Nghiên cứu sự lưu hành của virus cúm b tại miền bắc việt nam

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - PHẠM HOÀI LINH LY NGHIÊN CỨU SỰ LƯU HÀNH CỦA VIRUS CÚM B TẠI MIỀN BẮC VIỆT NAM Chuyên ngành: Vi sinh vật học Mã số: 60420107 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : TS Nguyễn Lê Khánh Hằng GS TS Phạm Văn Ty HÀ NỘI-2014 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác HỌC VIÊN Phạm Hồi Linh Ly LỜI CẢM ƠN Tơi xin tỏ lịng kính trọng biết ơn sâu sắc tới:  Ban Giám hiệu Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học QGHN  Ban Giám đốc, Ban Chủ nhiệm Khoa Virút, Viện Vệ sinh Dịch tễ TƯ Đã tạo điều kiện giúp đỡ suốt q trình học tập nghiên cứu Tơi xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Thầy hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Lê Khánh Hằng, Khoa Virút, Viện Vệ sinh Dịch tễ Trung ương tận tình bảo dìu dắt tơi suốt q trình nghiên cứu từ bước đầu tới hoàn thiện luận văn, tạo điều kiện nghiên cứu thuận lợi để có kết ngày hơm Tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến GS TS Phạm Văn Ty, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN hướng dẫn kiến thức chun ngành hữu ích suốt q trình học tập nghiên cứu Tôi xin trân trọng cảm ơn Thầy, Cô Bộ môn Vi sinh vật học, Khoa Sinh học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN cho kiến thức chuyên ngành quý báu tạo điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành khóa học Tơi xin trân trọng gửi lời cảm ơn tới PGS TS Lê Thị Quỳnh Mai, Phó Viện trưởng Viện Vệ sinh Dịch tễ Trung ương, ThS Hoàng Vũ Mai Phương, ThS Nguyễn Cơ Thạch anh chị cơng tác Phịng Thí nghiệm Cúm, Khoa Virút, Viện Vệ sinh Dịch tễ Trung ương tạo điều kiện thuận lợi, nhiệt tình hướng dẫn, giúp đỡ tơi suốt q trình nghiên cứu hồn thành luận văn Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè đồng nghiệp - người tiếp thêm cho nguồn động viên quý giá, bên cạnh chia sẻ giúp đỡ để đạt thành hôm Hà Nội, ngày 14 tháng năm 2014 Phạm Hoài Linh Ly MỤC LỤC Trang phụ bìa Lời cam đoan Mục lục Danh mục chữ viết tắt Danh mục bảng Danh mục hình MỞ ĐẦU……………………………………………………… CHƯƠNG TỔNG QUAN…………………………………………… 1.1 VIRUS CÚM B………… ………………………………… …… 1.1.1 Đặc điểm chung……………………………… ………………… 1.1.2 Hình thái cấu trúc virion virus cúm B 1.1.3 Cấu trúc phân tử virus cúm B chức năng….…………… 1.1.4 Cơ chế nhân lên virus cúm B…………………… ………… 1.2 SỰ LƯU HÀNH CỦA VIRUS CÚM B TRÊN THẾ GIỚI…… 10 1.3 SỰ LƯU HÀNH CỦA VIRUS CÚM B TẠI VIỆT NAM……… 12 1.4 SỰ TIẾN HÓA CỦA VIRUS CÚM B………… … …………… 13 1.5 BIỂU HIỆN LÂM SÀNG VÀ SINH BỆNH HỌC BỆNH CÚM 14 1.5.1 Biểu lâm sàng bệnh cúm……………………………… 14 1.5.2 Sinh bệnh học bệnh cúm………………………….……………… 14 1.6 ĐIỀU TRỊ VÀ DỰ PHÒNG BỆNH CÚM……………………… 15 1.6.1 Các thuốc kháng virus…………………………… …… …… 15 1.6.2 Dự phịng…………….…………………………………… …… 17 1.7 CHẨN ĐỐN VIRUS HỌC… ……………………… ……… 19 1.7.1 An tồn phịng thí nghiệm……………………………………… 19 1.7.2 Thu thập mẫu để chẩn đoán virus … ………….…………… … 20 1.7.3 Phương pháp phân lập chủng định typ virus…………… 20 1.7.4 Phương pháp xác định trình tự gen (Sequence)……………… 21 CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU… 23 2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU ……………………… ……… 23 2.2 VẬT LIỆU ……………………………………………………… 23 2.2.1 Chủng virus cúm B……….……………………………………… 23 2.2.2 Sinh phẩm…………… ………………………………………… 23 2.2.3 Trang thiết bị dụng cụ……………… ………….…… ……… 25 PHƯƠNG PHÁP ……………… ………………… ………… 25 2.3 2.3.1 Định typ virus phản ứng ngăn ngưng kết hồng cầu (HAI)…………………………………………………… ……… 25 2.3.2 Giải trình tự gen………………………… ……… ………… 27 2.3.3 Phương pháp phân tích kết xử lý số liệu……… ………… 34 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN……………….………….… 36 3.1 KẾT QUẢ PHÂN LẬP VÀ KHUẾCH ĐẠI CÁC CHỦNG VIRUS CÚM B TẠI MIỀN BẮC VIỆT NAM, 2010-2012…….…… 3.1.1 Sự lưu hành virus cúm B miền Bắc Việt Nam, 2010-2012 36 36 3.1.2 Kết phân lập virus cúm B miền Bắc Việt Nam, 20102012………………………………………………….……… 37 3.2 ĐẶC TÍNH KHÁNG NGUYÊN CỦA VIRUS CÚM B, 20102012 ……………………………………………………………………… 39 3.3 ĐẶC ĐIỂM DI TRUYỀN VÀ PROTEIN HA CÁC CHỦNG VIRUS CÚM B TẠI MIỀN BẮC VIỆT NAM, 2010-2012……….… 46 3.3.1 Sự phân bố chủng virus cúm B theo thời gian ……………… 46 3.3.2 Kết khuếch đại đoạn gen HA virus cúm B……………… 46 3.3.3 Cây gia hệ gen HA…………………………………………… … 48 3.3.4 Protein HA….……………… …………………………………… 52 3.4 ĐẶC ĐIỂM DI TRUYỀN VÀ PROTEIN NA CÁC CHỦNG VIRUS CÚM B TẠI MIỀN BẮC VIỆT NAM, 2010-2012…………… 57 3.4.1 Kết khuếch đại đoạn gen NA virus cúm B.…………… 57 3.4.2 Cây gia hệ gen NA……………………………………………… 61 3.4.3 Protein NA………………………………………….…………… 65 KẾT LUẬN……………………………………………………………… 72 KIẾN NGHỊ……………………………………………………… 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ADN Acid Deoxy Ribonucleic ARN Acid Ribonucleic CDC Centers for Disease Control and Prevention (Trung tâm phịng chống kiểm sốt bệnh tật Hoa Kỳ) HA Hemaglutination Assay (Phương pháp ngưng kết hồng cầu) HI Hemaglutination Inhibition test (Phản ứng ngăn ngưng kết hồng cầu) ILI Influenza like illness (Hội chứng cúm) MDCK Madin-Darby Canine Kidney Cells (Tế bào thận chó thường trực) PCR Polymerase Chain Reaction (Phản ứng tổng hợp chuỗi polymerase) QIV Quadrivalent Influenza Vaccine (Vắc xin gồm thành phần virus H1N1, H3N2, B/Yamagata B/Victoria) RNP Phức hợp Ribonucleoprotein TCYTTG World Health Oganization (Tổ chức Y tế Thế giới ) VSDTTƯ Viện Vệ sinh Dịch tễ Trung ương DANH MỤC BẢNG Bảng Tên bảng Trang 1.1 Các phân đoạn ARN virus cúm chức năng……… 3.1 Kết phân lập virus cúm B miền Bắc Việt Nam, 2010-2012 38 3.2 Kết định typ virus cúm B phương pháp HAI, 2010-2012 39 3.3 Hiệu giá HI chủng virus cúm B, 2010-2012……………… 41 3.4 So sánh hiệu giá HAI hai dòng B/Victoria B/Yamagata… 3.5 So sánh kháng nguyên virus cúm B Miền Bắc Việt Nam với 42 thành phần vắc xin cúm Bắc Nam Bán cầu theo khuyến cáo TCYTTG, 2010-2012………………………………………… 3.6 Số lượng chủng phân tích gen HA NA ………………………… 3.7 Vị trí axit amin thay đổi protein HA dòng B/Vitoria, 20102012 3.8 57 64 Vị trí axit amin thay đổi protein NA dịng B/Yamagata, 20102012………………………………………………………………… 3.12 55 Vị trí axit amin thay đổi protein NA dòng B/Vitoria, 20102012………………………………………………………………… 3.11 53 Số lượng trung bình axit amin thay đổi protein HA so với virus dự tuyển vắc xin TCYTTG, 2010 -2012………………… 3.10 46 Vị trí axit amin thay đổi protein HA dòng B/Yamagata, 20102012………………………………… 3.9 43 65 Số lượng trung bình axit amin thay đổi protein NA so với virus dự tuyển vắc xin TCYTTG, 2010 -2012………………… 66 DANH MỤC HÌNH Hình Tên hình Trang 1.1 Mơ hình cấu trúc chung virus cúm 1.2 Chu trình nhân lên virus cúm …………………………… 1.3 Các vị trí đột biến cấu trúc không gian chiều Neuraminidase ………………………………….…………… 3.1 Sự lưu hành virus cúm B miền Bắc Việt Nam, 2010 2012………………………………… 3.2 3.3 3.4 3.5 Tỷ lệ lưu hành dòng kháng nguyên virus cúm B theo năm Sản phẩm gen HA sau PCR ………………………………… Sản phẩm gen HA sau tinh sạch………………………… 40 47 47 48 Cây gia hệ gen HA (1140 nucleotide) dòng B/Victoria, 20102012…………………………………………….…………… 3.7 37 Cây gia hệ gen HA (1140 nucleotide) dòng B/Yamagata dòng B/Victoria, 2010-2012 .………………… 3.6 16 49 Cây gia hệ gen HA (1140 nucleotide) dòng B/Yamagata, 2010-2012………………………………… ………………… 3.8 Vị trí axit amin thay đổi protein HA dịng B/Victoria…… 3.9 Vị trí axit amin thay đổi protein HA dòng B/Yamagata 3.10 Số axit amin khác protein HA dòng B/Victoria chủng nghiên cứu chủng dự tuyển vắc xin…………… 50 53 54 56 3.11 Số axit amin khác protein HA dòng B/Yamagata chủng nghiên cứu chủng dự tuyển vắc xin……… 56 3.12 Sản phẩm gen NA sau PCR………………………………… 58 3.13 Sản phẩm gen NA sau tinh sạch………………………… 58 3.14 Cây gia hệ gen NA (1557 nucleotide) dòng B/Victoria dòng B/Yamagata, 2010-2012…………… ………………… 3.15 Cây gia hệ gen NA (1557 nucleotide) dòng B/Victoria, 20102012 …………………………………………………… 3.16 3.17 Vị trí axit amin thay đổi protein NA dịng B/Victoria…… 3.18 Vị trí axit amin thay đổi protein NA dòng B/Yamagata… 3.19 Số axit amin khác protein NA dòng B/Victoria chủng nghiên cứu chủng dự tuyển vắc xin………….… 61 63 64 65 Số axit amin khác protein NA dòng B/Yamagata chủng nghiên cứu chủng dự tuyển vắc xin……… 3.21 60 Cây gia hệ gen NA (1557 nucleotide) dịng B/Yamagata, 2010-2012………………………………………………….… 3.20 59 66 Các vị trí axit amin protein NA dòng B/Yamagata B/Victoria liên quan đến đột biến kháng thuốc giảm độ nhạy thuốc oseltamivir zanamivir………………… 10 68 30 Knipe, D.M.H., Peter M (2007), Fields Virology, 5th Edition, , Lippincott Williams & Wilkins, II (II), Specific Virus Families, 48 31 Li CK, C.B., Wong TW (2006), “Influenza - related deaths and hospital izations in HongKong: a subtropical area”, Public Health, 120, pp 517-24 32 Lindsay MI, Hermann EC, Morrow GW, Brown AL (1970), “Hong Kong influenza: clinical, microbiologic, and pathologic features in 127 cases”, JAMA, 214, pp 1825-32 33 Linstrom SE, Y.H., H Nishimura, T Saito, R Nerome and K Nerome (1999), “Comparative analysis of evolutionary mechanism of the heamagglutinin and three internal protein genes of influenza B virus: multiple cocirculating lineages and frequent teasorrtment of the NP, M and NS genes”, J Virol, 73, pp 4413-4426 34 Liu YZ, Zhao X, Huang YW, Chen Z, Li FC, Gao LD, et al (2012), “Analysis of genetic features of influenza B virus in Hunan province from 2007 to 2010”, Chinese Journal of Preventive Medicine, 46(3), pp 258-63 35 Martin CM, Kunin CM, Gottlieb LS, Barnes MW, Liu C, Finland M (1959), “Asian influenza A in Boston, 1957-1958 I Observations in thirtytwo influenza-associated fatal cases”, AMA Arch Intern Med, 103, pp 51531 36 McCuller, J., GC Wang, S He and R Webter (1999), “Reassortment and insertion-deletion are strategies for the evolution of influenza B viruses in nature”, J Virol, 73, pp 7343-7348 37 McCullers JA, Saito T, Iverson AR (2004), “Multiple genotypes of influenza B virus circulated between 1979 and 2003”, J Virol, 78(23), pp 12817-28 38 Morens DM, Taubenberger JK, Fauci AS (2008), “Predominant role of bacterial pneumonia as a cause of death in pandemic influenza: implications for pandemic influenza preparedness”, J Infect Dis, 198, pp 962-70 86 39 Neumann G, W.T., Ito H, Watanabe S, Goto H, et al (1999), “Generation of influenza A viruses entirely from cloned cDNAs”, Proc Natl Acad Sci USA, 96, pp 9345-9350 40 Neumann G, F.K., Kino Y, Kawaoka Y (2005), “An improved reverse genetics system for influenza A virus generation and its implications for vaccine production”, Proc Natl Acad Sci USA, 102, pp 16825-16829 41 Nichol KL, M.P., Mallon KP, Jackson LA, Gorse GJ, et al (1999), “Effectiveness of live, attenuated intranasal influenza virus vaccine in healthy, working adults: a randomized controlled trial”, JAMA, 282, pp 137-144 42 Nicolson C, M.D., Wood JM, Robertson JS (2005), “Generation of influenza vaccine viruses on Vero cells by reverse genetics: an H5N1 candidate vaccine strain produced under a quality system”, Vaccine, 23, pp 2943-2952 43 Pasteur Institute of Iran, I.U Avaiable from: http://www.pasteur.ac.ir/researchDepartment/flu/images/flu_structure.gif&i mgrefurl 44 Pereira, H G (1979), “Influenza : antigenic spectrums”, Prog Med Virol, 11, pp 46-69 45 Puzelli S, Frezza F, Fabiani C, Ansaldi F, Campitelli L, et al (2004), “Changes in the hemagglutinins and neuraminidases of human influenza B viruses isolated in Italy during the 2001-02, 2002-03, and 2003-04 seasons”, Journal of Medical Virology, 74(4), pp 629-40 46 Q Sue Huang (2010), “Recommendation for seasonal influenza vaccine composition for New Zealand 2011”, Institude of Environmental Science and Research Limited 47 Q Wang, F Cheng, M Lu, X Tian, J Ma (2008), “Crystal structure of unliganded influenza B virus hemagglutinin”, Journal of Virology, 82, 301120 87 48 Rota PA, T.W., MW Harmon, JS Rota, AP Kendal and K Nerome (1990), “Cocirculation of two distinct evolutionary lineages of influenza type B virus since 1983”, Virology, 175, pp 59-68 49 Shaw MW, X.X., Y Li, S Normand, RT Ueki, et al (2002), “Reappearance and global spread of variants of influenza B/Victoria/2/87 lineage viruses in the 2000-2001 and the 2001-2002 seasons”, Virology, 303, pp 1-8 50 Shuji Hatakeyama, Norio Sugaya, Mutsumi Ito, et al (2007), “Emergence of Influenza B Viruses With Reduced Sensitivity to Neuraminidase Inhibitors”, JAMA, pp.1435-1442 51 Starko KM, et al (1980), “ReyeŽs syndrome and salicylate use”, Pediatrics, 66, pp 859-864 52 Steinhaer DA, S.J (2002), “Gennetic of Influenza viruses”, Ann Rev Genet, 36, pp 305-332 53 Tamura K, D.J., Nai M, Kumar S (2007), “MEGA 4: Molecular Evolutionary Genetics analysis (MEGA) software version 4.0”, Mol Biol Evol, 24(8), pp 1596-1599 54 Tiffany G Sheu, Varough M Deyde, Margaret Okomo-Adhiambo, et al (2008), “Surveillance for Neuraminidase Inhibitor Resistance among Human Influenza A and B Viruses Circulating Worldwide from 2004 to 2008”, Antimicrobial Agents and Chemotherapy, pp 3284-3292 55 Toback SL, Rothstein E, Bhatt P, Carr W, Ambrose CS (2012), “Inoffice influenza vaccination by US pediatric providers varies greatly and is higher among smaller offices”, Clin Pediatr (Phila), 51(6), pp 551-9 56 Traynor K (2012), “First quadrivalent flu vaccine approved”, Am J Health Syst Pharm, 69(7), pp 538 57 X Sherry Chi, T.V.B., Ping Zhao, Ruth Rappaport and Sheau-Mei Cheng (2003), “Cocirculation and evolution of two lineages of influenza B viruses 88 in Europe nad Isarel in the 2001-2002 season”, J Clin Microbiol, 41(12), pp 5770-5773 89 PHỤ LỤC 1, Hiệu giá HI chủng virus cúm B, 2010 (Bộ sinh phẩm 2010-2011 TCYTTG) Kháng huyết chuẩn Kháng nguyên chuẩn A/ H1N1 A/H3N2 B/Florida/4/2006 B/Brisbane/60/2008 (B/Yama) (B/Vic) A/ H1N1 ≥1280