Разработка и обоснование внутривидовой классификации молекулярно-генетического разнообразия ВГЧ6А и ВГЧ6В

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Вирус герпеса человека 6А (ВГЧ6А) и вирус герпеса человека 6В (ВГЧ6B) — убиквитарные вирусы, инфицирующие более 95% мирового населения. Клинические проявления ВГЧ6-инфекции и ассоциированных с ней заболеваний разнообразны, что может зависеть от молекулярно-генетических особенностей вирусов, проявляющихся на уровне геновариантов. Оценка значения молекулярно-генетического разнообразия двух вирусов затруднена вследствие отсутствия их внутривидовой классификации. Целью работы стала разработка внутривидовой классификации ВГЧ6А и ВГЧ6В. С использованием 50 и 207 полногеномных последовательностей ВГЧ6А и ВГЧ6В, полученных из банка данных NCBI Nucleotide, проанализированы различные фрагменты генома вирусов. Множественное выравнивание последовательностей выполняли с применением алгоритма MAFFT L-INS-i, для построения дендрограмм использовали модель нуклеотидных замен «F81» и метод максимального правдоподобия. Нуклеотидные замены определяли относительно референсных последовательностей X83413 (ВГЧ6А) и AF157706 (ВГЧ6В). Геноварианты выделяли на основании анализа нуклеотидных замен в вариабельных позициях фрагмента. В дальнейшем результаты подтверждали построением дендрограмм. Была произведена оценка возможности применения различных фрагментов генома ВГЧ6А и ВГЧ6В для построения внутривидовой классификации двух вирусов. В результате анализа в качестве оптимального были выбраны фрагменты U90(part206) и U90В(part431), являющиеся продуктом ПЦР для дифференциальной детекции ВГЧ6А и ВГЧ6В. На основании нуклеотидных последовательностей выбранных фрагментов построена внутривидовая классификация ВГЧ6А и ВГЧ6В, включающая по семь геновариантов каждого вида вируса. Геноварианты характеризовались уникальным нуклеотидным составом в определенных нами сигнатурных позициях. Установлено минимальное (0,001 и менее для обоих вирусов) нуклеотидное разнообразие последовательностей в пределах выделенных геновариантов. Разработанная классификация отражает филогенетические взаимоотношения циркулирующих и хромосомно-интегрированных форм ВГЧ6А и ВГЧ6В: дивергенцию геновариантов ВГЧ6А в зависимости от формы персистенции и сайта интеграции вируса и коэволюцию двух форм ВГЧ6В в пределах нескольких геновариантов. В результате дальнейших исследований молекулярно-генетического разнообразия вирусов в различных регионах России и мира классификация может быть дополнена. Способ классификации ВГЧ6А и ВГЧ6В характеризуется простотой, технологической доступностью и может быть внедрен в лабораториях разного уровня технического оснащения. Разработанная классификация может использоваться для изучения влияния молекулярно-генетического разнообразия вирусов на клинические характеристики ассоциированных заболеваний, оптимизации системы эпидемиологического надзора за ВГЧ6А/В-инфекцией, разработке новых подходов к диагностике, профилактике и лечению ВГЧ6-инфекции.

Об авторах

Елена Николаевна Филатова

ФБУН Нижегородский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии им. академика И.Н. Блохиной Роспотребнадзора

Автор, ответственный за переписку.
Email: el.filatova83@mail.ru

к.б.н., ведущий научный сотрудник лаборатории молекулярной биологии и биотехнологии

Россия, Нижний Новгород

О. В. Уткин

ФБУН Нижегородский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии им. академика И.Н. Блохиной Роспотребнадзора

Email: el.filatova83@mail.ru

к.б.н., зав. лабораторией молекулярной биологии и биотехнологии

Россия, Нижний Новгород

А. Е. Хрулев

ФГБОУ ВО Приволжский исследовательский медицинский университет Минздрава России

Email: el.filatova83@mail.ru

д.м.н., доцент, профессор кафедры нервных болезней

Россия, Нижний Новгород

Н. Н. Зайцева

ФБУН Нижегородский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии им. академика И.Н. Блохиной Роспотребнадзора

Email: el.filatova83@mail.ru

д.м.н., директор

Россия, Нижний Новгород

Список литературы

  1. Домонова Э.А., Сильвейстрова О.Ю., Гоптарь И.А., Кулешов К.В., Пасхина И.Н., Никифорова А.В., Шипулина О.Ю., маркелов М.Л., Шипулин Г.А., Малеев В.В. Первый случай выявления и лабораторного подтверждения наследственной передачи хромосомно-интегрированного Human betaherpesvirus 6А в Российской Федерации // Инфекционные болезни. 2019. Т. 17, № 3. С. 5–14. [Domonova E.A., Silveystrova O.Yu., Goptar I.A., Kuleshov K.V., Paskhkina I.N., Shipulina O.Yu., Merkelov M.L., Shipulin G.A., maleev V.V. First laboratory confirmed case of hereditary transmission of chromosomally integrated Human betaherpesvirus 6A in the Russian Federation. Infektsionnye bolezni = Infectious Diseases, 2019, vol. 17, no. 3, pp. 5–14. (In Russ.)] doi: 10.20953/1729-9225-2019-3-5-14
  2. Домонова Э.А., Сильвейстрова О.Ю., Гоптарь И.А., Кулешов К.В., Никифоров А.В., Матосова С.В., Шипулина О.Ю. Первые данные о распространенности в России хромосомно-интегрированного Human betaherpesvirus 6А/B, передаваемого по наследству // Эпидемиология и инфекционные болезни. Актуальные вопросы. 2019. № 4. С. 43–50. [Domonova E.A., Silveistrova О.Yu., Goptar I.А., Кuleshov K.V., Nikiforova A.V., Matosova S.V., Shipulina О.Yu. First data on the prevalence of inherited chromosomally integrated Human betaherpesvirus 6A/B in Russia. Epidemiologiya i infektsionnye bolezni. Aktual’nye voprosy = Epidemiology and Infectious Diseases. Current Items, 2019, no. 4, pp. 43–50. (In Russ.)] doi: 10.18565/epidem.2019.9.4.43-50
  3. Лысенкова М.Ю., Мелехина Е.В., Каражас Н.В., Свитич О.А., Веселовский П.А., Рыбалкина Т.Н., Бошьян Р.Е., Косенчук В.В., Музыка А.Д., Горелов А.В., Усенко Д.В., Иванова М.Ю. Клинико-эпидемиологические особенности ВГЧ-6А- и ВГЧ-6В-инфекции у детей г. Москвы // Детские инфекции. 2019. Т. 18, № 1. С. 11–16. [Lysenkova M.Yu., Melekhina E.V., Karazhas N.V., Svitich O.A., Veselovsky P.A., Rybalkina T.N., Boshyan R.E., Kosenchuk V.V., Muzyka A.D., Gorelov A.V., Usenko D.V., Ivanova M.Yu. The clinical and epidemiological features of HHV-6A and HHV-6B infections in children of Moscow. Detskie infektsii = Children Infections, 2019, vol. 18, no. 1, pp. 11–16. (In Russ.)] doi: 10.22627/2072-8107-2019- 18-1-11-16
  4. Мелехина Е.В., Домонова Э.А., Гоптарь И.А., Шипулина О.Ю., Горелов А.В. Первый в России случай наследственной передачи хромосомно-интегрированного вируса герпеса человека 6В (Human betaherpesvirus 6B) // Вопросы практической педиатрии. 2019. Т. 14, № 1. C. 33–40. [Melekhina E.V., Domonova E.A., Goptar I.A., Shipulina O.Yu., Gorelov A.V. First verified case of hereditary transmission of chromosomally integrated Human betaherpesvirus 6B. Voprosy prakticheskoy pediatrii = Clinical Practice in Pediatrics, 2019, vol. 14, no. 1, pp. 33–40. (In Russ.)] doi: 10.20953/1817-7646-2019-1-33-40
  5. Никольский М.А., Ведерников В.Е., Вязовая А.А., Домонова Э.А., Лисок А.В., Лиознов Д.А. Апробация и доклинические испытания отечественного набора реагентов для видовой дифференциации вирусов герпеса человека 6А и 6В // Клиническая лабораторная диагностика. 2023. Т. 68, № 4. С. 224–231. [Nikolskiy M.A., Vedernikov V.E., Vyazovaya A.A., Domonova E.A., Lisok A.V., Lioznov D.A. Approbation and preclinical trials of Russian reagents set for species differentiation of human herpes viruses 6A and 6B. Klinicheskaya laboratornaya diagnostika = Russian Clinical Laboratory Diagnostics, 2023, vol. 68, no. 4, pp. 224–231. (In Russ.)] doi: 10.51620/0869-2084-2023-68-4-224-231
  6. Никольский М.А., Вязовая А.А., Ведерников В.Е., Нарвская О.В., Лиознов Д.А., Смирнова Н.Н., Полунина А.В., Бурмистрова А.Г., Золотова М.А. Молекулярно-биологическая характеристика вируса герпеса человека 6-го типа у пациентов с различными вариантами течения заболевания // Педиатрия. 2019. Т. 98, № 1. C. 53–56. [Nikolsky M.A., Vyazovaya A.A., Vedernikov V.E., Narvskaya O.V., Lioznov D.A., Smirnova N.N., Polunina A.V., Burmistrova A.G., Zolotova M.A. Molecular and biological characteristics of human herpes virus type 6 in patients with different variants of the disease course. Pediatria = Pediatrics, 2019, vol. 98, no. 1, pp. 53–56. (In Russ.)] doi: 10.24110/0031-403X-2019-98-1-53-56
  7. Попкова М.И., Уткин О.В., Брызгалова Д.А. Сравнительная характеристика бета-герпесвирусов человека 6А и 6В. Современный взгляд на проблему // Журнал инфектологии. 2021. Т. 13, № 3. С. 5–18. [Popkova M.I., Utkin O.V., Bryzgalova D.A. Comparative characteristics of human betaherpesviruses 6A and 6B. A modern view on the problem. Zhurnal infektologii = Journal Infectology, 2021, vol. 13, no. 3, pp. 5–18. (In Russ.)] doi: 10.22625/2072-6732-2021-13-3-5-18
  8. Попкова М.И., Уткин О.В., Соболева Е.А., Сахарнов Н.А., Брызгалова Д.А., Сенатская А.О., Кулова Е.А. Методические основы дифференциальной детекции ВЭБ1/ВЭБ2 и ВГЧ6A/ВГЧ6B // Инфекция и иммунитет. 2021. Т. 11, № 6. C. 1057–1066. [Popkova M.I., Utkin O.V., Soboleva E.A., Sakharnov N.A., Bryzgalova D.A., Senatskaia A.O., Kulova E.A. Methodological basics for differential detection of EBV1/EBV2 and HHV6A/HHV6B. Infektsiya i immunitet = Russian Journal of Infection and Immunity, 2021, vol. 11, no. 6, pp. 1057–1066. (In Russ.)] doi: 10.15789/2220-7619-MBF-1661
  9. Ablashi D., Agut H., Alvarez-Lafuente R., Clark D.A., Dewhurst S., DiLuca D., Flamand L., Frenkel N., Gallo R., Gompels U.A., Hollsberg P., Jacobson S., Luppi M., Lusso P., Malnati M., Medveczky P., Mori Y., Pellet P.E., Pritchett J.C., Yamanishi K., Yoshikawa T. Classification of HHV-6A and HHV-6B as distinct viruses. Arch. Virol., 2014, vol. 159, no. 5, pp. 863–870. doi: 10.1007/s00705-013-1902-5
  10. Achour A., Malet I., Le Gal F., Dehée A., Gautheret-Dejean A., Bonnafous P., Agut H. Variability of gB and gH genes of human herpesvirus-6 among clinical specimens. J. Med. Virol., 2008, vol. 80, no. 7, pp. 1211–1221. doi: 10.1002/jmv.21205
  11. Agut H., Bonnafous P., Gautheret-Dejean A. Laboratory and clinical aspects of human herpesvirus 6 infections. Clin. Microbiol. Rev., 2015, vol. 28, no. 2, pp. 313–335. doi: 10.1128/CMR.00122-14
  12. Aswad A., Aimola G., Wight D., Roychoudhury P., Zimmermann C., Hill J., Lassner D., Xie H., Huang M.-L., Parrish N.F., Schultheiss H.-P., Venturini C., Lager S., Smith G.C.S., Charnock-Jones D.S., Breuer J., Greninger A.L., Kaufer B.B. Evolutionary History of Endogenous Human Herpesvirus 6 Reflects Human Migration out of Africa. Mol. Biol. Evol., 2021, vol. 38, no. 1, pp. 96–107. doi: 10.1093/molbev/msaa190
  13. Bartolini L., Theodore W.H., Jacobson S., Gaillard W.D. Infection with HHV-6 and its role in epilepsy. Epilepsy Res., 2019, vol. 153, pp. 34–39. doi: 10.1016/j.eplepsyres.2019.03.016
  14. Collin V., Flamand L. HHV-6A/B Integration and the Pathogenesis Associated with the Reactivation of Chromosomally Integrated HHV-6A/B. Viruses, 2017, vol. 9, no. 7: 160. doi: 10.3390/v9070160
  15. Dominguez G., Dambaugh T.R., Stamey F.R., Dewhurst S., Inoue N., Pellett P.E. Human herpesvirus 6B genome sequence: coding content and comparison with human herpesvirus 6A. J. Virol., 1999, vol. 73, no. 10, pp. 8040–8052. doi: 10.1128/JVI.73.10.8040-8052.1999
  16. Esneau C., Duff A.C., Bartlett N.W. Understanding Rhinovirus Circulation and Impact on Illness. Viruses, 2022, vol. 14, no. 1: 141. doi: 10.3390/v14010141
  17. Forni D., Cagliani R., Clerici M., Pozzoli U., Sironi M. Evolutionary analysis of exogenous and integrated HHV-6A/HHV-6B populations. Virus Evol., 2020, vol. 6, no. 1: veaa035. doi: 10.1093/ve/veaa035
  18. Hattori F., Kawamura Y., Kozawa K., Miura H., Miyake M., Yoshikawa A., Ihira M., Yoshikawa T. Clinical Characteristics of Primary HHV-6B Infection in Children Visiting the Emergency Room. Pediatr. Infect. Dis. J., 2019, vol. 38, no. 10, pp. 248–253. doi: 10.1097/INF.0000000000002379
  19. Isegawa Y., Mukai T., Nakano K., Kagawa M., Chen J., Mori Y., Sunagawa T., Kawanishi K., Sashihara J., Hata A., Zou P., Kosuge H., Yamanishi K. Comparison of the complete DNA sequences of human herpesvirus 6 variants A and B. J. Virol., 1999, vol. 73, no. 10, pp. 8053–8063. doi: 10.1128/JVI.73.10.8053-8063.1999
  20. Kim T.Y., Park M.S., Yun S.A., Kang M., Kim D.R., Shin A., Kim H.-Y., Jang M.-A., Jang J.-H., Kwon M.-J., Huh H.J., Kim Y.-J., Lee N.Y. Performance evaluation of the SMG HHV-6 Q Real-Time PCR Kit for quantitative detection and differentiation of human herpesvirus 6A and 6B. Microbiol. Spectr., 2024, vol. 12, no. 4: e04249-23. doi: 10.1128/spectrum.04249-23
  21. Kusakin A.V., Goleva O.V., Danilov L.G., Krylov A.V., Tsay V.V., Kalinin R.S., Tian N.S., Eismont Y.A., Mukomolova A.L., Chukhlovin A.B., Komissarov A.S., Glotov O.S. The Telomeric Repeats of HHV-6A Do Not Determine the Chromosome into Which the Virus Is Integrated. Genes, 2023, vol. 14, no. 2: 521. doi: 10.3390/genes14020521
  22. Readhead B., Haure-Mirande J.V., Funk C.C., Richards M.A., Shannon P., Haroutunian V., Sano M., Liang W.S., Beckmann N.D., Price N.D., Reiman E.M., Schadt E.E., Ehrlich M.E., Gandy S., Dudley J.T. Multiscale analysis of three independent Alzheimer’s cohorts reveals disruption of molecular, genetic, and clinical networks by Human herpesvirus. Neuron, 2018, vol. 99, no. 1, pp. 64–82e7. doi: 10.1016/j.neuron.2018.05.023
  23. Reddy S., Manna P. Quantitative detection and differentiation of human herpesvirus 6 subtypes in bone marrow transplant patients by using a single real-time polymerase chain reaction assay. Biol. Blood Marrow Transplant., 2005, vol. 11, no. 7, pp. 530–541. doi: 10.1016/j.bbmt.2005.04.010
  24. Stanton R., Wilkinson G.W.G., Fox J.D. Analysis of human herpesvirus-6 IE1 sequence variation in clinical samples. J. Med. Virol., 2003, vol. 71, no. 4, pp. 578–584. doi: 10.1002/jmv.10508
  25. Tweedy J., Spyrou M.A., Donaldson C.D., Depledge D., Breuer J., Gompels U.A. Complete Genome Sequence of the Human Herpesvirus 6A Strain AJ from Africa Resembles Strain GS from North America. Genome Announc., 2015, vol. 3, no. 1: e01498-14. doi: 10.1128/genomeA.01498-14
  26. Tweedy J., Spyrou M.A., Pearson M., Lassner D., Kuhl U., Gompels U.A. Complete Genome Sequence of Germline Chromosomally Integrated Human Herpesvirus 6A and Analyses Integration Sites Define a New Human Endogenous Virus with Potential to Reactivate as an Emerging Infection. Viruses, 2016, vol. 8, no. 1: 19. doi: 10.3390/v8010019
  27. Wood M.L., Veal C.D., Neumann R., Suárez N.M., Nichols J., Parker A.J., Martin D., Romanie S.P.R., Codd V., Samani N.J., Voors A.A., Tomaszewski M., Flamand L., Davison A.J., Royle N.J. Variation in human herpesvirus 6B telomeric integration, excision, and transmission between tissues and individuals. Elife, 2021, vol. 10: e70452. doi: 10.7554/eLife.70452
  28. Yavarian J., Shatizadeh Malekshahi S., Yavarian R., Yazdani S., Janani L., Shafiei Jandaghi N.Z., Kiani S.J., Ahamadkhaniha H. Type specific Real time PCR for detection of human herpes virus 6 in schizophrenia and bipolar patients: a case control study. BMC Psychiatry, 2015, vol. 15: 296. doi: 10.1186/s12888-015-0662-z

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Филатова Е.Н., Уткин О.В., Хрулев А.Е., Зайцева Н.Н., 2025

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).