肠道病毒D68型 Clade B1
发现：从偶发病例到全国暴发
肠道病毒D68型（EV-D68）1962年首次在加州被分离出来。当时从4名患肺炎和支气管炎的儿童咽拭子中获得了这个病毒。在之后四十多年里，它几乎处于"休眠"状态。1970年到2005年间，全美仅记录了26例确诊病例。
转折出现在2008年前后。菲律宾、日本、荷兰相继报告了EV-D68聚集性呼吸道感染病例。到了2014年，局面彻底改变。
2014年北美暴发与Clade B1的浮出水面
2014年8月到2015年1月，美国遭遇了史无前例的EV-D68全国性暴发。CDC及州公共卫生实验室共确认1153例EV-D68相关呼吸道疾病，波及49个州和哥伦比亚特区。几乎所有确诊病例都是儿童，其中不少人患有哮喘或有喘息病史。
在这轮暴发中，研究者发现多个EV-D68谱系在同时传播。Zhang等人通过比较基因组分析，锁定了一个特殊的系统发育亚分支：Clade B1。这个分支与急性弛缓性脊髓炎（AFM）和急性弛缓性麻痹（AFP）病例显著相关。来自不同独立流行病学簇的AFM/AFP患儿样本中检出的EV-D68，全部归入B1亚分支。
Greninger等人的回顾性队列研究进一步证实，2012至2014年间美国AFM病例中检出的EV-D68属于一个新出现的暴发毒株。其VP1序列与2014年大规模传播的Clade B1毒株高度一致。
分子特征：21个独特替换构建的神经致病性图谱
Clade B1最引人注目的分子特征，是它携带了21个独特的核苷酸和氨基酸替换。这些替换分布在衣壳蛋白VP1、VP2、VP3以及RNA依赖的RNA聚合酶3D上，内部核糖体进入位点（IRES）也存在核苷酸变异。
在这21个替换中，有12个位置的氨基酸残基与已知致瘫肠道病毒的对应位点完全一致。包括脊髓灰质炎病毒、肠道病毒D70型和肠道病毒A71型。这个发现强烈提示B1分支获得了神经致病性的分子基础。
Huang等人从纽约下哈德逊谷的临床样本中组装了20个EV-D68基因组。他们发现2014年暴发株有三个标志性核苷酸变异：C1817T、C3277A和A4020G。其中C3277A导致VP1与2A之间的2A蛋白酶切割位点出现T860N替换，A4020G导致2B与2C之间的3C蛋白酶切割位点出现S1108G替换。这两个功能突变可能改变蛋白酶切割效率，进而提高病毒复制和传播速率。
Xiang等人比较了中美两国EV-D68毒株后，鉴定出六个与美国毒株神经毒力相关的编码突变：M291T、V341A、T860N、D927N、S1108G和R2005K。这六个突变在中国流行的EV-D68毒株中均未检出，对应解释了为何同期中国未出现神经系统并发症病例。地域差异就这么写在了病毒的基因序列里。
关键突变
| 基因 | 突变 | 类型 | 功能影响 |
|---|---|---|---|
| VP1 | M291T | 非同义替换 | 衣壳蛋白表面残基改变，可能影响受体结合与抗原性 |
| VP1 | V341A | 非同义替换 | 衣壳蛋白结构域变异，与宿主免疫识别相关 |
| VP1 | D927N | 非同义替换 | VP1蛋白C端区域改变，可能影响衣壳组装或稳定性 |
| 2Apro | T860N（C3277A） | 非同义替换 | 位于VP1-2A蛋白酶切割位点，可能改变蛋白酶切割效率，增强病毒复制 |
| 3Cpro | S1108G（A4020G） | 非同义替换 | 位于2B-2C蛋白酶切割位点，可能影响多聚蛋白加工和传播速率 |
| 3D | R2005K | 非同义替换 | RNA依赖的RNA聚合酶变异，可能影响复制保真度或效率 |
| IRES | 多位点 | 核苷酸替换 | 影响内部核糖体进入位点结构，可能调控翻译起始效率 |
临床与公共卫生影响
Clade B1的出现改变了EV-D68的临床画像。在这个分支流行之前，EV-D68感染主要表现为轻中度呼吸道疾病：咽痛、咳嗽、发热，偶有喘息加重。B1流行期间，情况急剧升级。
Midgley等人的全国性调查显示，2014年暴发中住院患儿重症监护需求显著增加。更令人警惕的是AFM的出现。患儿在呼吸道症状后数天至数周出现急性肢体无力、肌张力减退、反射减弱或消失。脊髓MRI显示灰质前角受累，与脊髓灰质炎的病理改变惊人相似。
EV-D68的传播途径主要为呼吸道飞沫和接触传播。与典型肠道病毒不同（粪口途径为主），EV-D68更接近鼻病毒。它在33°C的鼻咽温度下复制效率最高，且具有酸不稳定性。这个特性限制了它经消化道传播的能力，但也让标准的肠道病毒监测体系（基于粪便样本）难以有效捕捉它的流行趋势。
B1分支的崛起暴露了全球EV-D68监测的薄弱环节。许多国家缺乏针对EV-D68的常规检测能力。AFM与EV-D68之间的因果关系在2014年之前几乎没有被认真审视过。2014年之后，美国建立了AFM监测系统，欧洲和亚洲多个国家也加强了针对EV-D68的实验室监测。没别的。
参考文献
- Zhang Y, Cao J, Zhang S, Lee AJ, Sun G, Larsen CN, et al. Genetic changes found in a distinct clade of Enterovirus D68 associated with paralysis during the 2014 outbreak. Virus Evol. 2016;2(1):vew015. DOI: 10.1093/ve/vew015
- Midgley CM, Watson JT, Nix WA, Curns AT, Rogers SL, Brown BA, et al. Severe respiratory illness associated with a nationwide outbreak of enterovirus D68 in the USA (2014): a descriptive epidemiological investigation. Lancet Respir Med. 2015;3(11):879-887. DOI: 10.1016/S2213-2600(15)00335-5
- Greninger AL, Naccache SN, Messacar K, Clayton A, Yu G, Somasekar S, et al. A novel outbreak enterovirus D68 strain associated with acute flaccid myelitis cases in the USA (2012-14): a retrospective cohort study. Lancet Infect Dis. 2015;15(6):671-682. DOI: 10.1016/S1473-3099(15)70093-9
- Huang W, Wang G, Zhuge J, Nolan SM, Dimitrova N, Fallon JT. Whole-Genome Sequence Analysis Reveals the Enterovirus D68 Isolates during the United States 2014 Outbreak Mainly Belong to a Novel Clade. Sci Rep. 2015;5:15223. DOI: 10.1038/srep15223
- Xiang Z, Xie Z, Liu L, Ren L, Xiao Y, Paranhos-Baccalà G, et al. Genetic divergence of enterovirus D68 in China and the United States. Sci Rep. 2016;6:27800. DOI: 10.1038/srep27800