериев дифференциации видов хантавирусов является уровень различия в последовательностях среднего и малого сегментов вирусного генома: свыше 21% нукяеотидных и 7% аминокислотных различий (Nichol et al., 2005).

В настоящее время в международном комитете по таксономии вирусов зарегистрированы 23 иммунологически и генетически отличающихся друг от друга вида хантавирусов и их число продолжает увеличиваться (Nichol et al., 2005; Vaheri, 2008). Трудности изоляции штаммов хантавирусов привели к тому, что ряд новых генетически значительно отличающихся хантавирусов был идентифицирован на основании анализа фрагментов их геномов (Klempa et al., 2007; Song et al., 2009). В литературе до выделения штаммов и их иммунологического анализа генетически отличающиеся хантавирусы называют генетическими типами, а отличающиеся группы внутри каждого генетического типа - генетическими вариантами (Gu et al., 2011; Kang et al., 2009; Mir, 2010).

Показано, что основным возбудителем ГЛПС на территории Европейской части России является вирус PUUV, циркулирующий в популяциях рыжих полевок, и 3% случаев ГЛПС ассоциированы с вирусом DOBV, носителями которого являются два вида мышей рода Apodemus: A. agrarius и A. ponticus (Ткаченко и др., 2005; Klempa et al., 2008). В популяциях полевок рода Microtus (М. arvalis и М. rossiaemeridionalis) обнаружена циркуляция вируса Tula (TULV), для которого накапливается все больше данных о его патогенности для человека (Mertens et al., 2011). К началу нашего исследования наименее изученным регионом была азиатская часть, на территории которой сведения о составе хантавирусов, их распространении и многообразии их естественных хозяев были ограничены. На основе иммунологического анализа вирусных штаммов в Приморском и Хабаровском краях у больных ГЛПС были выявлены вирусы HTNV и SEOV (Астахова и др., 1990; Иванов и др., 1990). Генетический анализ циркулирующих в регионе хантавирусов был ограничен одним видом носителей - дальневосточной полевкой (Microtus fortis), в популяциях которой были обнаружены два хантавируса с неустановленной, патогенностью для человека - Khabarovsk (KHAV) и Vladivostok (VLAV)' (Horling et al., 1996; Kariwa et al., 1999). В Сибири данные о циркулирующих типах хантавирусов были получены для ограниченной части территории: зоне тундры, Омской и Тюменской областей, где в популяциях грызунов выявлены вирусы PUUV, DOBV, TULV и Topografov (TOPV) (Якименко и др., 2008; Dekonenko et al., 2003; Vapalahti et al., 1999).

Состав генетических типов хантавирусов, циркулирующих в популяциях мелких млекопитающих на обширной территории Сибири и Дальнего Востока России, был изучен совершенно недостаточно. Вместе с тем, данные о типовом составе хантавирусов, циркулирующих на определенной территории, и их природных резервуарах имеют важное значение при разработке научно обоснованной стратегии борьбы с хантавирусной инфекцией.

Цели, задачи и методы исследования. Целью настоящей работы было комплексное молекулярно-генетическое исследование хантавирусов, циркулирующих на территории азиатской части России. Для достижения этой цели необходимо было решить следующие задачи.

1. Установить типы хантавирусов - возбудителей ГЛПС в очагах Дальнего Востока России и выявить виды носителей - природных источников ГЛПС.

2. Определить географическое распространение и видовой состав зараженных хантавирусами мелких грызунов на территории 12 административных регионов азиатской части России.

3. На основании генетической идентификации вируссодержащих образцов от мышевидных грызунов определить состав циркулирующих хантавирусов.

4. Исследовать циркуляцию хантавирусов среди новых видов природных носителей - насекомоядных.

Для выявления и идентификации хантавирусов, циркулирующих на территории азиатской части России, использовали набор молекулярно-генетических методов анализа. Выбранный подход включал выделение и генотипирование новых РНК изолятов, изучение вариабельности генома выявленных генетических типов, определение видов мелких млекопитающих -носителей хантавирусов и поиск новых очагов хантавирусной инфекции. В очагах Дальнего Востока России исследованы типы патогенных хантавирусов, обусловивших заболеваемость людей ГЛПС. Данные о составе генетических типов хантавирусов, распространенных в Сибири и на Дальнем Востоке России, были получены на основании анализа первичных вируссодержащих образцов крови больных ГЛПС и тканей легких животных. Этот подход значительно расширил возможности выявления новых хантавирусов, циркулирующих среди грызунов и насекомоядных, без их адаптации к росту в культуре клеток Vero Е6, требующей значительного времени и не увенчавшейся успехом для большинства вирусов насекомоядных.

Для решения поставленных задач нами был разработан новый вариант анализа вирусного генома методом многолокусного ОТ-ПЦР, позволяющий выявить и идентифицировать как ранее известные виды хантавирусов, так и новые генетические типы. Образцы крови больных ГЛПС и тканей легких мелких млекопитающих - природных носителей вируса были протестированы на присутствие антител к хантавирусам и/или вирусного антигена и использованы для последующего анализа методом обратной транскрипции и двухраундовой полимеразной цепной реакции (ОТ-ПЦР) с использованием 12 серий праймеров для анализа вирусного генома и анализа митохондриальной ДНК носителей вируса. Обнаружение специфических антител в сыворотках крови больных ГЛПС и мелких млекопитающих осуществляли с помощью непрямого метода флуоресцирующих антител (НМФА), для выявления антигена в тканях легких грызунов применяли метод иммуноферментного анализа (ИФА). Генетическая идентификация хантавирусов и их природных носителей была основана на определении и анализе нуклеотидных последовательностей фрагментов трех сегментов вирусных геномов и фрагментов митохондриальной ДНК носителей, и их последующем сравнении с ранее опубликованными последовательностями из базы данных GenBank. Для построения филогенетических деревьев использованы методы ближайших соседей, минимума эволюции и максимального правдоподобия в программах MEGA (версии 4.1) и PAUP 4.0Ы0 (Stamatakis et al., 2008; Swoffold, 2003; Tamura et al., 2007). Соответствие топологий получаемых филогенетических деревьев проверяли двумя или тремя методами.

Размеры и позиции полученных фрагментов (за вычетом праймеров) составили: для М-сегмента фрагмент длиной 244 н.о. (позиции 2737 - 2980); для L-сегмента - 336 н.о. (175-511), либо 346 н.о. (2968-3313); для S-сегмента -210 н.о. (395-604), либо 837 н.о. (407-1243), либо 1200 н.о. (1-1200).

При выполнении исследований были использованы образцы (п= 10681) тканей легких и крови мелких млекопитающих, собранные в ходе 23 экспедиций на территории Дальнего Востока России и Сибири, образцы крови больных ГЛПС (п=194) из очагов Дальнего Востока и Республики Башкортостан, а также образцы (п=211) легких грызунов из коллекций Хабаровской противочумной станции, НИИ эпидемиологии и микробиологии СО РАМН г. Владивостока и г. Иркутска.

Научная новизна и практическая ценность

Впервые с помощью молекулярно-генетических методов исследования образцов от больных ГЛПС и мелких млекопитающих - носителей хантавирусов получены новые данные о природных резервуарах и составе генетических типов хантавирусов, распространенных в различных ландшафтных зонах 12 административных регионов азиатской части России, включая Кемеровскую, Новосибирскую, Тюменскую, Томскую, Иркутскую области, Республику Алтай, Алтайский, Красноярский, Приморский и Хабаровский края, Амурскую и Еврейскую автономную области, о которых до наших исследований имелись фрагментарные сведения.

Впервые среди мелких млекопитающих на территории Азиатской части России установлено распространение 9 генетических типов хантавирусов, носителями которых в очагах Сибири являются не только мышевидные грызуны, но насекомоядные. Выявлены ранее неизвестные природные очаги хантавирусов на территории Новосибирской, Кемеровской, Томской областей, Красноярского и Алтайского краев, Республики Алтай.

Генетическое разнообразие хантавирусов, циркулирующих на территории Сибири и Дальнего Востока, представлено новыми генетическими типами Амур (AMRV) и Алтай (ALTV), получившими свое название по месту их выделения, новыми вариантами известных широко распространенных хантавирусов HTNV, SEOV, PUUV, KHAV, VLAV и недавно выявленных хантавирусов Hokkaido (HOKV) и Seewis (SWSV). Впервые получены доказательства, что природным хозяином генетического типа Амур является восточноазиатская мышь (Apodemus peninsulae), для выявленного в Сибири генетического типа Алтай - обыкновенная бурозубка (Sorex araneus).

Впервые, на основании анализа геномов РНК изолятов хантавирусов от больных ГЛПС, показано, что популяция патогенных хантавирусов на Дальнем Востоке России представлена новым для рода Hantavirus генетическим типом Амур (AMRV) и новыми генетическими вариантами вирусов HTNV (FE) и SEOV (VDV).

Для вирусов с пока неустановленной патогенностью для человека на территории азиатской части России показана циркуляция вируса HOKV, ранее обнаруженного в Японии. Природным носителем вируса HOKV на Дальнем Востоке России является красно-серая полевка (Myodes rufocanus). Впервые установлено, что в Сибири резервуарами вируса являются два вида полевок рода Myodes: М. rutilus и М. rufocanus.

На территории Сибири впервые установлена циркуляция вируса SWSV, ранее обнаруженного в обыкновенной землеройке (5. araneus) в Швейцарии. Впервые показано, что резервуарами вируса являются три близкородственных вида землероек рода Sores: S. araneus, S. tundrensis и S. daphaenodon.

Выявлено 11 новых очагов циркуляции хантавирусов среди полевок М. glareolus, М. rutilus, М. rufocanus, М. oeconomus, М. agrestis, М. gregalis, степных пеструшек Lagurus lagurus, мышей A. agrarius и A. peninsulae на территории Новосибирской, Кемеровской, Томской областей, Красноярского и Алтайского краев и Республики Алтай.

Фундаментальные данные о разнообразии генетических типов хантавирусов, обнаруженных в очагах Сибири и Дальнего Востока, могут быть использованы при уточнении классификации и таксономии хантавирусов. Установленные нуклеотидные последовательности новых РНК изолятов хантавирусов депонированы в базу данных GenBank.

Полученные новые знания являются основой дальнейших исследований роли новых генетических типов в патологии человека, необходимости их использования при разработке вакцин против ГЛПС и создании новых диагностических препаратов.

На основе полученных данных в ГНЦ ВБ «Вектор» совместно с ЗАО «Вектор-Бест» была разработана первая в России тест-система «Векто Ханта-РНК-ампли», использующая метод ОТ-ПЦР для выявления вирусной РНК в образцах крови больных ГЛПС и органах грызунов - носителей патогенных вирусов. Тест-система предназначена для научных исследований и использовалась для ранней диагностики и оценки эффективности противовирусной терапии, оценки эпизоотической активности природных очагов ГЛПС и исследования путей передачи вируса между природными носителями (Кушнарева и др., 2005а, 2005в, 2006; Кушнарева и Слонова, 2008; Образцов и др., 2008).

Положения, выносимые на защиту

Используя технологию выявления и идентификации хантавирусов у больных ГЛПС и мелких млекопитающих, получен ряд новых результатов, которые обосновывают следующие положения.

— На исследованной территории Азиатской части России циркулирует 9 генетических типов хантавирусов;

— Популяция патогенных хантавирусов на Дальнем Востоке России представлена новым для рода Hantavirus генетическим типом Амур (AMRV) и новыми генетическими вариантами вирусов HTNV и SEOV. Носителем нового генетического типа Амур является восточно-азиатская лесная мышь (A. peninsulae)-,

— Для вирусов с пока неустановленной патогенностью для человека на территории азиатской части России в красно-серых полевках (М. rufocanus) показана циркуляция вируса HOKV, на территории Сибири

резервуаром вируса HOKV являются два вида полевок рода Myodes: М. rutilus и М. rufocanus;

—В очагах Дальнего Востока циркулируют вирусы KHAV и VLAV, причем каждый из вирусов ассоциирован со своим носителем, полевками Microtus maximowiczii и М. fortis, соответственно;

—Носителями хантавирусов на территории Сибири являются не только грызуны, но и насекомоядные. В обыкновенной бурозубке (5. araneus) выявлен ранее неизвестный генетический тип Алтай (ALTV), а в средней бурозубке (S. caecutiens) циркулирует новый генетический вариант вируса Lena (LENV), открытого в том же виде бурозубок в Республике Саха. Кроме того, в географически удаленных точках Сибири в трех близкородственных видах бурозубок S. araneus, S. tundrensis и 5. daphaenodon циркулирует вирус SWSV.

Апробация результатов диссертации и публикации. Основные экспериментальные материалы и положения диссертации были представлены в докладах и постерных сообщениях на 12 международных и 6 российских научных конференциях: 'The Fourth International Conference on HFRS and Hantaviruses" (Атланта, США, 1998); "Assessment of sponsored biological research in Russia for the new millenium" (Новосибирск, 1999); "2nd Croatian Congress on Infectious Diseases" (Дубровник, Хорватия, 2000); "The Fifth International Conference on HFRS, HPS and Hantaviruses" (Анси, Франция, 2001); 2-й и 3-й научной конференции «Проблемы инфекционной патологии в регионах Сибири, Дальнего Востока и Крайнего Севера» (Новосибирск, 2002, 2006); II объединенной сессии СОРАН и СОРАМН «Новые технологии в медицине» (Новосибирск, 2002); "Ecology of Infectious Diseases" (Новосибирск, 2002); «Хантавирусы, геморрагическая лихорадка с почечным синдромом» (Владивосток, 2003); "The 6th International Conference on Hemorrhagic Fever with Renal Syndrome (HFRS), Hantavirus Pulmonary Syndrome (HPS) and Hantaviruses" (Сеул, Корея, 2004); «Развитие международного сотрудничества в области изучения инфекционных заболеваний» (Новосибирск, 2004); 'The VII International Conference on Hemorrhagic Fever with Renal Syndrome (HFRS), Hantavirus Pulmonary Syndrome (HPS) and Hantaviruses" (Буэнос-Айрэс, Аргентина, 2007); III Всероссийской научной конференции "Биология насекомоядных млекопитающих" (Новосибирск, 2007); "XIV International Congress of Virology" (Стамбул, Турция, 2008); "19th European Congress of Clinical Microbiology and Infectious Diseases" (Хельсинки, Финляндия, 2009); «Борьба с глобальными инфекциями» (Иркутск, 2009); «Актуальные проблемы медицинской вирусологии» (Москва, 2009); "The VIII International Conference on HFRS, HPS and Hantaviruses" (Афины, Греция, 2010).

По материалам диссертации опубликовано 50 работ, включая 15 статей, из которых 10 опубликованы в журналах списка, рекомендованного ВАК, главу монографии, медико-географический атлас, патент Российской Федерации, 32 тезиса в сборниках конференций.

Вклад автора в диссертационную работу. Исследования, включенные в работу, выполнены лично автором, под руководством автора и в соавторстве с коллегами из 12 научных учреждений России и США. Автору принадлежит ведущая роль в выборе стратегии исследования, выполнении основных экспериментов и обобщении полученных результатов.

Автор искренне признательна и благодарна коллегам, в тесном сотрудничестве с которыми была выполнена данная работа: Слоновой P.A., Компанец Г.Г. и Кушнаревой Т.В. из НИИ эпидемиологии и микробиологии СО РАМН г. Владивостока (разделы 1-5); Иванову Л.И., Здановской Н.И., Пуховской Н.М. и Высочиной Н.П. из ФГУЗ Хабаровская противочумная станция (разделы 1-5); Абрамову С.А., Дупал Т.А., Ковалевой В.Ю., Кривопалову A.B., Панову В.В., Позднякову A.A., Петровскому Д.В. из Института систематики и экологии животных СО РАН г. Новосибирска (разделы 3-4, 6); Данчиновой Г.А., Чапоргиной Е.А. и Тимошенко А.Ф. из Института эпидемиологии и микробиологии СО РАМН г. Иркутска (разделы 4, 6); Хасановой С.С. из ГУП «Иммунопрепарат» г. Уфы (раздел 1); В.В. Виноградову из Красноярского государственного университета и Лучниковой Е.М. из Кемеровского государственного университета (раздел 6); Моргунову С.П. из университета Невада (Рино, США) (раздел 4). За плодотворное сотрудничество автор благодарит коллег из ГНЦ ВБ «Вектор» Кузину И.И. (разделы 1-2), Гуторова В.В. (разделы 2-6), Горбунова Ю.А. (разделы 1-5), Сафронова П.Ф. (раздел 1), Чижикова В.Е. (раздел 1), Мишина В.П. (раздел 2), Малышеву Т.В. (разделы 1-2, 4-5), Олейник О.В. (раздел 4), Патрушева H.A. (раздел 1), Протопопову Е.В. (раздел 3), Тучину Н.В. (раздел 6), Якименко Н.В. (раздел 2), Серегина C.B. (разделы 4-5), Перминову Н.Г. (раздел 3).

За сотрудничество в работе автор признательна своим американским коллегам Dr. С. Schmaljohn из USAMRIID, США; Dr. S. Nichol из CDC, США; Dr. R. Yanagihara из университета Гавайи (Маноа, США); Dr. J. Нау из университета Нью-Йорк (Буффало, США).

_ Автор искренне благодарна академику РАН, профессору |Сандахчиёву

Л .С., члену-корреспонденту РАН, профессору Нетесову C.B., профессору Малыгину Э.Г. и Мартынюк P.A. за активную поддержку данной работы.

Работа выполнена в 1995-2010 годах во ФБУН ГНЦ ВБ «Вектор» в рамках научных тем организации, по гранту государственной программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники, подраздел «Защита от патогенов», в рамках научной школы НШ-65387.2010.4, по грантам Международного научно-технического центра (МНТЦ) № 805-97 и № 0805.2 «Изучение генетического и антигенного многообразия хантавирусов, циркулирующих на территории Азиатской части России», выполненным в сотрудничестве с Хабаровской противочумной станцией, НИИ эпидемиологии и микробиологии СО РАМН г. Владивостока и г. Иркутска, Институтом систематики и экологии животных СО РАН г. Новосибирска.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материалов, шести глав экспериментальной части, выводов и списка цитируемой литературы (508 ссылок). Работа изложена на 293 страницах, включая 43 рисунка и 50 таблиц.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

1. Генетическая характеристика хантавирусов - возбудителей ГЛПС на Дальнем Востоке России

Анализ генетического многообразия хантавирусов был начат с идентификации вирусов - возбудителей ГЛПС, циркулирующих на территории Дальнего Востока России. Заболеваемость ГЛПС в дальневосточном регионе ежегодно регистрируется в очагах трех административных территорий (Приморском и Хабаровском краях, Амурской области). Заболевание в регионе характеризуется значительной тяжестью (тяжелые и средне-тяжелые формы составляют более 80%) и высокой летальностью (Лещинская и др., 1990; Слонова и др., 2006). Методом ОТ-ПЦР с использованием 2-х серий праймеров для среднего (М) сегмента генома были проанализированы 110 образцов крови больных ГЛПС из Приморского и Хабаровского краев, 50 образцов были проанализированы с использованием 2-х серий праймеров для малого (S) сегмента. Были выявлены и идентифицированы 30 последовательностей М-сегмента и 15 последовательностей S-сегмента генома, соответствующих кодирующим областям фрагментов поверхностного гликопротеина G2 и нуклеокапсидного (N) белка, соответственно.

Анализ последовательностей фрагментов М-сегмента генома 30 новых РНК изолятов вируса от больных ГЛПС выявил три различные группы хантавирусов и установил их таксономическую принадлежность: 24 изолятов -к виду HTNV, 2 изолятов - к виду SEOV и 4 изолятов - к ранее неизвестному генетическому типу, названному Амур (AMRV).

Внутригрупповой уровень различия дальневосточных изолятов вируса HTNV, обозначенных FE или HTNV (FE), составлял 0-6,0% и.о. и 0-2,6% а.о. (табл. 1). Для группы изолятов генетического типа Амур (AMRV) уровень различия составлял 0,4-9,9% н.о. и 0% а.о. Две идентифицированных последовательности изолятов вируса SEOV, обозначенных VDV или SEOV (VDV), были идентичными. Уровень различий между группами дальневосточных РНК изолятов составлял 15,9-21,2% н.о. и 6,3-8,9% а.о. для HTNV (FE) и Амур, и 21,5-23,5% н.о. и 16,7-19,2 а.о. для HTNV (FE) и SEOV (VDV). Установленный уровень различия дальневосточных изолятов генетического типа Амур с изолятами вирусов HTNV (FE) и SEOV (VDV) соответствовал генетическому критерию различий для нового вида хантавирусов: наличию различий 21% н.о. и 7% а.о.

Филогенетический анализ последовательностей М-сегмента дальневосточных РНК изолятов продемонстрировал их размещение в составе трех клад на филогенетическом дереве (рис. 1). Первая группа дальневосточных

Таблица 1

Различие нуклеотидных (М-сегмент, 2737-2980 и.о.) и аминокислотных последовательностей трех групп дальневосточных РНК изолятов, полученных от больных ГЛПС, и хантавирусов

из других регионов

Различие (%) с хантавирусами НТЫУ(РЕ) АМЯУ 5ЕОУ(УОУ) НТЫУ БЕОУ

НТОУ(РЕ) н.о. 0-6,0 15,9-21,2 21,5-23,5 9,8-12,0 21,0-23,9

а.о. 0-3,8 6,3-8,9 16,7-19,2 0-2,6 16,7-19,2

АМЯУ н.о. 0,4-9,9 20,2-24,8 15,9-21,2 20,6-24,4

а.о. 0 16,7-17,9 6,3-8,9 16,7-17,9

ЗЕОУ(УПУ) н.о. 0 23,9 2,6-5,1

а.о. 0 17,9 1,3

Примечание - нумерация последовательности относительно штамма НТО 76-118.

НТМ

6«

г!"'

I 4:

■ 4251 • 4320

- 4329 3955

4225

3839 — 4294

I 4290 Н1- 4254 <- 4307

— 7406

— 3844 3850 3867

4253 4392 4228 4209 4211

- 4241 4296

7303 12Ч 7866

— 7701 У нтм7 б-из:

НТЫНоСГо

ггт:

... ИР НТОЬее 4313 7649

_. 4234

100'- 4309

РЕ

ЭЕОУ

РЦиБС18-20 - риизогкато

Рис. 1. Филогенетические взаимоотношения дальневосточных хантавирусов и хантавирусов из других регионов мира, полученные на основе нуклеотидных последовательностей М-сегмента генома (2737-2980 и.о.). Дерево построено методом ближайших соседей. Индексы поддержки вычислены для 1000 повторов.

изолятов НТЫУ (РЕ) формирует отдельную ветвь (генетический вариант) внутри клады вирусов НТЫУ. Четыре последовательности, представляющие генетический тип Амур, формировали отдельную кладу внутри кластера, объединяющего клады хантавирусов, переносимых грызунами подсемейства Мигтае (НТЫУ, ЭОВУ, БЕОУ). Изоляты вируса БЕОУ формировали отдельную ветвь в кладе БЕОУ. Здесь и далее топологии полученных деревьев подтверждены с использованием не менее двух методов филогенетического анализа, на рисунках приводится одно из полученных деревьев.

Группа РНК изолятов, представляющая генетический вариант РЕ вируса НТЫУ, была наиболее многочисленной среди исследованной нами выборки образцов и была выявлена на всей исследованной территории. Аминокислотные последовательности изолятов генетического варианта БЕ незначительно отличались от прототипного вируса НТЫУ 76-118 на установленных фрагментах как белка 02, так и белка N.

РНК изоляты генетического типа Амур были выделены от больных с тяжелой и средней тяжести клинических форм ГЛПС в тех же очагах, где одновременно циркулировал НТЫУ (генетический вариант РЕ). Аминокислотные последовательности генотипа Амур отличались от прототипного вируса НТЫУ 5 заменами на исследованном участке белка 02 (У255. М28з, Оз19, Уз24, А330). Эти замены оказались идентичными во всех образцах, хотя различие соответствующих нуклеотидных последовательностей достигало 9,9%.

Новый генетический тип Амур был идентифицирован в образцах от 4 больных: 2 больных из Амурского района Хабаровского края, 1 больном, проживающем в 200 км от первых двух и 1 больном, проживающем на расстоянии 400 км, в Приморском крае. Этот ранее неизвестный генетический тип был назван Амур (АМЛУ) по месту его географического выявления в бассейне реки Амур. Низкое число выявленных случаев Амур инфекции могло быть обусловлено иным природным носителем вируса, более низкой инфицированностью носителя, либо иным географическим расположением очагов генетического типа Амур. Последнее предположение являлось наименее вероятным, так как зарегистрированные случаи географически разнесены, а один из случаев зарегистрирован в районе интенсивного сбора образцов недалеко от Хабаровска. Выявление нового генетического типа Амур поставило две важных задачи: идентификацию природного резервуара вируса и его распространения.

Случаи инфекции вирусом БЕОУ были установлены во Владивостоке. Нуклеотидные последовательности фрагментов М-сегмента вирусного генома, полученные при анализе образцов крови больных ГЛПС, инфицированных в 1995 г. и 1997 г., оказались идентичными и отличались от ранее опубликованных последовательностей вирусов БЕОУ. Этот факт согласуется с высокой генетической стабильностью штаммов вируса БЕОУ. При сравнении

нуклеотидных последовательностей дальневосточных изолятов SEOV(VDV) с другими штаммами SEOV, зарегистрированными в базе данных GenBank, были установлены различия в пределах 2,6-5,1%, при уровне различия между ранее известными штаммами, не превышающем 6%. На филогенетическом дереве РНК изоляты SEOV(VDV) от больных из Владивостока группировались отдельно от штаммов, циркулирующих в сопредельных с территорией Дальнего Востока странах — Китае и Корее, а также в Японии.

Таким образом, нами показано, что не менее трех типов хантавирусов являются возбудителями ГЛПС на Дальнем Востоке России: новый генетический тип Амур, новый генетический вариант FE вируса HTNV, и новый генетический вариант VDV вируса SEOV.

Результаты генетического анализа хантавирусов - возбудителей ГЛПС в очагах Дальнего Востока России, полученные нами, а также депонированные в GenBank генетические данные о возбудителях ГЛПС из европейской части России явились основой разработки тест-системы для детекции основных патогенных хантавирусов (HTNV, SEOV, AMRV, PUUV). Первая в России тест-система на основе ОТ-ПЦР, позволяющая выявлять РНК вируса у больных ГЛПС с первого дня от начала заболевания, была совместно разработана в ГНЦ ВБ "Вектор" и ЗАО Вектор-Бест. Тест-система может быть использована как для тестирования крови больных ГЛПС на присутствие вирусной РНК, так и для надзора за природными очагами ГЛПС, позволяя определять РНК хантавирусов в тканях грызунов - переносчиков заболевания. Нами была исследована эффективность тест-системы "ВектоХанта-РНК-ампли" для диагностики ГЛПС и идентификации возбудителя.

Для исследования были использованы 55 образцов крови от 50 больных ГЛПС из очагов Хабаровского края и Республики Башкортостан, взятые в сроки со 2-го по 14-й день от начала заболевания. Сравнительный анализ показал, что в партиях образцов с серологически подтвержденным диагнозом прослеживается зависимость между сроками от начала заболевания и эффективностью выявления РНК вируса-возбудителя. Наиболее эффективно РНК хантавирусов определяли на ранние сроки заболевания (по 7 день включительно), так, она была выявлена на эти сроки у 100% больных из Хабаровского края, и у 70% больных из Башкортостана На более поздние сроки процент положительных анализов уменьшался, что, по-видимому, связано с появлением специфических антител и постепенным уменьшением вирусной нагрузки в крови. В образцах, взятых на 8-10 день заболевания, эффективность выявления РНК составила 33%. Таким образом, применение тест-системы позволяет диагностировать ГЛПС на ранних сроках заболевания (до 7 дня) у 70 - 100% больных, что имеет большое значение для выработки оптимальной тактики лечения.

Использование тест-системы перспективно при расследовании вспышек ГЛПС для быстрой идентификации возбудителя, что и было продемонстрировано нами. Тест-система была использована для определения

генетического типа патогенных вирусов в исследованных образцах от больных ГЛПС из Хабаровского края. Секвенирование и анализ полученных ампликонов установил их таксономическую принадлежность к вирусу HTNV, его дальневосточному генетическому варианту HTNV(FE).

Серии лабораторной тест-системы Векто Ханта-РНК-ампли были произведены ЗАО «Вектор-Бест» в период 2004-2006 гг. и использованы в ряде научных исследований. Так, тест-система была использована для оценки эффективности противовирусной терапии (Кушнарева и др., 20056, 2006; Образцов и др., 2008), оценки эпизоотической активности природных очагов хантавирусной инфекции и исследования путей передачи вируса между природными носителями (Кушнарева и др., 2005а; Кушнарева и Слонова, 2008).

2. Природные носители патогенных хантавирусов

2.1. Природный резервуар нового генетического типа Амур (AMRV)

Для установления связи генетического типа AMRV и генетических вариантов HTNV(FE) и SEOV(VDV) с определенными видами грызунов-носителей вирусов были исследованы РНК изоляты от инфицированных грызунов, отловленных в очагах Дальнего Востока России. К началу исследования данные о типе вируса, циркулирующего в популяциях восточно-азиатской мыши (А. penirtsulae), в литературе отсутствовали. Для генетической идентификации хантавируса, циркулирующего среди A. peninsulae, были исследованы образцы от восточно-азиатских мышей, отловленных в лесной зоне в районе Хабаровска. Сравнительный анализ последовательностей М-сегмента РНК изолятов от A. peninsulae показал, что они близки к последовательностям генетического типа Амур от больных ГЛПС (различия не превышали 6,6%) и значительно отличались от других известных хантавирусов. Уровни различия нуклеотидных последовательностей фрагментов М- и S-сегментов генома РНК изолятов вируса, выявленного от A. peninsulae, с представителями других видов составляли от 15% до 23% для HTNV, от 21% до 28% для SEOV, от 22% до 29% для DOBV, от 38% до 39% для PUUV, от 36% до 37% для KHAV. Эти данные свидетельствовали, что естественным резервуаром AMRV на Дальнем Востоке России является A. peninsulae. Полученные результаты анализа для генетического типа AMRV соответствовали двум критериям для выделения нового вида рода Hantavirus: наличию отдельного природного носителя вируса (A. peninsulae) и наличию значительных генетических различий в нуклеотидных и кодируемых аминокислотных последовательностях (21% н.о. и 7% а.о.) фрагментов М- и S-сегментов генома.

Восточно-азиатская мышь широко распространена на территории азиатской части континента от Алтая до Дальнего Востока, включая северовосточную и восточную части Китая и Кореи. Вопрос о распространении патогенного генетического типа AMRV в популяциях A. peninsulae на территории северо-восточной Азии от России до Китая и Кореи требовал дальнейших исследований. Нами была оценена распространенность и

вариабельность генетического типа AMRV на территории Дальнего Востока России, в Приморском и Хабаровском краях. Всего методом ОТ-ПЦР нами было проанализировано 70 образцов A. peninsulae с использованием серий праймеров, специфичных для трех сегментов вирусного генома. Во всех использованных для анализа образцах предварительно было установлено наличие антигена в органах или антител в крови, а также сочетание антигена и антител. Животные были отловлены в удаленных друг от друга регионах, включая участки административных районов западной части Приморского края (Спасский), 2-х районов южных территорий края (Шкотовский, Надежденский), и одного района Хабаровского края (Хабаровский). В результате проведенного анализа были определены последовательности фрагментов генома из 22 образцов.

Анализ филогенетических взаимосвязей изолятов генетического типа AMRV на основе последовательностей фрагмента М-сегмента генома выявил четыре различающихся ветви (генетических варианта) в кладе AMRV (рис. 2). Большая часть РНК изолятов от A. peninsulae из Приморского и Хабаровского краев образовывала одну из этих ветвей (Приморье-Хабаровск). Вторая ветвь (Приморье 1-Китай) включала штаммы из Китая и один изолят из Приморского края. Третью ветвь (Амурск) формировали два ранее идентифицированных изолята от больных ГЛПС, проживающих в Амурском районе Хабаровского края. Четвертая ветвь включала штаммы из Кореи. На Дальнем Востоке России наблюдалась циркуляция трех из четырех различающихся вариантов генетического типа Амур, причем вариант Приморье!-Китай наиболее близок штаммам из Китая от больного и от A. peninsulae, отловленной в северовосточной провинции Китая, примыкающей к исследуемой территории Дальнего Востока. Два других варианта циркулировали лишь на исследованной территории Дальнего Востока.

Филогенетический анализ, основанный на последовательностях фрагмента L-сегмента генома, установил разделение единой на древе М-сегмента ветви Приморье-Хабаровск на две ветви, Приморье и Хабаровск. Суммируя данные филогенетического анализа фрагментов трех сегментов, сделано заключение, что на территории Дальнего Востока России циркулируют четыре различающихся варианта генетического типа AMRV (Хабаровск, Приморье, Приморье 1-Китай, Амурск), для которых наблюдается группирование по географическому принципу.

Для определения уникальных (маркерных) для генетического типа AMRV аминокислотных остатков в анализируемых фрагментах оболочечного, нуклеокапсидного белков, а также РНК-полимеразы, использован сравнительный анализ аминокислотных последовательностей вновь выявленных изолятов с представителями наиболее близких хантавирусов HTNV и SEOV, а также штаммами генетического типа AMRV из различных географических регионов.

М сегмент

АМЯУ

75

32071;рг1т|3р Эо1оуеу/АР61 26948/Рг)т/Зр 25858/РптЛ»Ьк 27191/Рйт/5р 25514Л>г1тЛдай 25784/РНтЛ|»й 2В7731Рпт1Ива 25777/РптШаа

— 31630/Рг1т/Кау -997/КИ»Ь

- Атиг/680 Атиг(1169 699/КНаЬ

961 ии/Китай ' Н5/Китай

' |-317671РптЛ>Ы

Нг 8205/Китай I—ЯпАРОИКитай .АМГО4309 1001- АМШ4234 I вС-2/Корея

85

юо1- БС-1/Когеа 21 О/Китай 76-118Жорея

д51_(ЬЫо/Корея

«Я |_ее/Корея -БРП/Япония j ЭЕОвО-ЗЭ/Когеа ' 80-39/Корея I Ю2Житай 85>1.99/Китай - КНА/Россия

Хабаровск■ Приморье

Китай -Приморье 1

Амурск Корея

НТЫУ

БЕОУ

-Бо(кат о/Финляндия

-РН-1/США ^ежУогк/США -апМотЬге/США

Рис. 2. Филогенетическое дерево, построенное на основе нуклеотидных последовательностей фрагмента М-сегмента (2737-2980 н о.) генома хантавирусов. Дерево построено методом ближайших соседей. Индексы поддержки вычислены для 1000 повторов. Жирным шрифтом выделены исследованные РНК изоляты.

Установленные ранее характерные для всей группы изолятов генетического типа АМЯУ пять замен (относительно прототипного вируса НГШУ) в аминокислотной последовательности фрагмента оболочечного белка

G2 присутствовали в 14 из 15 новых РНК изолятов, а также в штаммах, использованных для сравнения. Лишь одна из замен, Met283, отсутствовала в штаммах из Кореи (SC-1 и SC-2). Для всей группы AMRV маркерным аминокислотным остатком является ASP337, эта замена является уникальной и присутствует во всех доступных для сравнения последовательностях AMRV.

Анализируемый участок фрагмента РНК-полимеразы содержал один маркерный аминокислотный остаток Тугмэ, эта замена является уникальной и отсутствует у других хантавирусов. Еще пять замен относительно прототипного вируса HTN 76-118 (Pro56, Asng7) Thr,02, Argi25 и AIa133) присутствовали во всех последовательностях генетического типа AMRV, хотя каждая из этих замен не являлась уникальной и встречалась также в отдельных штаммах близкородственных вирусов (HTNV, SEOV, DOBV).

На анализируемом участке N белка маркерным аминокислотным остатком для генетического типа AMRV являлся Thr29o. Четыре замены относительно прототипного вируса HTNV (Ие2о2, Val216, Ser24b His2S6) выявлены во всех взятых для сравнения последовательностях N белка генетического типа AMRV, однако в различных сочетаниях замены присутствовали в штаммах вирусов HTNV, SEOV, DOBV.

Проведенные исследования по выявлению нового патогенного вируса на территории Дальнего Востока России привлекли значительный интерес зарубежных и российских исследователей. В последующих работах было установлено широкое распространение вируса Амур на территории Китая и Кореи (Baek et al., 2006; Kariwa et al., 2007; Lokugamage et al., 2002, 2004a). Кроме того, было показано, что новый генетический тип является и новым серотипом. Отличие генетического типа Амур от HTNV было подтверждено при исследовании штаммов, выделенных от больных и грызунов в реакции нейтрализации (Lokugamage et al., 2004; Baek et al., 2006) и при исследовании иммунных сывороток от грызунов и сывороток крови от больных ГЛПС в реакции торможения гемагглютинации (Кушнарева и др., 2005с). Было установлено, что доля вируса Амур в структуре заболеваемости ГЛПС в Приморском крае России в отдельные годы составляла до 56% (Слонова и др., 2006).

Таким образом, нами было получено доказательство циркуляции нового генетического типа AMRV в популяциях отдельного природного хозяина, восточноазиатской лесной мыши (A. peninsulae) и показано широкое распространение нового генетического типа на Дальнем Востоке России. Совокупность полученных нами и другими исследователями данных подтвердила принадлежность генетического типа AMRV к новому виду рода Hantavirus - вирусу Амур (AMRV).

2.1. Природный носитель вируса Hantaan (HTNV)

Дальнейшие исследования были посвящены идентификации грызунов -носителей еще двух патогенных хантавирусов. Для подтверждения циркуляции в популяциях A. agrarius генетического варианта FE вируса HTNV, выявленного у больных ГЛПС, проводилось исследование РНК изолятов вируса от полевых мышей. Методом ОТ-ПЦР было проанализировано 108 образцов легких A. agrarius, отловленных на территории Хабаровского и Приморского краев, Амурской области и Еврейской автономной области. В результате проведенного анализа было выявлено 16 ОТ-ПЦР положительных образцов A. agrarius, представляющих все исследованные административные регионы. Как и в случае вируса Амур, были получены нуклеотидные последовательности фрагментов всех трех сегментов генома. Сравнение вирусных последовательностей М- и S-сегментов генома, выявленных от больных ГЛПС и от полевых мышей подтвердило, что носителем дальневосточных изолятов генетического варианта FE вируса HTNV является полевая мышь (A. agrarius), уровень различия составлял 1-3% и 2-3%, соответственно. Филогенетический анализ на основе нуклеотидных последовательностей фрагментов каждого из сегментов вирусного генома продемонстрировал формирование отдельной ветви FE внутри клады вируса HTNV, что свидетельствует о циркуляции на Дальнем Востоке России в популяциях A. agrarius нового генетического варианта FE вируса HTNV.

Анализ аминокислотных последовательностей исследованных РНК изолятов и штаммов из других регионов подтвердил выводы, сделанные на основе нуклеотидных последовательностей о том, что на юге Дальнего Востока России в популяциях A. agrarius циркулирует новый генетический вариант FE вируса HTNV. В исследованных фрагментах поверхностного белка G2 и нуклеокапсидного белка N маркерных для генетического варианта FE аминокислотных остатков не выявлено. Лишь анализ фрагмента РНК-полимеразы позволил выявить характерные замены. Сравнение последовательностей дальневосточных изолятов с последовательностями доступными из банка данных GenBank установило три аминокислотных замены относительно прототипного штамма HTN 76-118 (Thr87, Asn^ и Val^s), присутствующие во всех исследованных изолятах. Хотя замена Thr87 встречается в штаммах вирусов SEOV и DOBV, а замена Asni33 — в штаммах DOBV, однако совокупность трех замен характерна лишь для изолятов генетического варианта FE вируса HTNV, циркулирующих в популяциях А. agrarius на территории Дальнего Востока России.

Таким образом, анализ РНК изолятов хантавируса, циркулирующего в популяциях полевой мыши (A. agrarius) показал, что природным резервуаром патогенного для человека дальневосточного варианта FE вируса HTNV является полевая мышь A. agrarius. Этот вывод согласуется с результатами, полученными при исследовании образцов от A. agrarius, обитающей на территории Кореи и Китая (Wang et al., 2000; Zou et al., 2008b). Сравнительный

анализ изолятов от A. agrarius из трех стран продемонстрировал отличие генетического варианта HTNV (FE) от ранее известных вариантов вируса HTNV, циркулирующих в сопредельных странах. Отличия нуклеотидных/аминокислотных последовательностей фрагментов генома изолятов HTNV (FE) от вариантов вируса HTNV из Китая и Кореи составили 7,8-13,1V0-4,8% для М-сегмента, 11,0-17,7%/3,0-6,2% для L-сегмента и 10,5-15,7%/0-2,9% для S-сегмента.

2.1. Молекулярная эпидемиология вируса Seoul (SEOV) на Дальнем Востоке России

Целью дальнейших исследований было установление связи выявленного генетического варианта VDV вируса SEOV с природным хозяином вируса. Кроме того, была проведена идентификация вируса, циркулирующего в серых крысах на острове Сахалин и сравнение островных и материковых изолятов вируса. Для анализа были использованы 34 образца сгустков крови, взятых от больных с различными клиническими формами ГЛПС — жителей Владивостока в лихорадочный период заболевания, 48 образцов легких от серопозитивных и/или антиген позитивных серых крыс, отловленных во Владивостоке и на острове Сахалин. Нуклеотидные последовательности вирусного генома были выявлены в 11 образцах.

Как видно из рис. 3, основанного на анализе М-сегмента, новые РНК изоляты из Владивостока как от больных со среднетяжелой и тяжелой формами ГЛПС, так и от серых крыс (R. norvegicus), полученные в разные годы, образовывали единую отдельную ветвь на филогенетическом древе внутри клады вирусов SEOV. Анализ L- и S-сегментов генома выявил сходную картину группирования изолятов SEOV(VDV) из Владивостока. Это свидетельствует о том, что носителями генетического варианта VDV вируса SEOV из Владивостока являются серые крысы. При сравнении кодируемых аминокислотных последовательностей выявлена одна аминокислотная замена в частичной последовательности оболочечного белка G2 (11е262 на Thr262) по сравнению с другими представителями вируса SEOV. Исследованная область белка G2 является высоко консервативной, выявленное единичное различие в исследованном фрагменте белка G2 является существенным для характеристики изолятов из Владивостока, а замена является маркерной. Полученный результат показал, что циркулирующий в серых крысах вирус SEOV является стабильным и вызывает заболевания ГЛПС различной тяжести.

Первоначально анализ изолятов SEOV(VDV) был основан на фрагментах L- и М-сегментов геномов. На следующем этапе исследования нами была использована серия праймеров, специфичных для анализа S-сегмента генома. Выявление нуклеотидных последовательностей малого сегмента генома и включение их в сравнительный анализ с имеющимися в банке данных GenBank представителями вируса SEOV привело к неожиданным результатам. Как и при анализе других сегментов генома, изоляты из Владивостока группировались отдельно от штаммов из географически близко расположенных стран (Китая,

М сегмент

97

БЕОУ

Т0гВ2

оП-.)

"V

8205/Китай ЛИпАРОб/Китай Ыи/Китай Н5/Китай 699/Роесия 781997/Россия

СБС-2/Корея Е

■ЮОЬвС-ИКорея Ю0|Но.1о/Корея

. 10°Г I,.

•-7

р 7651л ЭЭ]_Г3

5Л 1

11.ее/Корея -76-118/Когеа - 7б500/РНт/Рвссия г ЗЗО/КйаЬ/Россиг 951 июжЬаЬ/РоесиЬ

НТ№/

96|Н22Жйтам 1199/Китай $|5Е080-39Жорея

1999ЛЗп/Сахал 189эгтп 7218/Ни/ср-тяЖ 6243/Ни/ср-тяж (-2464Жи/тяж 29910тп 725/Ни/тяж 2в935/Яп 18995Я!п

Корея-Сахалин

УОУ

- НечМогК/США

-БюМотЬге/США

-риЦУ/Финляндия

- КНА/Россия -РН-1/США

Рис. 3. Филогенетическое дерево, построенное на основе нуклеотидных последовательностей фрагмента М-сегмента (2737-2980 н.о.) генома хантавирусов. Дерево построено методом ближайших соседей. Индексы поддержки вычислены для 1000 повторов. Жирным шрифтом выделены исследованные РНК изоляты. Сокращения: Ип - Д. norvegicus, Ни- больной ГЛПС.

Кореи, Японии), однако совместно с группой изолятов из Камбоджи и Сингапура. Был выявлен высокий уровень гомологии изолятов из Владивостока с группой изолятов из Камбоджи (99.4-100%), при меньшем уровне гомологии со штаммами из географически близко расположенных стран 95,3-97,1% (Китай, Корея, Япония). Полученный результат свидетельствовал о том, что единый генетический вариант вируса БЕСЩУОУ) циркулирует в двух географически удаленных регионах.

Отличающийся результат филогенетического анализа получен для изолята от серой крысы, отловленной на острове Сахалин. Анализ М-сегмента показал, что изолят вируса из города Корсаков Сахалинской области группируется вместе со штаммом БЕОУ 80-39 из Кореи, а не с генетическим вариантом УБУ из Владивостока. Различие нукпеотидных последовательностей изолятов из Владивостока и Сахалина составляло 3,54,5%, а из Сахалина и Кореи -1,3%, что указывало на циркуляцию генетически различающихся вариантов вируса вЕОУ в материковой и островной популяциях К. потефсив. Данные о принадлежности изолятов вируса БЕОУ во Владивостоке и на острове Сахалин к разным генетическим вариантам свидетельствуют о различных путях проникновения инфицированных & пог^ки5 - носителей вируса БЕОУ на географически отдаленные территории. Наиболее вероятен завоз инфицированных крыс на о. Сахалин морским путем, поскольку транспортная связь между островом и Кореей существует.

Таким образом, при анализе материала от серых крыс - носителей вируса БЕОУ материковой (Владивосток) и островной (Сахалин) популяций нами установлено различие в происхождении циркулирующих в них вирусов. Выявленный у больных ГЛПС и серых крыс генетический вариант УБУ имел общее происхождение с вариантом вируса, циркулирующего в серых крысах (& nol-vegicus) в странах юго-восточной Азии (Камбодже и Сингапуре), в то время как РНК изолят вируса 8ЕОУ, выявленный на острове Сахалин, был близок варианту вируса из Кореи. Необходимо отметить, что случаи ГЛПС, обусловленные вариантом УБУ вируса 8ЕОУ на территории города Владивостока регистрируются ежегодно и нередко отмечается средне-тяжелая и тяжелая формы заболевания, в то время как о подобных случаях в Камбодже и Сингапуре сообщений нет (Слонова и др. 2006; Леупез е1 а1., 2003).

3. Распространение хантавирусной инфекции у мелких млекопитающих на территории Сибири и Дальнего Востока

Определение географического распространения и видового состава зараженных хантавирусами мелких млекопитающих было основано на анализе образцов, собранных в ходе 23 экспедиций в Сибири и на Дальнем Востоке России. На территории Сибири сбор образцов осуществлялся в ходе 9 экспедиций, проведенных в течение 2000 - 2009 гг. в Омской, Тюменской, Томской, Кемеровской, Новосибирской, Иркутской областях, Республике Алтай, Алтайском и Красноярском краях. Всего было отловлено и протестировано 1094 мелких млекопитающих.

В 2007 - 2009 гг. обследована территория, охватывающая различные ландшафтно-географические зоны Сибири (рис. 4). Районы работ включали степь и лесостепь (Карасук, Шушенское), подтаежные леса (Тюмень, Усть-Ишим, Бакса, Сухоречье), предгорья (Парная, Балахнино, Солтон, Хмелевка, Колывань) и горно-таежные леса (Телецкое, Покровка, Средняя Шушь, Кузедеево). Присутствие хантавирусной инфекции (антител к хантавирусам

или хантавирусного антигена) обнаружено в образцах крови/тканей грызунов во всех обследованных районах Сибири, в четырнадцати из пятнадцати

Рис. 4. Места отлова грызунов на территории Западной и Средней Сибири Обозначения: 1 - Нижнетавдинский район, Тюменская обл.; 2 - Усть-Ишимский район, Омская обл.; 3 - Карасук, Новосибирская обл.; 4 - Бакса, Кожевниковский район, Томская обл.; 5 - Сухоречье, Томский район, Томская обл.; 6 - Бапахнино, Яшкинский район, Кемеровская обл.; 7 - Хмелевка, Заринский район, Алтайский край; 8 - Колывань, Курьинский район, Алтайский край; 9 - Покровка, Чарышский район, Алтайский край; 10 -Солтон, Солтонский район, Алтайский край; 11 - Артыбаш, Турочакский район, Республика Алтай; 12 - Кузедеево, Новокузнецкий район, Кемеровская обл.; 13 - Парная, Шарыповский район, Красноярский край; 14 - Шушенское, Красноярский край, 15 - Средняя Шушь, Шушенский район, Красноярский край.

обследованных участков. Среди 810 обследованных животных антитела/антиген были обнаружены у 73 особей относящимися к 9 видам (таб. 2). Наибольший процент инфицированных животных выявлен среди степных пеструшек (Lagurus 1а§игиз) (33,3%), красно-серых (29,0%), рыжих (18,2%), красных (15,4%) и узкочерепных (ЩсгоЫ5 gregalis) (15,0%) полевок в районах, где они занимают доминирующее или субдоминирующее положение в сообществе. Рыжая полевка (М %1агеоЬи5), доминирующая в лесных сообществах в европейской части России и являющаяся носителем вируса РииУ, в Сибири в исследованных таежных лесных биотопах встречалась вместе с красной и красно-серой полевками, но, как правило, уступала им по численности, за исключением подтаежной зоны Тюменской (58,3%), 0мской(50%) и Кемеровской (50%) областей. Серопозитивные животные были обнаружены в четырех ключевых участках, причем в одном из них, на Телецком, доля рыжих полевок среди отловленных составляла лишь 6,7%. В выборках Тюмень, Усть-Ишим, Хмелевка и Телецкое доля инфицированных среди отловленных рыжих полевок составляла 9,5%, 18,2%, 14.3% и 10,0%, соответственно. В остальных точках инфицированных особей не выявлено.

Таблица 2

Виды грызунов и их инфицированность в различных местах отлова на территории Сибири

Администрат Место Биотоп Число Вид грызуна

ивный регион отлова инфицированных

животных / среди

отловленных

Республика Телецкое Кедрово- 6/80 М. гиШиз

Алтай пихтовый лес с 1/3 М. ги/осапиз

примесью 1/10 М. 21агео1ия

березы и осины 0/9 М. оесопотиз

4/48 А. ретти1ае

Алтайский Солтон Осиновый лес с 2/14 М. гиЧЫ

край примесью пихты 1/2 М. ги/осапиз

0/10 М. £1агео1из

0/2 М. оесопотил

0/1 А. репши1ае

Хмелевка Осиново- 0/13 М. гиШш

пихтово- 0/1 М. ги/осапиз

березовый лес 1/7 М. %1агео1ил

1/8 М. оесопотил

0/1 А. репШпйае

Покровка Кедрово- 0/16 М. гиШиз

лиственичный 8/37 М. ги/осапиз

лес 2/7 М. оесопотиз

0/3 А. ретти1ае

Колывань Березово- 1/11 Ы. гиШил

осиновый лес с 0/1 М. ги/осапиз

примесью пихты 0/2 А. ретпзи1ае

и сосны 1/2 М. %ге$аИ$

0/1 М. а%ге$п$

0/1 А. а%гагш!

Красноярский Средняя Смешанный 4/26 М. гиМиз

край Шушь пихтово- 9/31 ЬЛ. пфсагш

осиново-еловый 0/11 М. оесопотиз

лес 1/10 А. репши1ае

1/9 ЬА. а^геы 1.5

1/2 А. ар-агия

Шушенское Остепненный 0/2 Ы. гиШил

луг между 0/1 М. ¿1агео1ш

березовыми 0/2 Ы. оссопотив

колками 1/3 А. ретюи1ае

3/20 М.

2/16 А. а&агш

Парная Лиственнично- 1/11 М. гиШш

березовый лес с 0/5 М. %1агео1и&

примесью пихты 1/2 М. оесопотиз

и осины 0/2 А. репШи1ае

0/1 М.

Кемеровская Кузедеево Смешанный 1/9 М. гшйиз

область осиново- 0/6 М. ги/осапш

пихтовый лес с 0/21 М. %1агео1и5

примесью липы 0/5 А. ретюи1ае

Балахнино Смешанный 0/5 М. гиШш

березово 0/6 М. ги/осапиз

пихтовый лес с 0/1 М. glareolus

примесью осины 0/21 М. оесопотиз

0/6 А. ретти1ае

0/13 М. кге^аШ

Томская Сухоречье Смешанный 1/8 М гиШиз

область березово- 0/3 М. ги/осапиз

пихтов- 0/3 М. ¡¡1агео1ш

осиновый лес 0/3 А. ретмиШе

Бакса Луг на окраине 0/1 М. гиШиэ

смешанного леса 4/67 М. §ге%аИ$

0/1 А. а%гаг1ш

Тюменская Тюмень Липовая роща с 1/29 М. гиШия

область примесью пихты 4/42 М. %1агео1иь

0/1 М. оесопотиь

Омская Усть-Ишим Смешанный 0/11 М. гшИил

область березово- 2/11 М. £1агео1из

пихтовый лес с

примесью липы

Новосибирска Карасук Север 0/17 М. оесопотш

я область Кулундинской 3/49 М.

степи, южная 4/12 [м£игиз 1а&1гш

лесостепь

Красно-серая полевка (М ги/осапиь), обитающая в таежных биотопах, доминировала в отловах в предгорьях Тегерецкого хребта (Покровка, Алтайский край — 55,2%) и по среднему течению реки Большая Шушь (Средняя Шушь, Красноярский край — 34,8%). Здесь доля инфицированных среди отловленных красно-серых полевок составляла 21,6% и 29,0%, соответственно. Инфицированных животных выявляли также в Республике Алтай (Телецкое) и в Алтайском крае (Солтон), где красно-серая полевка была малочисленна (2,0% и 6,9% от всех отловленных).

Красная полевка (М гиШш) обычна для всех лесных ландшафтов Сибири, являясь доминантным видом в сообществе Солтона, Хмелевки, Колывани, Парной, Телецкого и Сухоречья. Серопозитивных животных выявляли в восьми из пятнадцати исследованных районов. Инфицированность красных полевок была достаточно велика и составляла от 9,1% до 15,4%, за исключением Тюменской области, где лишь 3,4% животных были серопозитивны. В литературе отсутствовали данные о том, носителем какого генетического типа хантавируса являются красные полевки. Основываясь на близком родстве видов рыжей и красной полевок можно предполагать, что красные полевки

являются носителем Рии-подобного вируса, но этот вопрос оставался открытым.

Узкочерепную полевку (\iicrotus gregalis) отлавливали в открытых ландшафтах Сибири, включая степные районы Новосибирской (Карасук) области и луговые участки между лесными массивами в подтаежной зоне Томской (Бакса), Кемеровской (Балахнино) областей и Красноярского края (Шушенское). Инфицированность вида составляла 6,1%, 6,0%, 0% и 15%, соответственно. В Алтайском крае (Колывань) одна из двух отловленных полевок оказалась серопозитивной.

Степную пеструшку (Lagurus ^ипи) отлавливали лишь в одном месте, в степных районах Новосибирской области (Карасук), где она обитает в тех же биотопах, что и узкочерепная полевка. Как показано ранее, оба эти вида являются носителями разных генетических вариантов вируса Т1)ЬУ. Нами выявлен высокий уровень инфицированное™ степной пеструшки (33,3%), превышающий инфицированность других видов, что может объясняться групповым образом жизни пеструшек.

Полевка экономка (МкгоШз оесопотиз) присутствовала в отловах в 10 из 15 районов. В трех районах (Хмелевке, Покровке и Парной) были выявлены серопозитивные животные. Хотя число отловленных полевок было менее 10 и вычисление процента инфицированное™ некорректно, можно полагать, что инфицированность вида достаточно высока.

Выполненное нами исследование установило широкое географическое распространение хантавирусов среди мелких млекопитающих. Выявлено 11 новых очагов циркуляции хантавирусов на территории Республики Алтай, Алтайского и Красноярского краев, Кемеровской, Томской, Омской, Тюменской, Новосибирской и Иркутской областей. За исключением Иркутской, Тюменской и Омской областей, а также района села Шушенское в Красноярском крае, где ранее выявляли инфицированных хантавирусами грызунов, остальные выбранные нами территории не были обследованы. В районе Шушенского Красноярского края, где ранее сообщалось о выявлении хантавирусного антигена у красно-серых полевок (М ги/осапиь), нами установлена инфицированность новых видов: полевой (А. agrarius) и восточно-азиатской мышей (А. ретпыйае), узкочерепной полевки (МкгоШ gregalis).

В следующих разделах идентифицированы вирусы, циркулирующие в популяциях М. гц/осапиз, М. гшИш, М. glareolus. Инфицированными оказались также узкочерепная полевка Мкгош gregalis и степная пеструшка Lagurus ^игия, обитающие на территории Новосибирской области. В настоящем исследовании идентификация хантавирусов от этих видов не проводилась, однако ассоциация видов с вирусом ТиЬУ была установлена ранее в соседней Омской области (Якименко и др., 2008).

Полевая мышь (А. agrarшs), с которой на Европейской территории и в Омской области ассоциирован вирус ЭОВУ, встречалась в отловах в четырех точках и была малочисленна, за исключением района Шушенского, где

являлась второй по численности (36,4%) среди отловленных животных. Инфицированные полевые мыши были выявлены в Красноярском крае в окрестностях села Шушенское (12,5%) и в районе села Средняя Шушь (1 из 2). Указанные находки являются первыми данными о распространении хантавирусов среди полевых мышей на территории Восточной Сибири. Проведенный анализ не позволил идентифицировать вирус, так как образцы оказались отрицательными при тестировании методом ОТ-ПЦР. Наиболее вероятна ассоциация полевых мышей с патогенным вирусом DOBV, как это было установлено ранее на территории европейской части России и в Омской области (Ткаченко и др., 2008; Якименко и др., 2008), однако нельзя исключить циркуляции в Красноярском крае вируса HTNV, носителем которого на Дальнем Востоке также являются полевые мыши. Более обоснованные предположения о типе циркулирующего вируса могут дать данные анализа мтДНК полевых мышей и их отнесение к европейскому либо дальневосточному подвидам A. agrarius. Присутствие антител к хантавирусам выявлено и у восточно-азиатской мыши (A. peninsulaé) на территории Республики Алтай и Красноярского края. Ранее в литературе отсутствовали данные о выявлении хантавирусной инфекции у восточно-азиатской мыши на территории Сибири. Попытки идентификации хантавируса в A. peninsulae оказались безуспешными. Поскольку на Дальнем Востоке с этим видом связан патогенный вирус Амур — возбудитель тяжелых и среднетяжелых форм ГЛПС, а в Сибири тяжелые формы ГЛПС не зарегистрированы, генетическая идентификация вируса и его особенностей в сравнении с дальневосточным вирусом Амур остается важной, пока нерешенной проблемой.

На территории Дальнего Востока России в ходе 14 экспедиций, проведенных на территории Приморского и Хабаровского краев, Амурской и Еврейской автономной областей в течение 2007 - 2009 гг., собрано и протестировано 9587 мелких млекопитающих 13 видов, среди них выявлено 875 инфицированных животных. Проведены исследования по оценке эпизоотологического состояния дальневосточных очагов хантавирусной инфекции, выполнен сбор образцов на территории Амурской области и ЕАО, где ранее анализ генетических типов циркулирующих хантавирусов не проводился, собраны пробы от инфицированных животных из ряда малоисследованных районов Приморского и Хабаровского краев. Помимо того, что собранные коллекции образцов явились основой для идентификации хантавирусов, циркулирующих в природных носителях вируса, был расширен ареал циркуляции патогенных хантавирусов. В расположенном на побережье Хабаровского края Ванинском районе впервые выявлена зараженность хантавирусами A. peninsulae - резервуара вируса Амур.

4. Хантавирусы Hokkaido (HOKV) и Puumala (PUUV)

4.1. Новый генетический вариант вируса HOKV в Приморье и его природный носитель, красно-серая полевка (Myodes rufocanus)

Исследование вирусов, переносимых другими видами мелких млекопитающих Дальнего Востока и Сибири - основными носителями хантавирусов - было начато с характеристики геномов РНК изолятов хантавируса, циркулирующего в популяциях красно-серых полевок из Приморского края и митохондриальной ДНК его природного хозяина, М. rufocanus. Ранее было показано, что на территории азиатской части континента красно-серые и красные полевки являются носителями хантавируса (Иванов и др., 1990; Мясников и др., 1992; Ткаченко и др., 1987; Zhang et al., 2007), а в красно-серых полевках на острове Хоккайдо в Японии идентифицирован вирус HOKV (Kariwa et al., 1999). Тип хантавируса, циркулирующего в популяциях красных полевок (М. rutilus), не был определен.

С помощью метода ОТ-ПЦР нами было проведено исследование образцов тканей легких М. rufocanus, отловленных в Приморском крае, из четырех образцов определены фрагменты М-сегмента вирусного генома. Обнаруженные в Приморье РНК изоляты показали наименьшие различия с изолятом вируса HOKV, выявленным из образца красно-серой полевки с японского острова Хоккайдо (18-20% различий). На филогенетическом древе

тт

\-V,

Sotkama/Фимляндия Virrat/Финлякдия

- VindeliVUJeeqK*

— УгапюаШвеция

- Kazan/Россия ,CG17/Pocaw

|-

"НИ,

Шкотово

100'CG1820/Poccnfl Berkel/Германия CG-13891/Бельгия Couvin/ Бельгия CGErft/Гермашя Kamisso/Япония CRF74392iripmopbe СЮТ4372/Приморье р С»=74356/Приморье ] ™1-CRF74333/np«MOpb» ,

Э9г <.

~1-е

- KHAV/Рассия

- TOPV/Россия

- NewYork/CUJA

С

551-

- SinNombre/США

-SEOV/Япония

-HTNV76-118/Корея

-DOBV/Словения

PUUV

HOKV

0.05

Рис. 5. Филогенетическое дерево, построенное на основе нуклеотидных последовательностей фрагмента М-сегмента генома хантавирусов длиной 244 н.о. Для анализа использован метод ближайших соседей. Индексы поддержки получены для 1000 повторов.

изоляты вируса, выделенные из красно-серых полевок в Приморском крае и Японии, группировались отдельно от штаммов, выделенных от рыжей полевки и от пациентов в районах распространения данного грызуна (рис. 5).

Наблюдалось филогенетическое разделение штаммов РШУ от рыжих полевок и изолятов НОКУ от красно-серых полевок на 2 группы в соответствии с их природными резервуарами (переносимые рыжей полевкой и переносимые красно-серой полевкой). Изучаемые нуклеотидные последовательности РНК изолятов вируса от красно-серых полевок с высоким индексом поддержки группировались вместе и представляли отдельный генетический вариант вируса НОКУ, названный нами «Шкотово». Филогению грызуна - хозяина геноварианта Шкотово (М ги/осапи$) исследовали путем анализа последовательности фрагмента мтДНК, при этом наблюдалось филогенетическое разделение природных хозяев, М. ги/осапш и М. ¿>1агео1из, на две группы в соответствии с филогенетическим группированием переносимых ими хантавирусов. Таким образом, нами было установлено, что на Дальнем Востоке России, граничащем с северо-восточной частью Китая, в М. ги/осапи$ циркулирует новый генетический вариант вируса НОКУ, названный Шкотово.

4.2. Распространение вируса НОКУ на территории азиатской части России и его природные носители, красно-серая полевка (М. ги/осапиь) и

красная полевка (М. гиШиь)

Нами был проведен анализ генетической вариабельности вируса НОКУ, его географического распространения на территории азиатской части России и установлены природные резервуары вируса в различных географических регионах. Были проанализированы 32 серо/антиген положительных образцов полевок М. ги/осапш, отловленных на территории Приморского, Хабаровского краев и острова Сахалин, 6 образцов красно-серых полевок, отловленных в двух районах, прилегающих к озеру Байкал. Для исследования в очагах совместного обитания были взяты 44 серопозитивных полевки трех видов (М ги/осапия, М. гиШш, М. ё1агео1их), отловленных в 7 административных регионах Сибири - Алтайском и Красноярском краях, Республике Алтай, Кемеровской, Томской, Омской, Тюменской областях. Последовательности фрагментов трех сегментов вирусного генома были определены для 21 РНК изолята, представляющих все исследованные регионы.

Анализ нуклеотидных и кодируемых аминокислотных последовательностей трех фрагментов вирусного генома выявил пять генетических вариантов вируса НОКУ, циркулирующих на территории Дальнего Востока России (геноварианты Шкотово-Китай, Солнечный и Сахалин-Япония), Восточной Сибири (геноварианты Байкал и Сибирь) и Западной Сибири (геновариант Сибирь).

При анализе дальневосточных изолятов, полученных от М. ги/асапиз, показано, что уровень различия установленных последовательностей Ь-сегмента генома между вариантами превышал 16,8% н.о. и 2,6% а.о. Для Ь-

сегмента различие новых нуклеотидных и аминокислотных последовательностей вируса НОКУ и ранее опубликованных последовательностей вируса РииУ достигало 23% и 11,4%, соответственно. Уровни различия нуклеотидных/аминокислотных последовательностей с другими хантавирусами были выше и достигали 25%/13% с вирусом ТОРУ, 25%/17% - с вирусом КНАУ, 27%/19% - с вирусом ТиЬУ, 34%/25% - с вирусом РНУ. Как и в случае Ь-сегмента, для М-сегмента наибольшие различия выявлены между последовательностями изолятов из Приморского края и острова Сахалин, 21,2-22,0%. Анализ всех трех сегментов генома показал, что генетический вариант Шкотово из Приморского края наиболее близок изолятам из китайской провинции Ризоп£ и представляет собой единый генетический вариант вируса НОКУ, обозначенный Шкотово-Китай. Второй генетический вариант представляли изоляты вируса НОКУ с островов Сахалин и Хоккайдо (Сахалин-Япония), для которых различие аминокислотных последовательностей не превышало 1,2%. Изолят из Солнечного района Хабаровского края был отнесен к третьему генетическому варианту.

Два идентифицированных РНК изолята от полевок, отловленных в районе озера Байкал, выявили существенные различия. Уровни различия нуклеотидных/аминокислотных последовательностей Ь-сегмента двух прибайкальских изолятов составили 18,4%/5,3%, а их отличие от дальневосточных изолятов вируса НОКУ составило 17,8-23,6%/3,5-8,8%. Сравнительный анализ кодируемых аминокислотных последовательностей показал, что на территории Прибайкалья в красно-серых полевках циркулирует два генетических варианта вируса НОКУ, отличающихся как друг от друга, так и от дальневосточных вариантов этого вируса. Новые генетические варианты были названы Байкал и Сибирь и выявлены в двух районах, прилегающих к озеру Байкал с южной (Тункинский район Республики Бурятии) и западной (Ольхонский район Иркутской области) сторон и разделенных Приморским хребтом и Хамар-Дабаном.

На большей части территории Азиатской части России в таежных лесных биотопах красно-серая полевка М. ги/осапт встречается вместе с красной полевкой М. гиШиз, а в ряде регионов Западной Сибири — и с рыжей полевкой, М. glareolus. В 11 из 14 исследованных нами мест отлова в Сибири одновременно отловлено два и более видов полевок (табл. 2), при этом в большинстве районов присутствие специфических антител установлено одновременно у двух и более видов полевок.

Вирусные последовательности были получены от полевок, отловленных в 4 ключевых участках: озеро Телецкое (Республика Алтай), Покровка и Солтон (Алтайский край) и в Тюменской области. Сравнительный анализ новых последовательностей от М. тШш и М. ги/осапт, отловленных в трех сайтах Республики Алтай и Алтайского края, показал, что оба вида являются носителями хантавируса НОКУ. Различия по всем сегментам были минимальными в паре М.гиШиБ/М.ги/осапш (1,5-3,4%) из одного места отлова

(озеро Телецкое ) и в паре M.rutilus/M.rutilus (1,5-3,0%) из разных, но наиболее близко расположенных мест: отлова (Телецкое и Солтон). Различие новых последовательностей вируса HOKV из Западной Сибири с последовательностями всех доступных для сравнения изолятов вируса HOKV варьировало от 14,6% до 22,7% для L- сегмента, от 15,4% до 22,9% для М-сегмента, и от 16,4% до 20,6% для S-сегмента генома. Сравнительный анализ установил принадлежность алтайских изолятов к генетическому варианту Сибирь, выявленному в Иркутской области в районе озера Байкал.

Анализ последовательностей фрагмента РНК-полимеразы показал, что дальневосточные изоляты вируса HOKV имели как общие маркерные замены (относительно вируса PUUV, штамм CG1820), присутствующие во всех исследованных изолятах: His59, His,37, Lysi53, так и замены характерные для пар географических вариантов вируса: Е69, Gly73, Met126 у генетических вариантов Шкотово и Солнечный; Arg53 и Val12s У генетических вариантов Шкотово и Сахалин (рис. 6). Маркерными для генетического варианта Байкал являлись Args3 и Val 125, общие с генетическими вариантами Шкотово, Сахалин и Сибирь, а также Ile12i, присутствующий у нескольких вариантов HOKV (Сахалин, Байкал, Сибирь). Общими маркерными аминокислотными остатками вируса HOKV являлись His59 и Lysl53.

L сегмент PUUV

49 55 55 119 125 135 149 155

CG1830 Мд Россия DNKDKEQPIG LVLLMAGVPN DVIQSMEKRl/ /RGVREKILKY QGGLEFIEQL LQIEAQKGNC QSGFP.IKFDV VAIR

HOKV Сахалин

s*kh*l-104 Mrf Сахалин ....R..... jj..................V ..I...V...........H...............f.........

Шкотово-Китай

SHK/74372 Mrf ШКОТОВО ....R...

SHK/74307 Mrf Шкотово . . .-R..... i......... E..LO.

SHK/74333 Mrf ШКОТОВО ....R..... g......... E . . LG .

SHK/743S6 Mrf Шкотово . .. .R. . .

26536 Mrf Шкотово ....»..... ....... E .LG. .

31942 Mrf Чугуев ----R.....

31642 Mrf Кавалер ....R. ..T.

31612 Mrf Кавалер . . . -R.....

Солнечный

Sola-574 Mrf Солнеч ..........

Байкал

B»ik-Z27 Mrf Бурят . . . .R.....

Сибирь

BaiJc-109 Mrf Ольхон ..........

Soltoa-35 Mrc Алтай ..........

Telet-937 Mrf Алтай ..........

T«l*t-854 Mrt Алтай ..........

RoXtov-674 Mrf Алтай . ..,R.....

Рис. 6 Сравнение аминокислотных последовательностей белка РНК-полимеразы (49162 а.о.) хантавирусов, выявленных в рыжих (M glareolus), красно-серых (M. rufocanus) и красных полевках (M. rutilus). Точками обозначены идентичные аминокислоты. Сокращения: Mg - Myodes glareolus, Mrf- M. rufocanus, Mrt - M rutilus.

При сравнительном анализе фрагмента нуклеокапсидного белка N всех вновь выявленных и опубликованных изолятов вируса НОКУ было установлено, что маркерными аминокислотными остатками генетического типа НОКУ являлись Ьуз237, 11е262, Рго233. Маркерными аминокислотными остатками для геноварианта Сибирь являлись Ме1127, А1а233, Авр302 и Азр30б, а для генетического варианта Байкал - С1п279 и Рго299- Маркерным аминокислотным остатком для изолятов геноварианта Шкотово-Китай являлся А1а229, при этом у всех изолятов данного варианта присутствовало сочетание 10 замен (Иеив, Уа1|68, А1а229, Рго2зз, А5р234, Ьуз237, Ьуз258, Уа1260, Ие262, Рго283).

На исследованном участке поверхностного гликопротеина 02 маркерным для дальневосточных изолятов был Уа1262, отсутствующий у изолятов НОКУ и штаммов РШУ из других регионов. Сочетание пяти замен (Уа1262, А1а287, С1узо8, Уа132з, 5ег327) являлось характерным для геноварианта Шкотово, а замены А1а287, С1у308, Уа1323, 8ег327 присутствовали у всех изолятов генетического варианта Сибирь. Маркерными аминокислотными остатками для геноварианта Сахалин-Япония являлись А1а308, Ие3!1, 01у317. Как показывает проведенный анализ, маркерные аминокислотные остатки генотипа НОКУ на исследованном участке не выявлены.

В настоящем исследовании нами впервые получено молекулярное доказательство циркуляции вируса НОКУ на территории азиатской части России. Циркуляция вируса НОКУ в настоящее время установлена на большей части ареала обитания М. ги/осапи$: на территории Западной Сибири (геновариант Сибирь), Восточной Сибири (геноварианты Байкал и Сибирь), Дальнего Востока (геноварианты Шкотово-Китай и Солнечный), Китая (геновариант Шкотово-Китай), островов Сахалин и Хоккайдо (геновариант Сахалин-Япония).

Полученные нами данные свидетельствуют о широком распространении вируса НОКУ на территории Азиатской части России, и о способности его циркуляции в двух видах полевок, красно-серой полевке (А/. ги/осатк) и красной полевке (М. гиШиз). Нами показано, что подобно вирусу РШУ, представленному многочисленными генетическими вариантами, циркулирующими в рыжих полевках (М. glareolus) на территории Европы, вирус НОКУ также представлен пятью генетическими вариантами, каждый из которых циркулирует в различных географических регионах азиатской части континента.

До сих пор не решен вопрос о значении в патологии человека вируса НОКУ. Среди исследованных образцов от больных ГЛПС из очагов Дальнего Востока (раздел 1) нам не удалось выявить случаев, ассоциированных с вирусом НОКУ. Варианты вируса НОКУ, значительно отличающиеся от дальневосточных, выявлены в Сибири и на Сахалине, однако в этих регионах отсутствуют не только генетические, но и серологические данные о типах потенциальных возбудителей ГЛПС. Опубликованные данные по выявлению специфических антител у здорового населения регионов основаны на

использовании комплекса антигенов хантавирусов, не позволяющего провести дифференциацию вирусов (Малкин и др., 1996). Возможность инфицирования человека вирусом HOKV, либо каким-либо из его генетических вариантов остается предметом дальнейших исследований.

4.3. Изоляты вируса PUUV из Тюменской области При анализе 437 образцов от полевок рода Myodes, отловленных на территории Сибири, были выявлены инфицированные рыжие полевки. Серопозитивные М. glareolus были обнаружены в четырех местах отлова, расположенных в Омской, Тюменской областях, Республике Алтай и Алтайском крае (табл. 2). РНК изоляты вируса были выявлены от 4 из 8 серопозитивных М. glareolus.

Все ОТ-ПЦР положительные образцы от М. glareolus были собраны на территории Тюменской области. Выявленные вирусные последовательности были наиболее близки к ранее опубликованным последовательностям вируса PUUV из соседней Омской области, минимальное различие для М- и S-сегментов генома составило 3,3% и 3,8%, при уровне различия со штаммами из европейской части России 17,0% и 16,0%. Сравнение аминокислотных последовательностей подтвердило, что тюменские изоляты представляют тот же генетический вариант вируса PUUV, что и ранее опубликованные изоляты из Омской области.

На территории Сибири до настоящего времени отсутствуют прямые доказательства хантавирусной инфекции у человека, то есть выявление РНК изолятов хантавирусов от больных ГЛПС и их генетическая идентификация. Выявление и идентификация вируса PUUV в рыжих полевках (М. glareolus), выполненное нами в Тюменской области, а также ранее опубликованные данные о циркуляции PUUV среди рыжих полевок в Тюменской и Омской областях (Якименко и др., 2008; Dekonenko et al., 2003), свидетельствуют о возможной связи заболевания людей ГЛПС в этих областях с вирусом PUUV, который является возбудителем ГЛПС в европейских очагах хантавирусной инфекции.

5. Хантавирусы Khabarovsk (KHAV) и Vladivostok (VLAV) и их природные носители Microtus maximowiczii и Microtus fords 5.1. Генетическая идентификация хантавируса, циркулирующего среди дальневосточных полевок М. forth

К вирусам, связь с заболеваниями человека которых не установлена, относятся вирусы K.HAV и VLAV, циркулирующие на территории Дальнего Востока (Horling et al., 1996; Kariwa et al., 1999).

Исследование хантавируса, циркулирующего в популяциях дальневосточных полевок (А/, fords), было опубликовано нами в 2006 году и основывалось на анализе М-сегмента вирусного генома. Нуклеотидные последовательности М-сегмента (позиции 2737-2980) двух РНК изолятов были выявлены в образцах от серопозитивных дальневосточных полевок М. fortis,

отловленных в Надеждинском районе Приморского края вблизи поселка Городечное. Анализ нуклеотидных и кодируемых аминокислотных последовательностей РНК изолятов от полевок М. fortis показал, что они значительно отличались как от последовательностей вируса KHAV, так и от всех остальных хантавирусов (более чем на 21,9% и 9,8%, соответственно). Выявленное нами различие последовательностей РНК изолятов от М. fortis от других хантавирусов соответствовало различию, необходимому для их отнесения к новому генетическому типу, который был предварительно назван Городечное (GD). Нельзя было исключить близкого сходства генетического типа GD с вирусом VLAV, выявленным ранее от М. fortis на других участках очаговой территории Приморского края, однако на данном этапе не представлялось возможным их сравнение. Для вируса VLAV были опубликованы только последовательности S-сегмента генома (Kariwa et al., 1997).

Полученные нами характеристики изолятов от М, fortis, а также опубликованные данные о выявлении двух различающихся вирусов KHAV и VLAV у одного вида носителей, дальневосточных полевок (М fortis), не согласовывались с большинством опубликованных данных о циркуляции каждого вируса в своем природном носителе (Plyusnin & Morzunov, 2001). Для более точной идентификации вида носителей и ассоциированных с ними вирусов нами была получена характеристика геномов хантавирусов и митохондриальной ДНК их природных хозяев - полевок рода Microtus, отловленных на территории Дальнего Востока России.

5.2. Хантавнрусы, циркулирующие в популяциях полевок М. fortis и М. maximowiczii

Для анализа генетической вариабельности хантавирусов, циркулирующих в популяциях полевок рода Microtus, нами были проанализированы 45 серо/антиген положительных образцов. Были использованы три серии праймеров, специфичных для М-, L-, S-сегментов вирусного генома. Положительным на наличие вирусной РНК оказался 21 образец. В сравнительный анализ помимо представителей всех известных типов хантавирусов были включены опубликованные в 2008 г. последовательности РНК изолятов вирусов KHAV и VLAV из Китая и Бурятии (Plyusnina et al., 2008; Zou et al., 2008), а также двух изолятов от М. fortis, исследованных на предыдущем этапе. К настоящему моменту в банке данных GenBank уже были опубликованы последовательности М-сегмента генома хантавируса VLAV, что сделало возможным их сравнение с выявленным ранее генетическим типом GD и полученными нами новыми РНК изолятами из четырех административных регионов Дальнего Востока России (Приморский и Хабаровский края, Амурская область и Еврейская автономная область). Результаты анализа М-сегмента вирусного генома (позиции 2737-2980) показали, что в 12 образцах нами были выявлены последовательности вируса KHAV, а в оставшихся 9 образцах - вируса VLAV. Нами установлено значительное различие между

хантавирусами VLAV и KHAV, циркулирующими на одной территории. Нуклеотидные и аминокислотные последовательности отличались на 18,124,9% и 11,5%, соответственно. Все РНК изоляты KHAV были близки прототипному вирусу KHAV (штамм mf-43). Следующим по степени близости являлся вирус TOPV, изолированный от сибирского лемминга, различия составляли 17,6-21,3% для нуклеотидных и 8,7% - для аминокислотных последовательностей. Вариабельность геномов изолятов KHAV находилась в пределах 1,4-11,3%, при этом аминокислотные последовательности всех изолятов на выбранном участке белка G2 оказались полностью идентичны штамму KHAV mf-43. Вариабельность геномов VLAV составляла 3,6-10,9%, аминокислотные последовательности были идентичны друг другу, включая ранее исследованные изоляты GD. Установленные последовательности оказались наиболее близки (4,1-11,9% нуклеотидных и 0% аминокислотных различий) последовательностям штаммов VLAV от М. fortis из окрестностей города Fusong, расположенного в Китае в 400 км от Владивостока. В то же время различие с географически более удаленными РНК изолятами VLAV из Бурятии достигало 16,3-20,4% для нуклеотидных и 3.7% для аминокислотных последовательностей. Полученный результат показал, что ранее выявленные последовательности изолятов от М. fortis, предварительно отнесенные к новому генетическому типу в действительности представляют собой последовательности изолятов вируса VLAV.

Анализ замен в аминокислотной последовательности белка G2 показал, что изоляты вируса VLAV из различных регионов могут быть разделены на четыре группы: Дальний Восток — Fusong (Китай, приграничный район Приморского края), Бурятия, yuanjiang (южный район Китая) и Shenyang (восточный район Китая). Из девяти замен относительно вируса KHAV лишь пять замен (Thr282, Пе307, Пе324, Leu326 и Thr329) присутствуют во всех группах. Сочетание остальных замен характерно для каждой из групп.

Для определения генетического родства изучаемых изолятов с ранее известными видами хантавирусов на основе М-сегмента вирусного генома реконструирована его филогения (рис. 7). На филогенетическом древе все изоляты вируса KHAV образуют единую кладу с высоким индексом поддержки, что говорит о единстве их происхождения. Внутри клады изоляты KHAV объединяются по географическому признаку. Более сложная картина филогенетических взаимосвязей выявлена для изолятов вируса VLAV. Эта клада, имеющая высокий уровень поддержки, разделена на две подгруппы. В первую подгруппу вошли объединенные по географическому принципу изоляты из Приморского края и Китая (Городечное и Fusong), из Приморского края и Амурской области (Спасск и Благовещенск). Изоляты из Бурятии образовали вторую подгруппу.

М сегмент

— БсЯкато-Сд/Финляндия

— \^пйе1п-Сд/Швеция

— Мщи-Ег997/Корея

- СС1820/Россия

— Соиугп-Сф Бельгия

— Кагтъззо-СгАЯпония

- БН К-СгТ74333/Прим орье

-Г-

100 р Ме$1епкЬа-М7500/'Бурятия Вагди21П-Мо483/Бурятия — В1адоув&Неп5к-МГ1151/Амурская -8раа*к-ЮТ2664в/Приморь«

- Ризопд-М1Вв2/Китай

- Согос1всИпое-Ш1в650/Приморьв 1 Бравшк-ЛШв179/Приморь«

— ТОР-^Россия КНА-М143/Хабаровск 8коуогосИпо-Мт657/Амурс1сая вко уо госКпо-М тб79/А«дурекая Уакв$Ь1-Мт59/Кигай

- СЬетуавУО-Мтв05/Амурская

— СЬетуаеуо-Мт6121 Амурская -РН-Мр/США

рииу

ною/

\fiAV

КНАУ

гС

- Тиь^-Ма/Словакия

-NY.PI/CUJA

-БМ-Рт/США

-ТИаИапс]

-ЭЕО/Япония

- НТИ-АаЖорея

- АМЯ-Ар74403/Россия

-ООВ-А(/Словения

-ООВ-Аа/Эстония

Рис. 7. Филогенетические взаимосвязи хантавирусов, циркулирующих в полевках рода М1сгош на Дальнем Востоке России, и других видов хантавирусов, полученные на основе нуклеотидных последовательностей М-сегмента генома, позиции 2737-2980. Для анализа использован метод ближайших соседей, индексы поддержки получены для 1000 повторов анализа. Жирным шрифтом выделены последовательности, полученные нами от А/. /огШ и М. тах1точчС2и.

Сокращения: Ар - А. ретти1ае, Аа - А. а&агт, № - А. /1аУ1Со1Ш, Cg - С. £1агео1и$% СИР - С. ги/осапиз, Ма - М. ап>аИз, МГ - М. /огаз, Мт - М.тахтоугаИ, Мр - М. рептуЬатст, Рт -Реготуьсиз татсиШш, Р1 - Р. 1еисорю, 1.3 -1. л'&г/сш.

Анализ последовательностей гена цитохрома Ь митохондриальной ДНК носителей вируса показал, что у двух вирусов имеются два природных резервуара: М. /огт для вируса УЬАУ и М. тахто\псги для вируса КНАУ. Эти данные подтверждались результатами исследования двух вирусов на территории Китая {Хои й а!., 2008а, 2008Ь).

Таким образом, при исследовании РНК изолятов хантавирусов от полевок рода Microtus, нами впервые установлена циркуляция вируса KHAV в популяциях полевок М. maximowiczii и вируса VLAV - в популяциях полевок М. fortis в Амурской области, Еврейской АО и Хабаровском крае, а также подтверждена циркуляция вируса VLAV среди полевок М. fortis на территории Приморского края.

6. Генетическая идентификация хантавирусов, циркулирующих среди насекомоядных на территории Сибири

В последние годы значительное внимание уделялось выявлению новых видов - носителей хантавирусов среди мелких млекопитающих, в частности, насекомоядных. В течение короткого времени были открыты 12 новых генетических типов рода Hantavirus, циркулирующих в различных видах бурозубок в географически удаленных регионах на трех континентах, а также в кротах (Arai et al., 2007; 2008а; Klempa et al„ 2007; Song et al„ 2007b, 2007c, 2009). В ряде ранее опубликованных работ хантавирусный антиген выявляли в тканях легких нескольких видов бурозубок на территории Европейской части России и Сибири (Мясников и др., 1992; Чапоргина и др., 2001; Tkachenko et al., 1983), однако молекулярно-генетических исследований не проводилось. Нами впервые получено генетическое доказательство циркуляции хантавирусов среди насекомоядных в Сибири. Экспедиции по отлову животных и сбору образцов были проведены в различных экологических системах Западной и Восточной Сибири (Республике Алтай, Алтайском и Красноярском краях, Новосибирской, Омской, Кемеровской и Иркутской областях) в период 2007 -2008 гг.

6.1. Вирус Seewis (SWSV) и его природные носители

Для выявления и анализа географического распространения и генетического разнообразия хантавирусов, циркулирующих среди насекомоядных носителей в Сибири, ткани легких от 96 бурозубок 6 видов были проанализированы методом ОТ-ПЦР с использованием праймеров для L-и S-сегментов генома. Хантавирусная РНК была выявлена в 17 бурозубках, отловленных в 7 из 11 исследованных ключевых участков: озеро Телецкое (Республика Алтай), Крапивинский р-н (Кемеровская обл.), Карасук и окрестности г. Новосибирска (Новосибирская область), Парная и Западный Саян (Красноярский край) и окрестностях г. Иркутска (Иркутская область).

Одним из трех типов хантавирусов, выявленных среди насекомоядных на территории Сибири, был вирус Seewis (SWSV), обнаруженный в 15 образцах. Анализ последовательностей L- (2968-3313 н.о.) и S-сегментов (407-1243 н.о.) генома РНК изолятов от 11 S. araneus, двух S. tundrensis, двух S. daphaenodon показал их сходство с вирусом SWSV, ранее выявленным от S. araneus в Швейцарии (Song et al., 2007b). Установлено, что выявленные вирусные последовательности являются новыми генетическими вариантами вируса SWSV и отличаются от изолята тр70 из Швейцарии на 16,3-20,2% по

нуклеотидным последовательностям и на 1,7% по кодируемым аминокислотным последовательностям для Ь-сегмента, и на 17,4-19,1% и 1,4% для Б-сегмента, соответственно. Уровень отличия новых нуклеотидных последовательностей от других видов хантавирусов, выявленных от грызунов и насекомоядных, варьирует от 24,5% до 35,6% и от 31,9% до 48,4%, соответственно.

Филогенетический анализ, основанный на фрагментах Ь- и Б-сегментов, выявил группирование изолятов вируса SWSV по географическому принципу (рис. 8) независимо от вида бурозубок - носителей вируса. Обнаруженный факт противоречит данным, опубликованным ранее для большинства хантавирусов, переносимых грызунами. Выявленная корреляция между генетическими различиями изолятов вируса 8\У8У и географическим происхождением видов -носителей свидетельствует о локальной видо-специфической адаптации в ходе эволюции вируса.

"TPMVRC66412

-TPMVRC66412

" SN NMH10

■ PUUSotkama "TUl. 5302» " HTN 76-118

100L|-DOB Greeoe

" SEO 80-39 " ARRMS873418 -CBNCBN-3

561-JMSMSB144475

SWSmp70 [ SWS Krasn Зав SWS Krasn Sa5 ! SWS Irkutsk Sd456 SWS Irkutsk SM38 SWS Irkutsk Sd475 SWS Kemerovo Sa65 SWS Parnaya Sa1220 SWS Karasuk St2 SWS Karasuk Sa5S SWS ТШ Sa321 SWS TWel ЗзЗОО SWS Novosib Sa374 SWS Telet Sa500 SWS Tele* Sa301 SWS Telet Sa313

B3[|-PUU Sotkamo

Si-TXJt 5302V

HTN 76-118 SEO 80-39 000 Greece -MS MS8144475

| I-CBNCBN-3

s3-ARR MS873418

SWSmp70 rSWS Irkutsk Sd456 I SWS Irkutsk SM89 'SWS Irkutsk S<M75 SWS Krasn Sa5 SWS Кгаы* S»6 SWS Kemerovo Sa65 SWS Pemaya Sa1220 iSWS Karasuk St2 'SWS Karasuk Sa58 SWS Telel Se321 SWS Telet Sa300 SWS Novosib S&374 SWS Telel Sa313 SWS Telet Sa301 SWS Telet SaSOO

Рис. 8. Филогенетические деревья, отображающие объединение сибирских изолятов вируса 5\У5У по географическому признаку. Деревья построены на основе нуклеотидных последовательностей 8- и [.-сегментов длиной 837 и 346 но., соответственно, с использованием метода максимального правдоподобия (МЦ, модель эволюции СТЯ+Ь-О, индексы под держки рассчитаны для 1000 повторов.

Вид насекомоядных - носителей сибирских изолятов хантавируса SWSV, определенный экспертами-зоологами, подтверждали на основании анализа фрагмента митохондриальной ДНК. Анализ частичной 426-нуклеотидной последовательности гена цитохрома Ь, идентифицировал носителей вируса SWSV как S. araneus, S. tundremis и S. daphaenodon. Выявление вируса SWSV в 5. araneus, S. tundrensis и S. daphaenodon согласуется с гипотезой существования общего предка у этих близкородственных видов Sorex (Searle and Wojcik, 1998).

6.2. Новые генетические типы хантавирусов, циркулирующих среди насекомоядных - Алтай (ALTV) и Lena (LNAV)

Сравнительный анализ последовательностей L- и S-сегментов генома 17 вновь выявленных изолятов от насекомоядных показал, что помимо пятнадцати изолятов вируса SWSV, обнаружен ранее неизвестный генетический тип, названный Алтай (ALTV), а также новый изолят генетического типа Lena (LNAV), открытого на территории Республики Саха (персональное сообщение д-ра Янагихары, университет Гавайи, США), но до настоящего времени не опубликованного. Выявленные нами генетические типы существенно отличались как друг от друга, так и от ранее известных хантавирусов. Различие генетических типов между собой варьировало от 24,7% до 39,3% для нуклеотидных последовательностей и от 13,8% до 34,9% для аминокислотных последовательностей L-сегмента (табл. 3).

Таблица 3

Различие нуклеотидных (L-сегмент, 2968-3313 н.о.) и аминокислотных последовательностей трех хантавирусов, выявленных в насекомоядных носителях на территории Сибири

Различие (%) ALTV LNAV SWSV (Сибирь)

ALTV н.о. 24,7 36,6-39,3

а.о. 13,8 34,9

LNAV н.о. - 36,4-37,9

а.о. - 33,0

SWSV н.о. 0-11,0

Сибирь ао. 0

Примечание - нумерация последовательности относительно штамма HTN 76-118.

Новый генетический тип хантавирусов, названный Алтай (ALTV), выявлен в образце от обыкновенной бурозубки (5. агапеил), отловленной в Республике Алтай. Генетический тип АШУ существенно отличался от ранее опубликованных вирусов. Последовательность L-ceгмe^л'a вируса Алтай отличалась от последовательности прототипного вируса насекомоядных, вируса ТЬо«ара!ауаш (ТРМУ) на 36,4%, различие с другими известными хантавирусами было выше и достигало 46,4%. Минимальное различие

аминокислотных последовательностей составляло 30,6% (табл. 4). При этом уровень различия нуклеотидной последовательности нового генетического типа Алтай от последовательностей РНК изолятов вируса SWSV, циркулирующих в том же месте отлова (озеро Телецкое), превышал 36,6%, столь же велико было и различие аминокислотных последовательностей (34,9%). В настоящий момент данные о распространении нового генетического типа Алтай ограничены, единственный РНК изолят генетического типа Алтай был выявлен в Республике Алтай. Установленный высокий уровень генетического различия с ранее известными хантавирусами позволяет заключить, что выявлен новый генетический тип рода Hantavirus, представляющий собой 14-й известный к настоящему времени генетический тип, ассоциированный с насекомоядными носителями.

Таблица 4

Сравнение нуклеотидных и аминокислотных последовательностей L-сегмента (позиции 2968-3313) РНК изолята генетического типа Алтай (ALTV) с ранее известными

хантавирусами

Штамм вируса Различие (%)

346 и.о. 115 a.o.

НТЫ 76-118 40,8 38,9

SEO 80-39 39,8 37,0

DOB Greece 39,8 38,9

PUU Sotkamo 42,0 40,7

TUL 5302V 40,8 38,9

SNNMH10 44,8 39,8

AND Chile97178 41,1 38,9

ARR Sc46 37,3 31,5

CBN CBN-3 35,7 30,6

JMS Sm311 40,8 34,3

SWS mp70 38,2 34,3

MJNC105-11 37,0 37,0

TMP VRC 66412 36,4 32,4

ASA N10 46,4 33,3

NVA Te269 37,0 30,6

RPL Bb77 40,1 37,0

TGN Tan826 40,1 39,8

Третьим генетическим типом, выявленным от насекомоядных в Сибири, был новый вариант генетического типа ЬЫАУ, изоляты которого ранее были выявлены в том же виде носителя, средней бурозубке (5. саесиаепсе) в Республике Саха. Различие нуклеотидных и аминокислотных последовательностей нового РНК изолята с ранее исследованным изолятом из Республики Саха (БсаЗбЗКл^а) составило для Ь-сегмента 21,8% н.о. и 3,1% а.о., для Б-сегмента - 23,4% н.о. и 2,8% а.о. (табл. 5). Уровень различия вновь

выявленных последовательностей с другими ранее известными хантавирусами, включая генетический тип Алтай и изоляты вируса из Сибири, был

значительно выше и превышал 40,4% н.о. и 45,3% а.о. для Б-сегмента и 35,6% н.о. и 32,1% а.о. для Ь-сегмента. В настоящем исследовании РНК изолят генетического типа ЬЫАУ был обнаружен в одном образце средней бурозубки (5. саесиНепсе), отловленной на территории Красноярского края. Ранее несколько РНК изолятов этого вируса были выявлены в том же виде насекомоядного носителя в другой части Сибири, в Республике Саха, отстоящей на 1500 км от исследованного нами места отлова в Красноярском крае. Можно предполагать, что генетический тип ЬЫАУ циркулирует на значительной части территории Сибири, расположенной между этими точками.

Таблица 5

Сравнение нуклеотидных и аминокислотных последовательностей нового РНК изолята генетического типа ЬЫАУ с ранее известными хантавирусами

Штамм вируса Различие (%)

S-сегмент N белок L-сегмент RdRp

(837 но.) (279 а.о.) (330 и.о.) (109 ад>.)

НТО 76-118 41,7 45,5 38,9 41,1

SEO 80-39 41,7 46,2 40,5 41,1

AMRV SOO-1 44,3 45,8 38,4 41,1

DOB Greece 42,0 45,8 38,2 41,1

PUU Sotkamo 44,1 47,2 39,6 40,2

TUL 5302v 42,5 47,6 42,7 41,1

PH PH-1 41,3 47,6 40,3 37,4

SNNMH10 40,4 45,3 40,7 41,1

AND Chile97178 41,4 45,3 38,1 42,1

ARR Sc46 42,6 46,7 37,2 33,6

CBN CBN-3 44,0 46,5 35,6 35,5

JMS Sm311 40,8 48,3 36,4 35,5

SWS mp70 41,1 47,6 38,7 34,6

MJNC105-11 45,2 54,0 36,1 34,9

TMP VRC 66412 44,0 52,3 39,0 35,8

ASA N10 44,0 49,0 38,9 34,6

OXB Ngl453 43,7 47,7 38,2 37,4

NVA Te269 44,1 47,2 38,4 32,1

LNA Sca363Russia 21,8 3,1 23,4 2,8

RPL Bb77 55,2 63,8 40,2 35,5

TGN Tan826 45,7 54,5 40,2 39,3

Выполненное исследование является первым молекулярным доказательством циркуляции хантавирусов среди бурозубок на территории Сибири. Наши данные подтверждают более ранние публикации о выявлении хантавирусного антигена в бурозубках и идентифицируют типы хантавирусов. На территории Сибири впервые идентифицирован новый генетический тип Алтай (АЬТУ) от обыкновенной бурозубки 5. агапеш, выявлен новый

генетический вариант хантавируса 1_ЛЧАУ в 5. саесиНепсе и впервые установлена циркуляция вируса Б\У8\Л

Установлен значительный уровень отличия нуклеотидных и аминокислотных последовательностей новых и ранее известных хантавирусов, превышающий 35,7% н.о. и 30,6% а.о. для генетического типа Алтай и 35,6% н.о. и 32,1% а.о. для генетического типа ЬЫАУ для исследованных фрагментов вирусного генома. Кроме того, на территории Сибири установлено широкое распространение генетического типа ЗАУБУ, открытого в 2007 г. в Швейцарии. Впервые показано, что вирус 8\УЭУ встречается у трех близкородственных видов бурозубок 5. агапеш, Б. Шп&ешэ и 5. йарИаепойоп. Очаги циркуляции вируса Б\У8У выявлены в Республике Алтай, Красноярском крае, Кемеровской, Новосибирской областях и в окрестностях городов Новосибирск и Иркутск.

Важнейшим нерешенным вопросом остается вопрос о патогенности хантавирусов, циркулирующих среди насекомоядных, для человека. Получено лишь косвенное доказательство инфицирования человека вирусом ТРМУ, основанное на выявлении антител к вирусу ТРМУ у людей (Окишига е1 а1., 2007). Прямое генетическое доказательство ассоциации хантавирусов, выявленных от бурозубок и кротов, с заболеванием человека в настоящее время отсутствует. Установленная нами циркуляция вируса БАУБУ в окрестностях двух больших городов (Новосибирска и Иркутска), выявление двух типов вирусов в\У8У и Алтай в центре туризма в окрестностях озера Телецкое (Республика Алтай) дает основания для исследования роли выявленных вирусов в патологии человека.

В результате выполненных нами исследований представлены генетические доказательства существования на обширной территории азиатской части России - Сибири и Дальнем Востоке - очагов хантавирусной инфекции, природными носителями которой являются как грызуны, так и насекомоядные. На основании изучения разных сегментов генома получены данные о разнообразии хантавирусов, циркулирующих в 12 административных регионах Сибири и Дальнего Востока, выделены новые генетические типы и генетические варианты известных видов хантавирусов, установлен круг животных - носителей обозначенных генотипов и показано значение трех генетически различных хантавирусов в заболеваемости ГЛПС в очагах Дальнего Востока.

Полученные данные о генетическом составе хантавирусов найдут практическое применение при создании диагностических препаратов, при решении задачи о значении выявленных в очагах Сибири новых вирусов в патологии человека и необходимости их использования при разработке вакцин против ГЛПС.

выводы

1. Впервые на основании молекулярно-генетического исследования материала от больных ГЛПС и мелких млекопитающих - носителей вирусов на территории регионов азиатской части России (Приморского и Хабаровского краев, Амурской и Еврейской автономной областей, Кемеровской, Новосибирской, Иркутской областей, Республик Алтай и Бурятии, Алтайского и Красноярского краев) установлена циркуляция 9 генетических типов хантавирусов.

2. Представлены доказательства, что возбудителями ГЛПС в очагах Дальнего Востока России являются новые генетические варианты известных вирусов HTNV (вариант FE) и SEOV (вариант VDV) и новый для рода Hantavirus генетический тип Амур (AMRV). Показано, что уровень отличия нуклеотидных и кодируемых аминокислотных последовательностей фрагмента среднего сегмента генома генетического типа Амур от HTNV (FE) составлял 15,9-21,2% и 6,3-8,9%, Амур от SEOV (VDV) - 20,2-24,8% и 16,717,9%, соответственно.

3. На основании сходства фрагментов генома РНК изолятов от больных ГЛПС и грызунов - носителей вируса установлено, что резервуарами генетического типа Амур и вируса HTNV (FE) являются восточно-азиатская (Apodemus peninsulae) и полевая (Apodemus agrarius) мыши, соответственно.

■ Впервые установлено, что в популяциях A. peninsulae на территории Приморского и Хабаровского краев циркулируют четыре филогенетически различающихся варианта генетического типа Амур (Приморье, Приморье 1-Китай, Хабаровск, Солнечный), которые группируются по географическому признаку. • В популяциях A. agrarius на территории Приморского и Хабаровского краев, Еврейской автономной и Амурской областей циркулирует генетический вариант HTNV (FE), отличающийся от вариантов вируса HTNV из Китая и Кореи в пределах 17,7% для нуклеотидных и 6,2% для аминокислотных последовательностей фрагментов всех сегментов генома.

4. Установлено, что генетический вариант вируса SEOV (VDV), циркулирующий в популяциях серой крысы (R. norvegicus) в городе

Владивостоке, имеет общее происхождение с генетическим вариантом вируса из стран юго-восточной Азии (Камбоджи и Сингапура). Изолят вируса SEOV, выявленный на острове Сахалин, близок варианту вируса из Кореи, что подтверждено на основании анализа фрагмента среднего сегмента генома.

5. Выявлено 11 ранее неизвестных очагов хантавирусной инфекции среди полевок Myodes glareolus, М. rutilus, М. rufocanus, Microtus oeconomus, M. agrestis, M. gregalis; степных пеструшек Lagurus lagurus; мышей A. agrarius и A. peninsulae на территории Новосибирской, Кемеровской, Томской областей, Красноярского и Алтайского краев и Республики Алтай.

6. В популяциях красно-серых полевок (М. rufocanus) азиатской части России впервые обнаружен вирус HOKV, который представлен пятью генетическими вариантами на территории Западной Сибири (вариант Сибирь), Восточной Сибири (варианты Байкал и Сибирь), Дальнего Востока России (варианты Шкотово-Китай и Солнечный), острова Сахалин (вариант Сахалин-Япония). Уровень различия между вариантами на основании анализа фрагментов трех сегментов вирусного генома превышал 16,8% для нуклеотидных и 2,6% для аминокислотных последовательностей. Вирус HOKV впервые выявлен и в популяциях красных полевок (М rutilus).

8. Показано что, вирус PUUV, выявленный в популяциях рыжих полевок (М glareolus) на территории Тюменской области, генетически близок вирусу PUUV, циркулирующему на территории Омской области, уровень их различия для фрагментов малого и среднего сегментов генома не превышал 3,8% и 5,0%.

9. Вирусы Khabarovsk (KHAV) и Vladivostok (VLAV) имеют самостоятельных природных хозяев: дальневосточную полевку (М. fortis) - для вируса VLAV и полевку Максимовича (М. maximowiczii) - для вируса KHAV, что установлено на основании анализа последовательностей гена цитохрома b мтДНК носителей вируса. Впервые показано, что на территории Амурской области, Еврейской АО и Хабаровского края в популяциях М. maximowiczii циркулирует вирус KHAV, на территории Приморского края и Амурской области в популяциях М. fortis циркулирует вирус VLAV.

10. Впервые на территории Сибири генетически доказана циркуляция хантавирусов среди насекомоядных. Бурозубки рода Sorex являются носителями трех генетических типов хантавирусов.

• Новый для рода Hantavirus генетический тип Алтай (ALTV), отличающийся от известных хантавирусов из других регионов мира более чем на 35,7% по нуклеотидным и на 30,6% по аминокислотным последовательностям фрагмента большого сегмента вирусного генома обнаружен у обыкновенной бурозубки (S. araneus) в Республике Алтай.

■ В Красноярском крае в популяции средней бурозубки (S. caecutiens) выявлен генетический вариант вируса Lena (LNAV), также имеющего значительные отличия от известных хантавирусов: более 35,6% нуклеотидных и 32,1% аминокислотных различий в последовательностях фрагментов малого и большого сегментов генома.

■ Впервые в популяциях трех близкородственных видов бурозубок (S. araneus, S. tundrensis и S. daphaenodon) в Республике Алтай, Красноярском крае, Кемеровской и Новосибирской областях, окрестностях городов Новосибирск и Иркутск установлена циркуляция нового генетического варианта вируса Seewis (SWSV). Различия с РНК изолятом SWSV из Швейцарии составили более 16,3% по нуклеотидным и 1,4% по аминокислотным последовательностям фрагментов малого и большого сегментов вирусного генома.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Статьи в научных журналах, рекомендованных ВАК:

1. Yashina L.N., Patrushev N.A., Ivanov L.I., Slonova R.A., Mishin V., Kompanez G.G., Zdanovskaya N.I., Kuzina I.I., Safronov P.F., Chizhikov V.E., Schmaljohn C., Netesov S.V. Genetic diversity of hantaviruses associated with hemorrhagic fever with renal syndrome in the Far East of Russia// Virus Res. - 2000. - Vol. 70. - P. 31-44.

2. Yashina L., Mishin V., Zdanovskaya N.. Schmaljohn C., Ivanov L. A newly discovered variant of a hantavirus in Apodemus peninsulae, Far Eastern Russia// Emerg. Infect. Dis. - 2001. - Vol. 7.-P. 912-913.

3. Слонова P.A., Компанец Г.Г., Сокотун СЛ., Кушнарева Т.В., Яшина Л.Н., Симонов С.Б. Распространение генотипов хантавируса в Приморском крае и их эпидемиологическое значение // Бюллетень Восточно-Сибирского научного центра СО РАМН. - 2002. - № 4. -С. 25-28.

4. Слонова Р.А., Яшина Л.Н., Компанец Г.Г., Мишин В. А. Антигенная и генетическая характеристика штаммов вируса Сеул - возбудителя геморрагической лихорадки с почечным синдромом // Вопр. вирусол. - 2003. - № 3. - С. 10-14.

5. Яшина Л.Н., Слонова P.A., Олейник О.В., Кузина И.И., Кушнарева Т.В., Компанец Г.Г., Симонов С.Б., Симонова Т.Л., Нетесов C.B., Морзунов С.П. Новый генетический вариант вируса Пуумала в Приморье и его природный носитель, красно-серая полевка Clethrionomys rufocanus II Вопр. вирусол. - 2004. - № 6. - С. 34-37.

6. Яшина Л.Н., Кузина И.И., Малышева Т.В., Иванов Л.И., Хасанова С.С. Применение амплификационной тест-системы для диагностики геморрагической лихорадки с почечным синдромом и изучения генотипов вирусов-возбудителей // Вестник РАМН. -2004. - № 8. - С. 40-43

7. Яшина JI.H. Генетическая характеризация хангавирусов, циркулирующих в Приморском крае России // Журн. микробиол. - 2006. - №3. - С. 78-81.

8. Яшина JI.H., Иванов Л.И., Слонова P.A., Компанец Г.Г., Гугоров В.В., Кушнарева Т.В., Высочина Н.П., Абрамов С.А., Дупал Т.А., Пуховская Н.М., Здановская Н.И. Хантавирусы, циркулирующие в полевках Microrus fortis и Microtus maxímowiciii II Тихоокеанский медицинский журнал. - 2008. - № 2 - С. 47-49.

9. Yashina L.N., Abramov S.A., Gutorov V.V., Dupai T.A., Krivopalov A.V., Panov V.V., Danchinova G.A., Vinogradov V.V., Luchnikova E.M., Hay J., Kang H.J., Yanagihara R. Seewis virus: phylogeography of a shrew-borne hantavirus in Siberia, Russia // Vector-Borne Zoonotic Dis. - 2010. - Vol. 10. - P. 585-591.

10. Абрамов C.A., Яшина Л.Н., Дупал Т.А., Здановская Н.И., Протопопова Е.В., Поздняков A.A., Кривопалов A.B., Петровский Д.В. Новые данные о распространении хангавирусов в популяциях грызунов на территории Сибири II Сибирский экологический журнал. -2011.-№4.-С. 547-553.

(Abramov S.A., Yashina L.N., Dupai Т.А., Zdanovskaya N.I., Protopopova E.V., Pozdnyakov A.A., Krivopalov A.V., Petrovsky D.V. New data on the distribution of hantavirus in rodent populations in Siberia// Contemporary Problems of Ecology. - 2011. - Vol. 4. -N. 4. - P. 410415)

Статьи в журналах и других изданиях:

11. Компанец Г.Г., Слонова P.A., Кушнарева Т.В., Яшина Л.Н., Иванис В.А., Хоменко Т.В., Трофимчук Г.Д. Значение вируса Сеул в эпидемиологии геморрагической лихорадки с почечным синдромом в Приморском крае // Хантавирусы и хантавирусные инфекции / Под ред. P.A. Слоновой, В.А. Иванис. - Владивосток, 2003. - С. 127-138.

12. Яшина Л.Н., Иванов Л.И., Слонова P.A., Мишин В.П., Компанец Г.Г., Здановская Н.И., Кузина И.И., Смолджон К., Нетесов C.B. Изучение генотипов хангавирусов, циркулирующих в очагах Приморского и Хабаровского краев II Хантавирусы и хантавирусные инфекции / Под ред. P.A. Слоновой, В.А. Иванис. - Владивосток, 2003. -С. 139-151.

13. Кушнарева Т.В., Слонова P.A., Компанец Г.Г., Яшина Л.Н. Серологическое подтверждение циркуляции вируса AMUR на территории Приморского края // Хантавирусы и хантавирусные инфекции / Под ред. P.A. Слоновой, В.А. Иванис. -Владивосток, 2003. - С. 282-294.

14. Слонова P.A., Кушнарева Т.В., Компанец Г.Г., Якубович Н.В., Яшина Л.Н., Симонова Т. Л., Симонов С.Б. Особенности эпидемического проявления геморрагической лихорадки с почечным синдромом в очагах циркуляции хантавирусного генотипа AMUR II Актуальные проблемы здоровья населения Сибири: гигиенические и эпидемиологические аспекты: Матер. V межрегион, науч.-пракг. конф. с межд. участием. - Омск, 2004. - Т. 2 . -С. 187-192.

15. Слонова P.A., Кушнарева Т.В., Компанец Г.Г., Максема И.Г., Яшина Л.Н., Симонова Т.Л., Симонов С.Б. Геморрагическая лихорадка с почечным синдромом - особенности эпидемического процесса в очагах циркуляции разных серотипов/генотипов

хантавирусов // Дальневосточный журн. инфекционной патологии. - 2005. - № 6. - С. 4748.

Монографии:

16. Слонова Р.А., Симонов С.Б., Компанец Г.Г., Симонова Т.Л., Кушнарева Т.В., Алленов

A.В., Мурначев Г.П., Яшина Л.Н., Симонов П.С., Хоменко Т.В., Борзов В.П. Хангавирусная инфекция в Приморском крае. Медико-географический атлас. -Владивосток, 2007. - 48с.

17. Онищенко Г.Г., Ежлова Е.Б., Паскина Н.Д. и др. Лабораторная диагностика опасных инфекционных болезней: Практическое руководство / Под ред. Г.Г. Онищенко, В.В. Кутырева. - М.: ОАО Издательство Медицина, издательство Шико, 2009. - С. 312-315.

Патенты:

18. Кузина И.И., Яшина Л.Н., Гришаева О.Н Рекомбинантная плазмида pSP64-S, обеспечивающая транскрипцию in vitro фрагмента S-сегмента РНК вируса - возбудителя геморрагической лихорадки с почечным синдромом серотипа Хактаан и положительный РНК контроль для диагностики геморрагической лихорадки с почечным синдромом методом ОТ-ПЦР на ее основе. Патент РФ № 2221869. - Бюл. № 2,2004.

Работы, опубликованные в сборниках научных трудов, материалах конференций и

других изданиях:

1. Yashina L., Patrushev N., Mishin V., Minskaya L., Kompanez G., Slonova R., Matskova L., Chizhikov V. Nucleotide Sequence Analysis of Hantaviruses Isolated in the Far East of Russia II The Fourth International Conference on HFRS and Hantaviruses. - Atlanta (USA), 1998. - P. 198.

2. Minskaya L., Slonova R., Kompanez G., Minskaya E., Yashina L., Mishin V. Antigenic and genetic diversity of hantavirus strains circulating in natural foci in the south region of the Russian Far East // The Fourth International Conference on HFRS and Hantaviruses. - Atlanta (USA), 1998. - P. 192.

3. Слонова P.A., Компанец Г.Г., Кушнарева T.B., Яшина Л.Н., Патрушев НА., Мишин

B.А., Дзагурова Т.К., Деконенко А.Е., Ткаченко Е.А. Состояние и перспектива изучения геморрагической лихорадки с почечным синдромом в Приморском крае // Актуальные проблемы медицинской вирусологии: Матер, науч.-практ. конф. - Москва, 1999. - С. 84.

4. Yashina L.N., Ivanov L.I., Slonova R.A., Patrushev N.A., Mishin V., Schmaljohn C., Netesov S.V. Human hantavirus infection in the Far East of Russia // 2nd Croatian Congress on Infectious Diseases. - Dubrovnik (Croatia), 2000. - P. 67.

5. Yashina L., Slonova R., Mishin V., Patrushev N., C. Schmaljohn C., Ivanov L. A newly discovered pathogenic Amur virus from Far Eastern Russia // The Fifth International Conference on HFRS, HPS and Hantaviruses. - Annecy (France), 2001. - P. 23.

6. Ivanov L., Zdanovskaya N., Yashina L., Dekonenko A., Tkachenko E. Hantaviruses and HFRS epidemiology in Khabarovsk territory, Far Eastern Russia // The Fifth International Conference on HFRS, HPS and Hantaviruses. - Annecy (France), 2001. - P. 163.

7. Яшина Л.Н., Слонова P.A., Мишин В.П., Нетесов С.В., Смолджон К., Иванов Л.И. Выявление нового патогенного вируса Амур на Дальнем Востоке России // Проблемы инфекционной патологии в регионах Сибири, Дальнего Востока и Крайнего Севера: Тез. докл. 2-й науч. конф. с межд. участием. - Новосибирск: ЦЭРИС, 2002. - С. 171.

8. Яшина Л.Н., Кузина И.И., Гришаева О.Н. Разработка тест-системы амплификационной для выявления хантавирусов - возбудителей геморрагической лихорадки с почечным синдромом (ГЛПС) // Новые технологии в медицине: Тез. докл. II объединенной сессии СОРАН и СОРАМН. - Новосибирск, 2002. - С. 100.

9. Иванов Л.И., Здановская Н.И., Карива X., Яшина Л.Н., Ткаченко Е.А. Географическая распространенность хантавирусов и геморрагической лихорадки с почечным синдромом

в Дальневосточном Федеральном округе России // Хантавирусы, геморрагическая лихорадка с почечным синдромом: Матер, науч.-практ. конф. - Владивосток, 2003. - С 20-21.

10. Компанец Г.Г., Слонова Р.А., Яшина Л.Н., Астахова Т.И. Сравнение вирулентных свойств хантавирусов, циркулирующих в Приморском крае // Хантавирусы, геморрагическая лихорадка с почечным синдромом: Матер, науч.-практ. конф. -Владивосток, 2003. - С. 34-36.

П.Яшина Л.Н., Кузина И.И., Иванов Л.И., Хасанова С.С, Сандахчиев Л.С. Применение амплификационной тест-системы для диагностики ГЛПС и изучения генетического многообразия вирусов-возбудителей // Хантавирусы, геморрагическая лихорадка с почечным синдромом: Матер, науч.-практ. конф. - Владивосток, 2003. - С. 102-104.

12. Яшина Л.Н., Олейник О.В., Слонова Р.А., Иванов Л.И., Ковалева В.Ю., Моргунов СП-Изучение филогенетического соответствия между хантавирусами и их носителями // Хантавирусы, геморрагическая лихорадка с почечным синдромом: Матер, науч.-практ. конф. - Владивосток, 2003. - С. 104-105.

13. Яшина Л.Н., Слонова Р.А., Морзунов С.П., Олейник О.В., Ковалева В. Ю., Ефимов В.М. Морфологический и молекулярно-генетический параллелизм в изменчивости мышевидных грызунов // Сибирская зоологическая конференция: Матер, науч. конф. -Новосибирск, 2004. - С. 198-199.

14. Yashina L., Oleinik О., Slonova R., Kuzina I., Kushnareva Т., Kompanets G., Siraonov S., Simonova Т., Morzunov S. Genetic analysis of hantavirus in gray red-backed vole Clethrionomys rufocanus in Primorsky region of Russia И The б"1 International Conference on HemoiThagic Fever with Renal Syndrome (HFRS), Hantavirus Pulmonary Syndrome (HPS) and Hantaviruses. - Seoul (Korea), 2004. - P. 37.

15. Ivanov L., Zdanovskaya N., Kariwa H., Yashina L., Dekonenko A., Tkachenko E. Epizootiological aspects of Hantavirus infection in Khabarovsk territory, Far Eastern Russia H The 6th International Conference on Hemorrhagic Fever with Renal Syndrome (HFRS), Hantavirus Pulmonary Syndrome (HPS) and Hantaviruses. - Seoul (Korea), 2004. - P. 109.

16. Kushnareva T.V., Kompanets G.G., Slonova R.A., Yashina L.N., Yakubovich N.V., Simonova T.L., Simonov S.B. Some factors associated with Hantavirus infection in ecologically different Apodemus rodents U The 6lh International Conference on Hemorrhagic Fever with Renal Syndrome (HFRS), Hantavirus Pulmonary Syndrome (HPS) and Hantaviruses. - Seoul (Korea), 2004.-P. 115.

17. Kompanets G., Yashina L., Slonova R., Ivanis V., Kushnareva Т., Yakubovich N.V. Features of Seoul infection in the Far East of Russia // The 6th International Conference on Hemorrhagic Fever with Renal Syndrome (HFRS), Hantavirus Pulmonary Syndrome (HPS) and Hantaviruses. - Seoul (Korea), 2004. - P. 120.

18. Slonova R.A., Kushnareva T.V., Kompanets G.G., Yakubovich N.V., Yashina L.N., Simonova T.L., Simonov S.B. Importance of Amur virus in morbidity of hemorrhagic fever with renal syndrome in the South of Russian Far East // The 6ft International Conference on Hemorrhagic Fever with Renal Syndrome (HFRS), Hantavirus Pulmonary Syndrome (HPS) and Hantaviruses. - Seoul (Korea), 2004. - P. 144.

19. Иванов Л.И., Слонова P.A., Здановская Н.И., Кузина И.И., Компанец Г.Г., Нетесов С.В., Смолджон К., Яшина Л.Н. Хантавирусная инфекция на Дальнем Востоке России // Развитие международного сотрудничества в области изучения инфекционных заболеваний: Тез. докл. межд. конф. - Новосибирск: ЦЭРИС, 2004. - С. 139.

20. Яшина Л.Н., Слонова Р.А., Компанец Г.Г., Кузина И.И., Здановская Н.И., Пуховская Н.М., Иванов Л.И. Молекулярная эпидемиология хантавируса Сеул на Дальнем Востоке России // Проблемы инфекционной патологии в регионах Сибири, Дальнего Востока и

Крайнего Севера: Тез. докл. 3-й Рос. науч. конф. с мевд. участием. - Новосибирск: ЦЭРИС, 2006. - С. 226.

21. Slonova R., Ivanov L., Kompanetz G., Kushnareva Т., Zdanovskaya N„ Hay J., Yanagihara R., Yashina L. Molecular Epidemiology of Seoul Virus Infection in the Far East of Russia // The VII International Conference on HFRS, HPS and Hantaviruses. - Buenos Aires (Argentina), 2007. - P. 66

22. Yashina L.N., Ivanov L.L, Slonova R.A., Abramov S.A., Hay J., Yanagihara R. Genetic and Serological Diversity of Hantaviruses in Western Siberia and Far East Russia // VII International Conference on HFRS, HPS and Hantaviruses. - Buenos Aires (Argentina), 2007. -P. 174

23. Yashina L.N., Ivanov L.I., Slonova R.A., Abramov S.A., Hay J., Yanagihara R. Genetic and Serological Diversity of Hantaviruses in Western Siberia and Far East Russia // Биология насекомоядных млекопитающих: Матер. Ill Всерос. науч. конф. с межд. участием -Новосибирск,2007.-С. 147-148.

24. Данчинова Г.А., Яшина Л.Н., Чапоргина Е.А., Хаснатинов М.А., Шулунов С.С., Арбатская Е.В., Глушенкова Т.В., Тимошенко А.Ф. Хантавирусы на территории Прибайкалья // Дальневосточный журн. инфекционной патологии. - 2008. - № 13. - С. 180-181.

25. Yashina L., Abramov S., Gutorov V., Dupal Т., Hay J., Yanagihara R. New hantavirus in the Laxmann's shrew (Sorex caecutiem) in Siberia, Russia // XIV International Congress of Virology. - Istanbul (Turkey), 2008. - P. 114.

26. Yashina L., Abramov S., Gutorov V., Dupal Т., Danchinova G., Panov V., Hay J., Yanagihara R.. Seewis virus: genetic diversity of a soricid-born hantavirus in Siberia, Russia // 19th European Congress of Clinical Microbiology and Infectious Diseases. - Helsinki (Finland), 2009. - P. 555.

27. Yashina L., Zdanovskaya N., Ivanov L., Slonova R„ Kompanets G., Hay J„ Yanagihara. R. Hantaviruses in Microtus fortis and Microtus maximowiczii in far-eastern Russia // 19th European Congress of Clinical Microbiology and Infectious Diseases. - Helsinki (Finland),

2009.-P. 554

28. Yashina L., Abramov S., Gutorov V., Dupal Т., Danchinova G., Panov V., Hay J., Yanagihara R. Genetic diversity of a soricid-born hantaviruses in Siberia, Russia // Combating Global Infections. 12 SAC Seminar. - Irkutsk (Russia), 2009. - P. 28.

29. Данилюк H.K., Юдина О С., Некрасова Н.А., Шварева О.А., Гришаев М.П., Яшина Л.Н. Подходы к созданию рекомбинантных антигенов хантавирусов для серологической диагностики геморрагической лихорадки с почечным синдромом // Этиологические, эпидемиологические и клинические аспекты инфекционных болезней: Матер, науч. конф. с межд. участием. - Иркутск, 2010. - С. 167.

30. Yashina L., Abramov S„ Gutorov V., Dupal Т., Krivopalov F„ Pozdnyakov A., Zdanovskaya N„ Hay J., Yanagihara R. Genetic analysis of a Myodes rutilus-bome hantavirus in Siberia, Russia // The VIII International Conference on HFRS, HPS & Hantaviruses. - Athens (Greece),

2010.-P. 53.

31. Yashina L., Abramov S., Gutorov V., Dupal Т., Danchinova, G., Panov V., Hay J., Yanagihara R. Seewis virus: phylogeography of a shrew-borne hantavirus in Siberia, Russia // The VIII International Conference on HFRS, HPS & Hantaviruses. - Athens (Greece), 2010. - P. 130.

32. Kushnareva Т., Slonova R., Yashina L. Epizootiological survey and diversity of hantaviruses in Primorye region of Far Eastern Russia// The VIII International Conference on HFRS, HPS & Hantaviruses. - Athens (Greece), 2010. - P. 41.

ДЛЯ ЗАМЕТОК

ЯШИНА ЛЮДМИЛА НИКОЛАЕВНА

ГЕНЕТИЧЕСКОЕ РАЗНООБРАЗИЕ ХАНТАВИРУСОВ В ПОПУЛЯЦИЯХ ГРЫЗУНОВ И НАСЕКОМОЯДНЫХ АЗИАТСКОЙ ЧАСТИ РОССИИ

Автореф. дисс. на соискание ученой степени доктора биологических наук Заказ К» 85. Формат 60x84/16. Усл. печ. л. 2. Тираж 100 экз. Отпечатано в типографии СО РАН 630090, Новосибирск, Морской пр-т, 2

Содержание диссертации, доктора биологических наук, Яшина, Людмила Николаевна

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ. ХАНТАВИРУСЫ.

1.1. История открытия.

1.2. Экология и эпидемиология.

1.3. Структура генома хантавирусов.

1.4. Эволюция хантавирусов.

1.5. Характеристика известных хантавирусов.

1.5.1. Вирус Hantaan (HTNV) и HTNV-подобные вирусы.

1.5.2. Вирус Seoul (SEOV) и SEOV-подобные вирусы.

1.5.3. Вирус Dobrava/Belgrad (DOBV).

1.5.4. Вирус Thailand (THAI).

1.5.5. Puumala (PUUV) и PUUV-подобные хантавирусы.

1.5.6. Вирус Tula (TULV).

1.5.7. Вирусы Khabarovsk (KHAV), Vladivostok (VLAV) и Topografov (TOPV).

1.5.8. Хантавирусы насекомоядных.

1.6. Хантавирусы Нового Света.

1.7. Распространение хантавирусов в Старом Свете.

1.8. Хантавирусы азиатской части России.

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.

2.1. Материалы.

2.2. Методы.

2.2.1. Непрямой метод флуоресцирующих антител (НМФА).

2.2.2. Выделение нуклеиновых кислот.

2.2.3. Обратная транскрипция - двухраундовая полимеразная цепная реакция (ОТ-ПЦР) и секвенирование.

2.2.4. Праймеры.

2.2.5. Филогенетический анализ.

ГЛАВА 3. ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ХАНТАВИРУСОВ -ВОЗБУДИТЕЛЕЙ ГЛПС НА ДАЛЬНЕМ ВОСТОКЕ РОССИИ.

3.1. Состав генетических типов хантавирусов - возбудителей ГЛПС в Хабаровском и Приморском краях в 1996-1997 гг.

3.2. Применение тест-системы на основе ПЦР для диагностики ГЛПС и генотипирования вирусов - возбудителей.

ГЛАВА 4. ПРИРОДНЫЕ НОСИТЕЛИ ПАТОГЕННЫХ ХАНТАВИРУСОВ.

4.1. Природный резурвуар нового вируса Амур (AMRV).

4.1.1. Генетическая идентификация хантавируса, циркулирующего в популяциях восточно-азиатской мыши (A. peninsulae).

4.1.2. Филогеография вируса Амур и оценка вариабельности генома.

4.2. Природный носитель вируса Hantaan (HTNV).

4.3. Молекулярная эпидемиология вируса Seoul (SEOV) на Дальнем Востоке

России.

ГЛАВА 5. РАСПРОСТРАНЕНИЕ ХАНТАВИРУСНОЙ ИНФЕКЦИИ У МЕЛКИХ МЛЕКОПИТАЮЩИХ НА ТЕРРИТОРИИ СИБИРИ И ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА.

5.1. Выявление новых очагов циркуляции хантавирусов на территории Сибири, оценка инфицированности видов и установление видов животных -носителей вируса.

5.2. Эпизоотологические исследования на территории Дальнего Востока.

ГЛАВА 6. ХАНТАВИРУСЫ HOKKAIDO (HOKV) И PUUMALA (PUUV).

6.1. Новый генетический вариант вируса HOKV в Приморье и его природный носитель, красно-серая полевка (Myodes rufocanus).

6.2. Распространение вируса HOKV на территории азиатской части России и его природные носители, красно-серая полевка (М rufocanus) и красная полевка (М rutilus).

6.2.1. Анализ генетической вариабельности вируса HOKV, циркулирующего в популяциях М. rufocanus на территории Дальнего Востока.

6.2.2. Генетическая идентификация хантавируса, циркулирующего среди М. rufocanus на территории Прибайкалья.

6.2.3. Генетическая идентификация хантавируса, циркулирующего в популяциях М. rufocanus и М. rutilus на территории Западной Сибири.

6.3. Изоляты вируса PUUV из Тюменской области.

ГЛАВА 7. ХАНТАВИРУСЫ KHABAROVSK (KHAV) И VLADIVOSTOK (VLAV) И ИХ ПРИРОДНЫЕ НОСИТЕЛИ Microtus maximowiczii и Microtus fortis.

7.1. Генетическая идентификация хантавируса, циркулирующего среди дальневосточных полевок М. fortis.

7.2. Хантавирусы, циркулирующие в популяциях полевок М. fortis и М. maximowiczii.

ГЛАВА 8. ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ИДЕНТИФИКАЦИЯ ХАНТАВИРУСОВ, ЦИРКУЛИРУЮЩИХ СРЕДИ НАСЕКОМОЯДНЫХ НА ТЕРРИТОРИИ СИБИРИ.

8.1. Вирус Seewis (SWSV) и его природные носители на территории Сибири.

8.2. Новые генетические типы хантавирусов, циркулирующих среди насекомоядных - Алтай (ALTV) и Lena (LNAV).

Введение Диссертация по биологии, на тему "Генетическое разнообразие хантавирусов в популяциях грызунов и насекомоядных азиатской части России"

Актуальность темы

Хантавирусы, принадлежащие к роду Hantavirus семейства Bunyaviridae, широко распространены во многих регионах мира и являются возбудителями двух клинически различных форм заболевания человека: геморрагической лихорадки с почечным синдромом (ГЛПС) в Евразии и хантавирусного легочного синдрома (XJIC) в Северной и Южной Америке (Schmaljohn & Hjelle, 1997). Первый хантавирус - вирус Hantaan - был открыт в 1976 году, когда антиген вируса - возбудителя ГЛПС был обнаружен в легочной ткани полевой мыши {Apodemus agrarius) в Корее (Lee et al., 1978). Вирусы Hantaan (HTNV), Puumala (PUUV), Dobrava-Belgrade (DOBV) и Seoul (SEOV) вызывают ежегодно до 110 ООО случаев ГЛПС различной тяжести в Евразии (LeDuc, 1989; Lee et al., 1990; Clement et al., 1997; Zhang et al., 2010). Вирусы Sin Nombre (SNV), Andes (ANDV) и еще 11 хантавирусов являются возбудителями ХЛС на американском континенте (Vahery et al., 2008).

ГЛПС занимает одно из первых мест среди всех природно-очаговых заболеваний человека в Российской Федерации с регистрацией в отдельные годы от 4 605 до 20 921 случаев (Информация Госкомстатэпиднадзора, 19972007). При этом в России отсутствуют разрешенные к применению вакцины для профилактики ГЛПС (Ткаченко и др., 2009). Инактивированные вакцины против ГЛПС выпускают и успешно используют только в двух странах - Китае и Корее (Li et al., 2010; Schmaljohn, 2009). Для лабораторного подтверждения диагноза ГЛПС в России используют тест-систему выявления специфических антител на основе НМФА.

Природным резервуаром хантавирусов являются грызуны отряда Rodentia (Plyusnin & Morzunov, 2001; Vapalahti et al., 2003). Каждый хантавирус ассоциирован с одним или несколькими близкородственными видами грызунов (Lee, 1982; Khaiboullina et al., 2005). Так, вирус HTNV циркулирует в популяциях полевой мыши (Lee et al., 1978), вирус DOBV и DOBV-подобные вирусы - желтогорлой мыши (Apodemus flavicollis) (Avsic-Zupanc et al., 1992; Gligic et al., 1992), кавказской лесной мыши (A. ponticus) (Ткаченко и др., 2005; Klempa et al., 2008) и полевой мыши (A. agrarius) (Plyusnin et al., 1999; Klempa et al., 2004; Sironen et al., 2005), вирус SEOV - серой крысы (Rattus norvegicus) (Lee et al., 1982), вирус PUUV - рыжей полевки {Myodes glareolus) (Brummer-Korvenkontio et al., 1980), вирус SNV - оленьего хомяка {Peromyscus maniculatus) (Nerurcar et al., 1993, 1994; Nichol et al., 1993), вирус ANDV -длиннохвостой рисовой крысы {Oligoryzomys longicaudatus) (Levis et al., 1998).

До недавнего времени единственным исключением из ассоциаций хантавирус - грызун был вирус Thottapalayam (TPMV), изолированный не от грызуна, а от представителя насекомоядных - азиатской гигантской белозубки (Suncus murinus), отловленной в Индии (Carey et al. 1971). В течение пяти последних лет были получены доказательства того, что природными носителями хантавирусов являются не только грызуны, но и насекомоядные отряда Soricimorpha, среди которых выявлено 10 новых хантавирусов, включая вирус Seewis (SWSV) в обыкновенной бурозубке {Sorex araneus) из Швейцарии и вирус Nova (NVAV) в европейском обыкновенном кроте {Talpa europea) из Венгрии (Song et al., 2007; Kang et al., 2009). Распространение хантавирусов, имеющих природными резервуарами насекомоядных носителей, и возможность инфицирования этими вирусами человека остаются важными нерешенными задачами.

Хантавирусы имеют одноцепочечный сегментированный РНК геном отрицательной полярности, состоящий из большого, среднего и малого сегментов, кодирующих РНК-зависимую РНК-полимеразу, предшественник двух оболочечных гликопротеинов и нуклеокапсидный белок, соответственно. Одним из критериев дифференциации видов хантавирусов является уровень различия в последовательностях среднего и малого сегментов генома: свыше 21% нуклеотидных и 7% аминокислотных различий (Nichol et al., 2005).

В настоящее время в международном комитете по таксономии вирусов зарегистрированы 23 серологически и генетически отличающихся друг от друга вида хантавирусов и их число продолжает увеличиваться (Nichol et al., 2005; Vaheri, 2008; Plyusnin, 2010). Для видовой дифференциации хантавирусов, помимо значительных генетических различий, требуется доказательство ассоциации с определенным видом (или подвидом) природного носителя, установление иммунологических различий в опытах перекрестной нейтрализации вирусов и отсутствие реассортации между геномами разных видов вирусов в природе (Elliott et al., 2000). Трудности изоляции штаммов хантавирусов привели к тому, что ряд новых генетически значительно отличающихся хантавирусов, включая все новые вирусы от насекомоядных, был идентифицирован на основании анализа фрагментов их геномов (Klempa et al., 2007; Song et al., 2007b, 2007c, 2009). Хотя для всех видов хантавирусов установлено соответствие данных генетического анализа с данными реакции нейтрализации, в литературе до выделения штаммов и их иммунологического анализа генетически отличающиеся хантавирусы называют генетическими типами, а отличающиеся группы внутри каждого генетического типа -генетическими вариантами (Gu et al., 2011; Kang et al., 2009; Mir, 2010).

Показано, что основным возбудителем ГЛПС на территории Европейской части России является вирус PUUV, циркулирующий в популяциях рыжих полевок, и 3% случаев ГЛПС ассоциированы с вирусом DOBV, носителями которого являются два вида мышей рода Apodemus: A. agrarius и A. ponticus (Ткаченко и др., 2005; Klempa et al., 2008; Tkachenko et al., 1999). В популяциях полевок рода Microtus (М arvalis и М. rossiaemeridionalis) обнаружена циркуляция вируса Tula (TULV), значение которого в этиологии ГЛПС окончательно не установлено (Mertens et al., 2011; Plyusnin et al., 1994b). Выявление и изучение распространенности различных видов хантавирусов в России продолжается, и к началу нашего исследования наименее изученным регионом была азиатская часть, на территории которой сведения о составе хантавирусов, их распространении и многообразии их естественных хозяев были ограничены.

На Дальнем Востоке России заболевание ГЛПС характеризуется значительной тяжестью по сравнению с заболеваемостью на европейской территории, тяжелые и среднетяжелые клинические формы в регионе составляют более 80% (Слонова и др., 2006). На основе иммунологического анализа вирусных штаммов в Приморском и Хабаровском краях у больных ГЛПС были выявлены серотипы HTNV и SEOV (Астахова и др., 1990; Иванов и др., 1990; Слонова и др., 1990b). К началу выполнения наших исследований установлено, что носителями хантавирусов в Дальневосточном регионе являются не менее 17 видов мелких млекопитающих (Иванов и др., 1989; Слонова и др., 1990а; Ткаченко и др., 1987). Генетический анализ циркулирующих в регионе типов хантавирусов был ограничен одним видом носителей - дальневосточной полевкой (Microtus fortis), в популяциях которой были обнаружены два новых хантавируса с неустановленной патогенностью для человека - Khabarovsk (KHAV) и Vladivostok (VLAV) (Horling et al., 1996; Kariwa et al., 1999). Данные о генетическом составе и характеристике хантавирусов - возбудителей ГЛПС, также как генетические характеристики хантавирусов, циркулирующих в популяциях других носителей вируса отсутствовали.

Ранее в 8 административных регионах Сибири при отсутствии или единичных регистрируемых клинических случаев ГЛПС были обнаружены специфические антитела к хантавирусам у 0,3-9,1% здорового населения, а также выявлено присутствие антигена вируса у различных видов мелких млекопитающих (Жуков и Сильвестров, 1999; Малкин и др., 1996; Мясников и др., 1984, 1987, 1992; Ткаченко и др. 1987; Чапоргина и др., 2002). Данные о циркулирующих типах хантавирусов были получены для ограниченной части территории: зоне тундры, Омской и Тюменской областей. Вирус PUUV, вызывающий на территории Европы преимущественно легкие формы ГЛПС, был выявлен в популяциях М. glareolus в Омской и Тюменской областях (Якименко и др., 2008; Dekonenko et al., 2003). На территории Омской области среди A. agrarius циркулирует патогенный хантавирус DOBV (Якименко и др.,

2008). Эти же авторы установили циркуляцию вируса ТЦЬУ в популяциях узкочерепной полевки (МгсгоШ ^ге^аИъ) и степной пеструшки {Lagurus \agurus). В арктической зоне у сибирских леммингов (Ьеттш хй/Угсщ) и полевок Миддендорфа {МюгоШб т1с1с1епс1ог//И) обнаружен вирус ТОРУ -потенциальный возбудитель ГЛПС, для которого, однако, достоверных случаев инфицирования человека не установлено (Якименко и др., 2008; Уара1аМ ег а1., 1999).

Состав генетических типов хантавирусов, циркулирующих в популяциях грызунов и насекомоядных на обширной территории Сибири и Дальнего Востока России, был изучен совершенно недостаточно. Вместе с тем, данные о типовом составе хантавирусов, циркулирующих на определенной территории, и их природных резервуарах имеют важное значение при разработке научно обоснованной стратегии борьбы с хантавирусной инфекцией.

Цели, задачи и методы исследования

Целью настоящей работы было комплексное молекулярно-генетическое исследование хантавирусов, циркулирующих на территории азиатской части России. Для достижения этой цели необходимо было решить следующие задачи.

1. Установить типы хантавирусов - возбудителей ГЛПС в очагах Дальнего Востока России и выявить виды носителей - природных источников ГЛПС.

2. Определить географическое распространение и видовой состав зараженных хантавирусами мелких грызунов на территории 12 административных регионов азиатской части России.

3. На основании генетической идентификации вируссодержащих образцов от мышевидных грызунов определить состав циркулирующих хантавирусов.

4. Исследовать циркуляцию хантавирусов среди новых видов природных носителей - насекомоядных.

Для выявления и идентификации хантавирусов, циркулирующих на территории азиатской части России, использовали набор молекулярно-генетических методов анализа. Выбранный подход включал выделение и генотипирование новых РНК изолятов, изучение вариабельности генома выявленных генетических типов, определение видов мелких млекопитающих -носителей хантавирусов и поиск новых очагов хантавирусной инфекции. В очагах Дальнего Востока России исследованы типы патогенных хантавирусов, обусловивших заболеваемость людей ГЛПС. Данные о составе генетических типов хантавирусов, распространенных в Сибири и на Дальнем Востоке России, были получены на основании анализа первичных вируссодержащих образцов крови больных ГЛПС и тканей легких животных. Этот подход значительно расширил возможности выявления новых хантавирусов, циркулирующих среди грызунов и насекомоядных, без их адаптации к росту в культуре клеток Vero Е6, требующей значительного времени и не увенчавшейся успехом для большинства вирусов насекомоядных.

Для решения поставленных задач нами был разработан новый вариант анализа вирусного генома методом многолокусного ОТ-ПЦР, позволяющий выявить и идентифицировать как ранее известные виды хантавирусов, так и новые генетические типы. Образцы крови больных ГЛПС и тканей легких мелких млекопитающих - природных носителей вируса были предварительно протестированы на присутствие антител к хантавирусам и/или вирусного антигена и использованы для последующего анализа методом обратной транскрипции и двухраундовой полимеразной цепной реакции (ОТ-ПЦР). Обнаружение специфических антител в сыворотках крови больных ГЛПС и мелких млекопитающих осуществляли с помощью непрямого метода флуоресцирующих антител (НМФА), для выявления антигена в тканях легких грызунов применяли метод иммуноферментного анализа (ИФА). Генетическая идентификация хантавирусов и их природных носителей была основана на определении и анализе нуклеотидных последовательностей фрагментов трех сегментов вирусных геномов и фрагментов митохондриальной ДНК носителей, и их последующем сравнении с ранее опубликованными последовательностями геномов хантавирусов и мтДНК мелких млекопитающих из базы данных ОепВапк.

При выполнении исследований были использованы образцы (п=10681) тканей легких и крови мелких млекопитающих, собранные в ходе 23 экспедиций на территории Дальнего Востока России и Сибири, образцы крови больных ГЛПС (п=194) из очагов Дальнего Востока и Республики Башкортостан, а также образцы (п=211) от инфицированных грызунов из коллекций Хабаровской противочумной станции, НИИ эпидемиологии и микробиологии СО РАМН г. Владивостока и г. Иркутска.

Научная новизна и практическая ценность

Впервые с помощью молекулярно-генетических методов исследования образцов от больных ГЛПС и мелких млекопитающих - носителей хантавирусов получены новые данные о природных резервуарах и составе генетических типов хантавирусов, распространенных в различных ландшафтных зонах 12 административных районов азиатской части России, включая Кемеровскую, Новосибирскую, Тюменскую, Томскую, Иркутскую области, Республику Алтай, Алтайский, Красноярский,' Приморский и Хабаровский края, Амурскую и Еврейскую автономную области, о которых до наших исследований имелись фрагментарные сведения.

Впервые среди мелких млекопитающих на территории азиатской части России установлено распространение 9 генетических типов хантавирусов, носителями которых в очагах Сибири являются не только мышевидные грызуны, но насекомоядные. Выявлены ранее неизвестные природные очаги хантавирусов на территории Новосибирской, Кемеровской, Томской областей, Красноярского и Алтайского краев, Республики Алтай.

Генетическое разнообразие хантавирусов, циркулирующих на территории Сибири и Дальнего Востока, представлено новыми генетическими типами Амур (АМЯУ) и Алтай (АЪТУ), получившими свое название по месту их выделения, новыми вариантами известных широко распространенных хантавирусов HTNV, SEOV, PUUV, KHAV, VLAV и недавно выявленных хантавирусов HOKV и SWSV. Впервые получены доказательства, что природным хозяином генетического типа Амур является восточноазиатская мышь {Apodemus peninsulae), для выявленного в Сибири генетического типа Алтай - обыкновенная бурозубка (Sorex araneus).

Впервые, на основании анализа геномов РНК изолятов хантавирусов от больных ГЛПС, показано, что популяция патогенных хантавирусов на Дальнем Востоке России представлена новым для рода Hantavirus генетическим типом Амур (AMRV) и новыми генетическими вариантами вирусов HTNV (FE) и SEOV (VDV).

Для вирусов с пока неустановленной патогенностью для человека на территории азиатской части России показана циркуляция вируса HOKV, ранее обнаруженного в Японии. Природным носителем вируса HOKV на Дальнем Востоке России является красно-серая полевка (Myodes rufocanus). Впервые установлено, что в Сибири резервуарами вируса являются два вида полевок рода Myodes: Myodes rutilus и Myodes rufocanus.

На территории Сибири впервые установлена циркуляция вируса SWSV, ранее обнаруженного в обыкновенной землеройке {Sorex araneus) в Швейцарии. Впервые показано, что резервуарами вируса являются три близкородственных вида землероек рода Sores: S. araneus, S. tundrensis и S. daphaenodon.

Выявлено 11 новых очагов циркуляции хантавирусов среди полевок М. glareolus, М. rutilus, М. rufocanus, М. oeconomus, М. agrestis, М. gregalis, степных пеструшек Lagurus lagurus, мышей A. agrarius и A. peninsulae на территории Новосибирской, Кемеровской, Томской областей, Красноярского и Алтайского краев и Республики Алтай.

Фундаментальные данные о разнообразии генетических типов хантавирусов, обнаруженных в очагах Сибири и Дальнего Востока, будут использованы при уточнении классификации и таксономии хантавирусов.

Установленные нуклеотидные последовательности новых хантавирусов депонированы в базу данных GenBank.

Полученные новые знания являются основой дальнейших исследований роли новых генетических типов в патологии человека и необходимости их использования при разработке вакцин против ГЛПС и создании новых диагностических препаратов.

На основе полученных данных в ГНЦ ВБ «Вектор» совместно с ЗАО «Вектор-Бест» была разработана первая в России тест-система «Векто Ханта-РНК-ампли», использующая метод ОТ-ПЦР для выявления вирусной РНК в образцах крови больных ГЛПС и органах грызунов - носителей патогенных вирусов. Тест-система предназначена для научных исследований и использовалась для ранней диагностики и оценки эффективности противовирусной терапии, оценки эпизоотической активности природных очагов ГЛПС и исследования путей передачи вируса между природными носителями (Кушнарева и др., 2005а, 2005в, 2006; Кушнарева и Слонова, 2008; Образцов и др., 2008).

Положения, выносимые на защиту

Используя технологию выявления и идентификации хантавирусов у больных ГЛПС и мелких млекопитающих, получен ряд новых результатов, которые обосновывают следующие положения.

На исследованной территории Азиатской части России циркулирует 9 генетических типов хантавирусов; Популяция патогенных хантавирусов на Дальнем Востоке России представлена новым для рода Hantavirus генетическим типом Амур (AMRV) и новыми генетическими вариантами вирусов HTNV и SEOV. Носителем нового генетического типа Амур является восточно-азиатская лесная мышь (Apodemus peninsulae);

Для вирусов с пока неустановленной патогенностью для человека на территории азиатской части России в красно-серых полевках (Myodes rufocanus) показана циркуляция вируса HOKV, на территории Сибири резервуаром вируса HOKV являются два вида полевок рода My odes: Myodes rutilus и Myodes rufocanus;

В очагах Дальнего Востока циркулируют вирусы KHAV и VLAV, причем каждый из вирусов ассоциирован со своим носителем, полевками Microtus maximowiczii и Microtus fortis, соответственно;

Носителями хантавирусов на территории Сибири являются не только грызуны, но и насекомоядные. В обыкновенной бурозубке (Sorex araneus) выявлен ранее неизвестный генетический тип Алтай (ALTV), а в средней бурозубке (S. caecutiens) циркулирует новый генетический вариант вируса Lena (LENV), открытого в том же виде бурозубок в Республике Саха. Кроме того, в географически удаленных точках Сибири в трех близкородственных видах бурозубок S. araneus, S. tundrensis и S. daphaenodon циркулирует вирус SWSV;

Структура и объем работы

Диссертация построена по монографическому типу и состоит из введения, обзора литературы, материалов, шести глав экспериментальной части, выводов и списка цитируемой литературы (508 ссылок). Работа изложена на 293 страницах, включая 43 рисунка и 50 таблиц.

Заключение Диссертация по теме "Молекулярная биология", Яшина, Людмила Николаевна

ВЫВОДЫ

1. Впервые на основании молекулярно-генетического исследования материала от больных ГЛПС и мелких млекопитающих - носителей вирусов на территории регионов азиатской части России (Приморского и Хабаровского краев, Амурской и Еврейской автономной областей, Кемеровской, Новосибирской, Иркутской областей, Республик Алтай и Бурятии, Алтайского и Красноярского краев) установлена циркуляция 9 генетических типов хантавирусов.

2. Представлены доказательства, что возбудителями ГЛПС в очагах Дальнего Востока России являются новые генетические варианты известных вирусов HTNV (вариант FE) и SEOV (вариант VDV) и новый для рода Hantavirus генетический тип Амур (AMRV). Показано, что уровень отличия нуклеотидных и кодируемых аминокислотных последовательностей фрагмента среднего сегмента генома генетического типа Амур от HTNV (FE) составлял 15,9-21,2% и 6,3-8,9%, Амур от SEOV (VDV) - 20,2-24,8% и 16,7-17,9%, соответственно.

3. На основании сходства фрагментов генома РНК изолятов от больных ГЛПС и грызунов - носителей вируса установлено, что резервуарами генетического типа Амур и вируса HTNV (FE) являются восточно-азиатская {Apodemus peninsulae) и полевая (Apodemus agrarius) мыши, соответственно.

Впервые установлено, что в популяциях A. peninsulae на территории Приморского и Хабаровского краев циркулируют четыре филогенетически различающихся варианта генетического типа Амур (Приморье, Приморье 1-Китай, Хабаровск, Солнечный), которые группируются по географическому признаку.

В популяциях A. agrarius на территории Приморского и Хабаровского краев, Еврейской автономной и Амурской областей циркулирует генетический вариант HTNV (FE), отличающийся от вариантов вируса HTNV из Китая и Кореи в пределах 17,7% для нуклеотидных и 6,2% для аминокислотных последовательностей фрагментов всех сегментов генома.

4. Установлено, что генетический вариант вируса SEOV (VDV), циркулирующий в популяциях серой крысы {R. norvegicus) в городе Владивостоке, имеет общее происхождение с генетическим вариантом вируса из стран юго-восточной Азии (Камбоджи и Сингапура). Изолят вируса SEOV, выявленный на основе Сахалин, близок варианту вируса из Кореи, что подтверждено на основании анализа фрагмента среднего сегмента генома.

5. Выявлено 11 новых очагов хантавирусной инфекции среди полевок Myodes glareolus, М. rutilus, М. rufocanus, Microtus oeconomus, M. agrestis, M. gregalis; степных пеструшек Lagurus lagurus; мышей A. agrarius и A. peninsulae на территории Новосибирской, Кемеровской, Томской областей, Красноярского и Алтайского краев и Республики Алтай.

6. В популяциях красно-серых полевок (М rufocanus) азиатской части России впервые обнаружен вирус HOKV, который представлен пятью генетическими вариантами на территории Западной Сибири (вариант Сибирь), Восточной Сибири (варианты Байкал и Сибирь), Дальнего Востока России (варианты Шкотово-Китай и Солнечный), острова Сахалин (вариант Сахалин-Япония). Уровень различия между вариантами на основании анализа фрагментов трех сегментов вирусного генома превышал 16,8% для нуклеотидных и 2,6% для аминокислотных последовательностей. Вирус HOKV впервые выявлен и в популяциях красных полевок (М rutilus).

8. Показано что, вирус PUUV, выявленный в популяциях рыжих полевок (М glareolus) на территории Тюменской области, генетически близок вирусу PUUV, циркулирующему на территории Омской области, уровень их различия для фрагментов малого и среднего сегментов генома не превышал 3,8% и 5,0%.

9. Вирусы Khabarovsk (KHAV) и Vladivostok (VLAV) имеют самостоятельных природных хозяев: дальневосточную полевку (М. fortis) - для вируса VLAV и полевку Максимовича (М maximowiczii) - для вируса KHAV, что установлено на основании анализа последовательностей гена цитохрома b мтДНК носителей вируса. Впервые показано, что на территории Амурской области, Еврейской АО и Хабаровского края в популяциях М. maximowiczii циркулирует вирус KHAV, на территории Приморского края и Амурской области в популяциях М. fortis циркулирует вирус VLAV.

10. Впервые на территории Сибири генетически доказана циркуляция хантавирусов среди насекомоядных. Бурозубки рода Sorex являются носителями трех генетических типов хантавирусов.

Новый для рода Hantavirus генетический тип Алтай (ALTV), отличающийся от известных хантавирусов из других регионов мира более чем на 35,7% по нуклеотидным и на 30,6% по аминокислотным последовательностям фрагмента большого сегмента вирусного генома обнаружен у обыкновенной бурозубки (S. araneus) в Республике Алтай.

В Красноярском крае в популяции средней бурозубки (S'. caecutiens) выявлен генетический вариант вируса Lena (LNAV) также имеющего значительные отличия от известных хантавирусов: более 35,6% нуклеотидных и 32,1% аминокислотных различий в последовательностях фрагментов малого и большого сегментов генома.

Впервые в популяциях трех близкородственных видов бурозубок (S. araneus, S. tundrensis и S. daphaenodon) в Республике Алтай, Красноярском крае, Кемеровской и Новосибирской областях, окрестностях городов Новосибирск и Иркутск установлена циркуляция нового генетического варианта вируса Seewis (SWSV). Различия с РНК изолятом SWSV из Швейцарии составили более 16,3% по нуклеотидным и 1,4% по аминокислотным последовательностям фрагментов малого и большого сегментов вирусного генома.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В настоящей работе впервые проведено комплексное молекулярно-генетическое изучение хантавирусов, циркулирующих на территории 12 административных регионов азиатской части России. Впервые представлены данные по генетическому разнообразию хантавирусов на обширной территории России за пределами Урала, что позволило не только подтвердить полученные ранее данные о существовании очагов хантавирусной инфекции в Сибири, но значительно расширить ареал распространения хантавирусов, состав циркулирующих генетических типов и их природных носителей на территории азиатской части России.

При анализе генетического разнообразия хантавирусов из очагов Приморского и Хабаровского краев было установлено, что возбудителями ГЛПС в этих регионах являются три генетических типа хантавирусов. Наряду с генетическими вариантами известных видов хантавирусов HTNV (вариант FE) и SEOV (вариант VDV), был выявлен новый для рода Hantavirus генетический тип, названный Амур (AMRV) по месту его выделения.

РНК изоляты генетического типа AMRV были выделены от больных с тяжелой и средней тяжести клинической формой ГЛПС в тех же очагах, где одновременно циркулировал HTNV (генетический вариант FE). Различие нуклеотидных последовательностей фрагментов М-сегмента генома двух вирусов составляло 15,9-21,2%, различие аминокислотных последовательностей - 5,1-10,3%, что соответствовало критерию различия двух видов. На основании сравнения нуклеотидных последовательностей фрагментов РНК, изолированных из крови больных ГЛПС и органов инфицированных грызунов, природным резервуаром вируса Амур установлена восточно-азиатская мышь (A. peninsulae).

Проведенные исследования по выявлению нового патогенного вируса на территории Дальнего Востока России привлекли значительный интерес зарубежных и российских исследователей. В последующих работах было установлено широкое распространение вируса Амур на территории Китая и Кореи (Baek et al., 2006; Lokugamage et al., 2002, 2004a; Wang et al., 2000). Кроме того, было показано, что новый генетический тип является и новым серотипом. Отличие генетического типа Амур от HTNV было подтверждено при исследовании штаммов, выделенных от больных и грызунов в реакции нейтрализации (Lokugamage et al., 2004; Baek et al., 2006) и при исследовании иммунных сывороток от грызунов и сывороток крови больных ГЛПС в реакции торможения гемагглютинации (Кушнарева и др., 2005с). Совокупность полученных нами и другими исследователями данных подтвердила принадлежность генетического типа AMRV к новому виду рода Hantavirus — вирусу Амур (AMRV). В дальнейшем было установлено, что доля вируса Амур в структуре заболеваемости ГЛПС в Приморском крае России в отдельные годы составляла 56% (Слонова и др., 2006).

Важно отметить, что при анализе РНК изолятов от A. peninsulae, отловленных на территории Приморского и Хабаровского краев, выявлена циркуляция четырех филогенетически различающихся вариантов вируса AMRV (Приморье, Хабаровск, Амурск и Приморье 1-Китай), что не исключает возможности отражения филогенетического разнообразия вируса AMRV в клинических проявлениях ГЛПС. В последовательностях фрагментов оболочечного белка G2, нуклеокапсидного белка и РНК-полимеразы установлены ключевые аминокислотные остатки, которые могут быть использованы для различения генетического типа AMRV от других хантавирусов.

Анализ РНК изолятов патогенного для человека хантавируса, циркулирующего в популяциях полевой мыши {A. agrarius) показал, что природным резервуаром дальневосточного варианта FE вируса HTNV является полевая мышь A. agrarius. Этот вывод согласуется с результатами, полученными при исследовании образцов от A. agrarius, обитающей на территории Кореи и Китая (Wang et al., 2000; Zou et al., 2008b). Сравнительный анализ изолятов от A. agrarius из трех стран продемонстрировал отличие генетического варианта HTNV (FE) от ранее известных вариантов вируса HTNV, циркулирующих в сопредельных странах.

При анализе материала от серых крыс - носителей вируса SEOV материковой (Владивосток) и островной (Сахалин) популяций нами установлено различие в происхождении циркулирующих в них вирусов. Выявленный у больных ГЛПС и серых крыс генетический вариант VDV имел общее происхождение с вариантом вируса, циркулирующего в серых крысах (R. norvégiens) в странах юго-восточной Азии (Камбодже и Сингапуре), в то время как РНК изолят вируса SEOV, выявленный на острове Сахалин, был близок варианту вируса из Кореи. Необходимо отметить, что случаи ГЛПС, обусловленные вариантом VDV вируса SEOV на территории города Владивостока регистрируются ежегодно и нередко отмечается средне-тяжелая и тяжелая формы заболевания, в то время как о подобных случаях в Камбодже и Сингапуре сообщений нет (Слонова и др. 2006; Reynes et al., 2003).

Изучено генетическое многообразие хантавирусов, циркулирующих в других видах мелких млекопитающих Дальнего Востока и Сибири, для которых не установлена связь с заболеваниями человека. Долгое время считалось, что источником генетически различающихся вирусов KHAV и VLAV, циркулирующих на территории Дальнего Востока, является дальневосточная полевка (Microtus fortis) (Horling et al., 1996; Kariwa et al., 1999), однако это не согласовывалось с большинством опубликованных данных, свидетельствующих о циркуляции каждого вируса в своем природном носителе (Plyusnin & Morzunov, 2001). Сравнительный анализ РНК изолятов вирусов, циркулирующих в популяциях полевок рода Microtus, и митохондриальной ДНК носителей вируса показал, что у вирусов имеются разные природные резервуары: M. fortis для вируса VLAV и M. maximowiczii для вируса KHAV. Эти данные были подтверждены результатами исследований вирусов на территории Китая и Внутренней Монголии (Zou et al., 2008а, 2008b). Важно, что в настоящей работе на основании анализа митохондриальной ДНК носителей, показано различие видов полевок, обеспечивающих циркуляцию разных генетических типов хантавирусов. Так циркуляцию KHAV и VLAV на территории Амурской области, Еврейской АО и Хабаровского края поддерживают М. maximowiczii и М. fortis, соответственно. В Приморском крае носителем вируса VLAV является М. fortis, хантавирус KHAV в этом регионе не обнаружен.

На территории азиатской части континента носителями PUUV-подобного вируса являются красно-серые и красные полевки (Иванов и др., 1990; Мясников и др., 1992; Ткаченко и др., 1987; Zhang et al., 2007). Было показано, что в красно-серых полевках на острове Хоккайдо в Японии циркулирует вирус HOKV (Kariwa et al., 1999). Тип хантавируса, циркулирующего в популяциях красных полевок (М. rutilus), не был определен. В нашем исследовании впервые получено молекулярное доказательство циркуляции вируса HOKV среди М. rufocanus на Дальнем Востоке России и в Сибири. Выявлено пять генетических вариантов вируса HOKV, циркулирующих на территории Западной Сибири (вариант Сибирь), Восточной Сибири (варианты Байкал и Сибирь), Дальнего Востока России (варианты Шкотово-Китай и Солнечный), острова Сахалин (вариант Сахалин-Япония). При сравнительном анализе РНК изолятов из разных географических регионов установлены маркерные аминокислотные остатки вируса HOKV. В дополнение к традиционному носителю вируса, красно-серой полевке (М rufocanus), на территории Сибири вирус HOKV выявлен и в красных полевках (М rutilus).

Полученные нами данные свидетельствуют о широком распространении вируса HOKV на территории Азиатской части России и его циркуляции в двух видах полевок, красно-серой полевке (М. rufocanus) и красной полевке (М. rutilus). Подобно вирусу PUUV, представленному многочисленными генетическими вариантами, циркулирующими в популяциях рыжих полевок (М. glareolus) на территории Европы и Западной Сибири (Омская и Тюменская области), вирус HOKV также представлен пятью генетическими вариантами, каждый из которых циркулирует в различных географических регионах азиатской части континента.

На территории Сибири до настоящего времени отсутствуют прямые доказательства хантавирусной инфекции у человека, то есть выявление РНК изолятов хантавирусов от больных ГЛПС и их генетическая идентификация. Выявление и идентификация вируса РЦЦУ в рыжих полевках (М. glareolus), выполненное нами в Тюменской области, а также ранее опубликованные данные о циркуляции РЦЦУ среди рыжих полевок в Тюменской и Омской областях (Якименко и др., 2008; Бекопепко е1 а1., 2003), свидетельствуют о возможной связи заболевания людей ГЛПС в этих областях с вирусом РЦЦУ. Вторым потенциальным возбудителем ГЛПС в регионе может быть вирус БОВУ-Аа, обнаруженный в полевых мышах (А. agrarius) из Омской области (Якименко и др., 2008). В России оба вируса являются возбудителями ГЛПС в европейских очагах с более легким, чем в дальневосточных очагах, клиническим течением.

До сих пор не решен вопрос о значении в патологии человека РЦЦУ-подобного вируса НОКУ. Среди исследованных образцов от больных ГЛПС из очагов Дальнего Востока нам не удалось выявить случаев, ассоциированных с вирусом НОКУ. Значительно отличающиеся от дальневосточных варианты вируса НОКУ выявлены в Сибири и на Сахалине, однако в этих регионах отсутствуют не только генетические, но и серологические данные о типах потенциальных возбудителей ГЛПС. Опубликованные данные по выявлению специфических антител у здорового населения регионов основаны на использовании комплекса антигенов хантавирусов, не позволяющего провести дифференциацию вирусов (Малкин и др., 1996). Возможность инфицирования человека вирусом НОКУ, либо каким-либо из его генетических вариантов остается предметом дальнейших исследований.

Выполненное нами исследование подтвердило широкое географическое распространение хантавирусов среди мелких млекопитающих. Выявлено 11 новых очагов циркуляции хантавирусов на территории Республики Алтай, Алтайского и Красноярского краев, Кемеровской, Томской, Омской, Тюменской, Новосибирской и Иркутской областей. Были идентифицированы вирус HOKV в M. rufocanus и M. rutilus, a также вирус PUUV в M. glareolus. Инфицированными оказались также узкочерепная полевка Microtus gregalis и степная пеструшка Lagurus lagurus, обитающие на территории Новосибирской области. В настоящем исследовании идентификация хантавирусов от этих видов не проводилась, однако ассоциация видов с хантавирусом TULV была установлена ранее в соседнёй Омской области (Якименко и др., 2008).

Впервые получены данные о зараженности хантавирусом полевых мышей (A. agrarius) на территории Восточной Сибири. Инфицированные A. agrarius были отловлены в Красноярском крае, однако проведенный анализ не позволил идентифицировать вирус, так как образцы оказались отрицательными при тестировании методом ОТ-ПЦР. Наиболее вероятна ассоциация полевых мышей с патогенным вирусом DOBV-Aa, как это было установлено ранее на территории европейской части России и в Омской области (Ткаченко и др., 2008; Якименко и др., 2008), однако нельзя исключить циркуляции в Красноярском крае вируса HTNV, носителем которого на Дальнем Востоке также являются полевые мыши. Более обоснованные предположения о типе циркулирующего вируса могут дать данные анализа мтДНК полевых мышей и их отнесение к европейскому либо дальневосточному подвидам A. agrarius. В литературе такие данные отсутствуют и для выяснения этого вопроса необходимы дальнейшие исследования. Присутствие антител к хантавирусам выявлено и у восточно-азиатской мыши (A. peninsulae) на территории Республики Алтай и Красноярского края. Попытки идентификации хантавируса в A. peninsulae оказались безуспешными. Поскольку на Дальнем Востоке с этим видом связан патогенный вирус Амур — возбудитель тяжелых и среднетяжелых форм ГЛПС, а в Сибири тяжелые формы ГЛПС не зарегистрированы, генетическая идентификация вируса и его особенностей в сравнении с дальневосточным вирусом Амур остается важной, пока нерешенной проблемой.

В последние годы значительное внимание уделялось выявлению новых видов - носителей хантавирусов среди мелких млекопитающих, в частности, насекомоядных. Нами впервые получено генетическое доказательство циркуляции хантавирусов в насекомоядных в Сибири. В Республике Алтай в обыкновенной бурозубке (Saraneus) был открыт новый ранее неизвестный генетический тип, названный Алтай (ALTV). В Красноярском крае был выявлен РНК изолят нового генетического типа Lena (LNAV), пока не опубликованного, но открытого немного ранее нашего РНК изолята на территории Республики Саха (персональное сообщение д-ра Янагихары, университет Гавайи, США). РНК изоляты генетического типа LNAV были найдены в тканях легких средней бурозубки (S. caecutiens). Установлен значительный уровень отличия нуклеотидных и аминокислотных последовательностей новых и ранее известных хантавирусов, превышающий 35,7% н.о. и 30,6% а.о. для генетического типа Алтай и 35,6% н.о. и 35,6% а.о. для генетического типа LNAV для исследованных фрагментов вирусного генома.

Кроме того, на территории Сибири установлено широкое распространение генетического типа SWSV, открытого в 2007 г. в Швейцарии. Впервые показано, что вирус SWSV встречается у нескольких близкородственных видов бурозубок S. araneus, S. tundrensis и S. daphaenodon. Очаги циркуляции вируса SWSV выявлены в Республике Алтай, Красноярском крае, Кемеровской, Новосибирской областях и в окрестностях городов Новосибирск и Иркутск.

Важнейшим нерешенным вопросом остается вопрос о патогенности хантавирусов, циркулирующих среди насекомоядных, для человека. Получено лишь косвенное доказательство инфицирования человека вирусом TPMV, основанное на выявлении антител к вирусу TPMV у людей (Okumura et al., 2007). Прямое генетическое доказательство ассоциации хантавирусов, выявленных от бурозубок и кротов, с заболеванием человека в настоящее время отсутствует. Установленная нами циркуляция вируса SWSV в окрестностях двух больших городов (Новосибирска и Иркутска), выявление двух типов вирусов SWSV и Алтай в центре туризма в окрестностях озера Телецкое

Республика Алтай) дает веские основания для исследования роли выявленных вирусов в патологии человека.

В результате проведения молекулярно-генетических исследований нами представлены генетические доказательства существования на обширной территории азиатской части России - Сибири и Дальнем Востоке - очагов хантавирусной инфекции. На основании анализа вирусных геномов РНК изолятов от больных ГЛПС и мелких млекопитающих методом многолокусного ОТ-ПЦР получены данные о генетическом разнообразии хантавирусов, циркулирующих в 12 административных регионах Сибири и Дальнего Востока, выделены новые генетические типы и генетические варианты известных видов хантавирусов, установлен круг животных — носителей обозначенных генотипов и показано значение трех генетически различных хантавирусов в заболеваемости ГЛПС в очагах Дальнего Востока.

Эти данные, совместно с полученными ранее данными по изучению природных очагов хантавирусной инфекции на территориях европейской части России, Западной Сибири и Дальнего Востока, позволили не только ответить на многолетний вопрос о наличии очагов хантавирусной инфекции на территориях от Урала до Дальнего Востока, но и показать генетическое многообразие популяций хантавирусов, связанное с различиями их природных хозяев.

Полученные данные о составе генетических типов хантавирусов найдут практическое применение при создании диагностических препаратов, при решении задачи о значении выявленных в очагах Сибири новых вирусов в патологии человека и необходимости их использования при разработке вакцин против ГЛПС.

261

Библиография Диссертация по биологии, доктора биологических наук, Яшина, Людмила Николаевна, Кольцово

1. Агапова E.H., Мултых Е.В., Цинкаловский И.В. Заболевания геморрагической лихорадки с почечным синдромом в одном из районов Краснодарского края // Вопросы микробиологии, эпидемиологии и клиники инфекционных болезней. Краснодар, 1968. -С. 243-249.

2. Ашмарин И.П., Воробьев A.A. Статистические методы в микробиологических исследованиях. JL: Изд-во Медгиз, 1962. - 181 с.

3. Башкирцев В.Н., Ткаченко Е.А., Дзагурова Т.К., Рыльцева Е.В. Выделение штаммов вируса геморрагической лихорадки с почечным синдромом // Вопр. вирусол. 1984. - № 4.-С. 497-502.

4. Гаранина С.Б., Шипулин Г.А., Малинин О.В., Афсари Ж.В., Журавлев В.И., Платонов А.Е. Молекулярно-генетические подходы к изучению вспышки ГЛПС в Удмуртии // Генодиагностика инфекционных болезней. Новосибирск, 2005. - С. 103-107.

5. Гаранина С.Б., Шипулин Г.А., Журавлев В.И., Платонов А.Е. Определение вирусной нагрузки у больных геморрагической лихорадкой с почечным синдромом (ГЛПС) с использованием ПЦР в реальном времени // Микробиол. эпидемиол. иммунобиол. 2007. -Т.З.-С. 66-69.

6. Горькова Т.И., Шамак Д.Р. Геморрагическая лихорадка с почечным синдромом // Клин, медицина. 1973. - Т. 51. - С. 137-138.

7. Гранитов В.М. Геморрагическая лихорадка с почечным синдромом в Алтайском крае // Всероссийская конференция инфекционистов. Москва-Волгоград, 1996. - С. 45.

8. Громов И.М., Ербаева М.А. Млекопитающие фауны России и сопредельных территорий. Зайцеобразные и грызуны. СПб.: Изд-во Зоол. ин-та РАН, 1995. - 522 с.

9. Деконенко, А.Е., Ткаченко, Е.А., Липская, Г.Ю. ,- Дзагурова Т.К., Иванов А.П., Иванов Л.И., Слонова P.A., Маркешин С.А., Иванидзе Э.А., Шуткова Т.М., Якименко В.В.,16,17,18.19,2021,22,23,24,25,26,27,28,29,

10. Дранов И.Ю., Тинкер Ю.А., Ткаченко Е.А. И др. Обнаружение природных очагов ГЛПС в Краснодарском крае // Актуальные проблемы мед. вирусологии. М.: Медицина, 1985. - С. 138-139.

11. Журавлев В.И., Гаранина С.Б., Кабин В.В., Шипулин Г.А., Платонов А.Е. Выявление нового природного очага вируса Добрава в Астраханской области // Вопр. вирусол. -2008.-Т. 53 (2).-С. 37-40.

12. Информация ФЦГЭ. Сведения об инфекционных и паразитарных заболеваниях // Эпидемиол. и вакцинопрофил. 2010. - № 1. - С. 74-77.

13. Кучерук B.B. Структура, топология и районирование очагов болезней человека. Из книги: Итоги развития учения о природной очаговости болезней человека и дальнейшие задачи. -М., 1972.-С. 180-312.

14. Кушнарева Т.В., Максема И.Г., Образцов Ю.Г., Иванис В.А. Детекция РНК хантавирусов у больных ГЛПС и оценка эффективности этиотропной терапии с помощью метода ПЦР // Журн. микробиол. 2006. - № 3. - С. 99-101.

15. Кушнарева Т.В., Слонова P.A. Роль прямого пути передачи хантавирусов возбудителей геморрагической лихорадки с почечным синдромом среди мышей рода Apodemus // Тихоокеанский медицинский журнал. - 2008. - № 2. - С. 57-60.

16. Малкин А. Е., Мясников Ю. А., Рыльцева Е. В., Ткаченко Е.А. Ландшафтное районирование природных очагов ГЛПС в России // Медицинская паразитол. и паразитар. болезни. 1996. - № 2. - С. 27-32.

17. Марунич H.A., Фигурнов В.А., Дзюба О.В., Гаврилов A.B. Итоги изучения ГЛПС в Верхнем Приамурье // Дальневост. мед. журн. 2002. - Т 1. - С. 35.

18. Морозов В.Г., Ткаченко Е.А., Рощупкин В.И., и др. // Мед. вирусол. 2006. - Т. 23. - С. 230-236.

19. Морозов В.Г., Морзунов С.П., Хайбуллина С.Ф., Генетическая идентификция хантавирусов в крови борльных геморрагической лихорадкой с почечным синдромом // Эпидемиол. и инфекц. бол. 2004. - № 2. - С. 43-47.

20. Мясников Ю. А., Ткаченко Е.А., Иванов А. П., Резапкин Г.П., Рыльцева Е.В., Лебедев Е. П. Природные очаги геморрагической лихорадки с почечным синдромом на территории Омской области // Природно-очаговые инфекции и инвазии. Омск, 1984. - С. 134-140.

21. Мясников Ю.А., Апекина Н.С., Зуевский А.П., Хитрин A.B., Бернштейн А.Д. Размещение природных очагов геморрагической лихорадки с почечным синдромом в различных ландшафтных зонах Тюменской области // Вопр. вирусол. 1992. - Т. 37(3). - С. 161-165.

22. Образцов Ю.Г., Попов А.Ф., Иванис В.А., Кушнарева Т.В. Этиотропная терапия геморрагической лихорадки с почечным синдромом // Тихоокеанский медицинский журнал. 2008. -№ 2. - С. 69-71.

23. Платонов А.Е., Карань Л.С., Гаранина С.Б., Шопенская Т.А., Колясникова Н.М.,46.