2021~2023年海南住院急性呼吸道感染儿童中人类博卡病毒的流行病学特征分析

Epidemiological characteristics of human bocavirus among hospitalized children with acute respiratory infections in Hainan from 2021 to 2023

摘要

目的 探讨2021~2023年期间海南住院急性呼吸道感染儿童群体中人类博卡病毒（HBoV）的流行病学特征，分析其感染率、易感人群的性别与年龄、年度与季节流行特点、单一与混合感染情况、临床表现及相关风险因素，为博卡病毒的防控提供科学依据。 方法 收集2021年1月~2023年12月期间海南省妇女儿童医学中心急性呼吸道感染住院儿童患者样本，通过呼吸道病原体靶向高通量测序（tNGS）技术检测HBoV的感染。利用统计学分析方法研究HBoV感染率及其季节性变化，结合临床资料分析感染儿童的主要症状及其与年龄、性别等因素的关系。 结果 在收集的19 339例样本中，共检测到583例HBoV阳性病例，检出率为3.01%。HBoV感染主要集中在春季和秋季，感染高峰分别出现在3月和10月，同时非药物干预措施对HBoV的流行趋势无明显影响。临床症状主要表现为发热、咳嗽和鼻塞，少数病例出现了严重的呼吸道并发症。年龄在0~5岁的儿童感染率最高，男童略高于女童。 结论 海南儿童中HBoV的流行具有明显的季节性特点，年龄是影响病情严重程度的重要因素。应加强对高风险儿童群体的监测和防护，及时采取有效的预防和治疗措施，以减少HBoV感染带来的健康危害。

Abstract

Objective To investigate the epidemiological characteristics of human bocavirus （HBoV） infections among hospitalized children in Hainan from 2021 to 2023，and to analyze infection rates， demographic susceptibility （age and sex）， annual and seasonal prevalence， instances of mono- and co-infections， clinical manifestations， and associated risk factors to provide a scientific basis for the prevention and control of HBoV. Methods Samples were collected from hospitalized pediatric patients at Hainan Women and Children's Medical Center between January 2021 and December 2023. Detection of the Bocavirus by respiratory pathogen-targeted high-throughput sequencing （tNGS） technology. Statistical analysis was used to study the prevalence of HBoV infection and seasonal variations， and to analyze the main symptoms of infected children and their relationship with age and genderin conjunction with clinical data. Results Out of 19 339 samples， 583 were positive for HBoV， resulting in an overall detection rate of 3.01%. HBoV infections predominantly occurred in the spring and autumn， with infection peaks in March and October， meanwhile， non-pharmacological interventions had no significant effect on HBoV prevalence trends. The primary clinical symptoms included fever， cough， and nasal congestion， with severe respiratory complications observed in a minority of cases. Children aged 0-5 years had the highest infection rates， with a slight male predominance. Conclusion The prevalence of HBoV among children in Hainan exhibits distinct seasonal patterns， with age being the most significant factor influencing disease severity. Enhanced monitoring and protective measures for high-risk pediatric groups are crucial to mitigate the health impact of HBoV infections.

Graphical abstract

关键词

人类博卡病毒 / 新冠肺炎疫情 / 住院儿童 / 流行病学

Key words

Human Bocavirus / COVID-19 pandemic / hospitalized children / Epidemiology

急性呼吸道感染是导致全世界儿童发病和死亡的重要原因。每年约四分之一的儿童呼吸道感染事件与人类博卡病毒（human bocavirus， HBoV）有关^［1-4］。2005年，HBoV首次在不明原因感染的瑞典儿童鼻咽分泌物中被发现，属于细小病毒科细小病毒亚科博卡病毒属，是一种二十面体、无包膜、具有约5.3 kb的负义线性单链基因组的DNA病毒^［5-8］。HBoV基因组编码两个非结构蛋白（NS1和NP1）和两个结构蛋白（VP1和VP2）。根据VP1蛋白核苷酸的差异，HBoV分为四种血清型，分别为HBoV-1、HBoV-2、HBoV-3和HBoV-4。近年来的研究发现，不同基因型的HBoV可能具有不同的致病性和流行趋势^［9，10］。其中，HBoV-1主要在呼吸道样本中检测到，与呼吸道症状相关，而HBoV-2、HBoV-3和HBoV-4主要在腹泻儿童的粪便样本中被检测到^{［11， 12］}。由于HBoV-2、HBoV-3和HBoV-4经常与其它胃肠病毒同时被检测到，目前尚不清楚它们是否是导致胃肠炎的病原体。本研究关注与儿童呼吸道感染相关的HBoV-1。

HBoV-1主要在6个月到2岁的儿童呼吸道样本中发现，并可在这一年龄段儿童中引起轻度至重度的呼吸道感染^{［6， 13］}。在成人和6个月以下的婴儿中，HBoV-1的感染较少见，这表明在自然感染后和母体抗体的保护下存在的情况下，机体可能会得到长期的保护^［14-17］。儿童感染HBoV-1的临床表现多种多样，包括发烧、恶心、流涕、咽痛、咳嗽、喘息和中耳炎，以及相关并发症如呼吸衰竭、肺炎和心肌炎 ^{［8， 18］}。

与大多数呼吸道病毒一样，HBoV-1的感染在全球全年均有发生，但在温带地区主要发生在冬季和春季等寒冷季节^{［18， 19］}。自2019年12月以来，全世界经历着新冠（COVID-19）疫情的流行，为了遏制的新冠病毒（SARS-CoV-2）的传播，大多数国家实施了非药物干预措施。非药物干预措施的实施，不仅有效地阻断了SARS-CoV-2的传播，也降低了其他呼吸道病原的流行，如副流感病毒、流感病毒、人偏肺病毒和呼吸道合胞体病毒等^［20］。在2022年4月和8月，海南遭遇了两次显著的新冠疫情的流行。为有效控制疫情，海南实施了一系列严格的非药物干预措施，包括限制交通出行、管控人员流动、鼓励大众保持社交距离、戴口罩、勤洗手等严格的个人卫生习惯。海南的干预措施一直有效地进行，直到2022年12月放松“动态清零”政策^［21］。当前，尚未有海南住院儿童人群中博卡病毒在非药物干预措施实施期间流行趋势的报道。

海南是地处热带、亚热带的岛屿省份，其特殊的气候和地形条件使其病原微生物种类及流行规律与我国内陆地区存在一定的差异。目前关于海南地区人类博卡病毒的流行病学研究仍较为有限。为了进一步了解海南地区HBoV的流行情况，本研究对2021~2023年海南地区儿童呼吸道感染HBoV-1的流行病学进行了调查，不仅涵盖了疫情后的特殊时期，还对海南这一特定地区的HBoV流行特征进行了深入分析，阐述了新型冠状病毒感染疫情前后HBoV-1在海南地区的年度流行趋势和特点。

HBoV-1常与其他病毒一起从呼吸道样本中被检测到，即使在无症状患者中也会出现长时间或间歇性的释放^［22-25］。这种共同检出引发了关于HBoV是否能作为真正致病病原体的争论^{［26， 27］}。在海南地区开展儿童感染HBoV-1的流行病学研究能够为其临床意义上是否具有致病性提供证据。更重要的是，深入研究儿童呼吸道感染对于保障我国儿童健康具有重要意义，并有望为疾病控制和预防工作提供科学依据和决策支持，同时为我国乃至世界儿童呼吸道病原体研究积累重要的遗传资源，有助于全球HBoV感染的综合防控。

1 材料与方法

1.1 研究对象及纳入标准

本研究基于对住院儿童呼吸道病原体的监测，研究对象为2021年1月~2023年12月海南省妇女儿童医学中心收治的19 339例急性呼吸道感染住院患儿（≤18岁）。纳入标准具体如下：（1）年龄小于等于18岁；（2）在此限定时间内于本院住院；（3）被诊断为急性呼吸道感染，有明显呼吸道感染症状（包括但不限于发热、头痛、流涕、呼吸急促、咳嗽、咽痛、有痰、胸痛等）或者有影像学检查结果如肺炎和支气管炎等；（4）在本院医疗系统中有完整信息。这些信息包括基本个人信息、临床症状及诊断、临床结果、治疗过程和实验室检测结果等。

本研究已获得海南省妇女儿童医学中心医学伦理委员会的审批。在研究过程中，所有参与者的法定监护人均已获悉知情同意，确保所有研究参与者的隐私和权利得到充分保护。

1.2 标本收集与病原体检测

在患者住院期间，按照正确标准的流程将患者的鼻咽拭子或肺泡灌洗液收集于含呼吸道病原体保存液的专用采样管中。将样本充分混匀后，分为一式两份，一份用于呼吸道病原体检测，另一份完成信息登记后直接存入样本库，以便后续研究的进行。短期内需要完成检测的呼吸道样本暂时保存于2~8 ℃冰箱，需长期留存的样本保存在-80℃冰箱。样本收集后，由海南金域医学检验中心有限公司对符合条件的呼吸道样本进行呼吸道病原体核酸检测。在本研究期间（即2021年1月~2023年12月），呼吸道病原体检测方法逐步改进。2021年1月~2022年5月，检测方法为多重PCR结合毛细管电泳分析，仅针对13种常见的呼吸道病原体，分别是呼吸道合胞病毒、鼻病毒、腺病毒、副流感病毒、冠状病毒、甲型流感病毒、甲型流感病毒H1N1、博卡病毒、肺炎支原体、乙型流感病毒、偏肺病毒、甲型流感病毒H₃N₂、衣原体。自2022年6月起，检测方法转变为呼吸道病原体靶向高通量测序技术，即使用核酸提取或纯化试剂（广州市金圻睿生物科技有限责任公司，货号：KS118-BYTQ-96）先提取总核酸并纯化，后使用测序反应通用试剂盒（广州市金圻睿生物科技有限责任公司，货号：MR100）对纯化后的文库进行测序。该方法根据病原的保守基因设计引物，可检测153种病原体（包含65种细菌，68种病毒，14种真菌和6种支原体/衣原体），涵盖了95%以上可引起呼吸道感染的病原^［28-31］。

1.3 统计学处理

采用 IBM SPSS 26.0软件进行数据整理及统计学分析。不同组间率（或构成比）的差异比较采用χ²检验，P<0.05为差异有统计学意义。使用GraphPad Prism 6.0软件制作统计分析图。

2 结果

2.1 呼吸道患儿的人口统计学特征

通过分析2021年1月~2023年12月海南省妇女儿童医学中心住院儿童感染HBoV-1的流行病学数据。共有19 339例呼吸道感染患儿纳入本研究（2021年4 419例，2022年5 188例，2023年9 732例），其中男性11 909例（61.58%），女性7 430例（38.42%），男女比例为1.60∶1。所有患儿年龄在0~18岁之间，平均年龄以中位数（四分位数）表示为2.4（4.9，0.8）。

2. 2 HBoV‑1阳性病例检出情况

19 339例呼吸道感染患儿中，HBoV-1阳性病例数为583，其中男性383例，女性200例。男性HBoV-1检出率为3.22%（383/11 909），女性检出率为2.69%（200/7 430），差异有统计学意义，男性高于女性（χ²=4.301， P=0.038）。2021年HBoV-1检出率为2.44%（108/4 419），2022年HBoV-1检出率为2.16%（112/5 188），2023年HBoV-1检出率为3.73%（363/9 732），3年检出率比较，差异有统计学意义（χ²=34.950，P=0.000）。见表1。

2. 3 HBoV‑1年度流行趋势

HBoV-1整体年度流行趋势以及阳性病例月份分布见图1。除2021年1月外，2021~2022年HBoV-1每月感染率波动较平缓，无较为明显的感染大高峰，只有2021年5月和2022年7月出现了两个小高峰，而2023年全年HBoV-1感染率波动较大，在2023年5~8月出现了一个明显的感染大高峰。由这3年数据可初步得出HBoV-1主要稳定在每年的5~8月出现感染高峰。此外，在2022年的4月和8月，海南遭遇了两次COVID-19大流行，在此情况下海南实施了严格的非药物干预措施，但HBoV-1的流行趋势和2021及2023年并明显无差异。

2. 4 基于季节的HBoV‑1阳性检出率分析

2021~2023年期间，海南省住院儿童感染HBoV-1与季节相关性分析见图2。住院儿童群体检测到较高HBoV-1阳性率的季节分别是2021年春季和冬季、2022的夏季以及2023年的春季和夏季。统计学分析结果显示，2021年4个季度组间比较差异有统计学意义（χ²=57.431， P<0.001），秋季阳性率最低；2022年4个季度组间比较差异有统计学意义（χ²=26.456， P<0.001），夏季高于春季和冬季；2023年4个季度组间比较差异有统计学意义（χ²=313.901，P<0.001），夏季阳性率最高。综上，可初步得出海南住院儿童在秋季感染HBoV-1的阳性率最低。

2. 5 基于年龄的HBoV‑1阳性率分析

笔者根据年龄将住院儿童划分为4组，分别是婴儿组（0~1岁）、幼儿组（1~3岁）、学龄前儿童组（3~7岁）、学龄期儿童组（7~18岁）。不同年龄组HBoV-1检出差异有统计学意义（χ²=263.989，P<0.001），阳性率从高到低依次为，幼儿组6.07%（303/4 989），婴儿组2.96%（175/5 910），学龄前儿童组1.69%（101/5 990），学龄期儿童组0.16%（4/2 450）（表1）。综合2021~2023年数据（图3），HBoV-1阳性患者主要集中在1~3岁，7~18岁HBoV-1感染较少，说明1~3岁儿童可能为HBoV-1易感人群。

2. 6 HBoV‑1单一感染与混合感染情况的分析

整理2021~2023年HBoV-1单一感染以及HBoV-1与其他常见呼吸道病原体混合感染情况（图4A）。2021年HBoV-1与其他呼吸道病原体的混合感染占比为53.70%，2022年和2023年的占比分别达到91.07%和94.49%。见图4。此外，根据临床病历信息，统计了HBoV-1住院儿童的重症率（图 4B）。其重症临床特征主要表现为咳嗽、发热、呼吸困难、吸气三凹征阳性。其中，2021、2022、2023年的HBoV-1阳性住院儿童的重症率分别为0.09%（4/4 419）、0.23%（12/5 188）、0.28%（27/9 732）。

3 讨论

急性呼吸道感染是一个严重的健康问题和经济问题，其在儿童中的高发病率和治疗所产生的高昂医疗费用，已成为了全球的重大负担^［32］。HBoV是儿童急性呼吸道感染中最常见的病原之一^［13］。本研究对海南省住院儿童HBoV-1感染情况进行了较为全面的分析，特别关注了COVID-19大流行期间及之后的变化。

在19 339份住院儿童急性呼吸道感染样本中，HBoV-1的检出率为3.01%。2023年的总检测人数和HBoV-1阳性病例数均有所上升，同时2023年HBoV-1总检出率也高于2021年和2022年，这可能与COVID-19大流行以及部分非药物干预措施（如疫情封控、佩戴口罩、增大社交距离、加强卫生习惯等）的实施有关^［33］。在COVID-19大流行期间，非药物干预措施的实施导致HBoV-1感染率暂时维持在一个较低水平的状态。然而，在COVID-19大流行过后，由于社会环境逐步放开、人际交流逐渐增加以及长时间病毒循环减少导致人群免疫力减弱，HBoV-1感染率迅速回升^［34］。

HBoV-1在不同国家和地区的季节流行趋势存在差异，这可能与气候环境以及影响呼吸道感染流行的各种因素不同有关。在许多欧洲国家，HBoV-1的高发季节为寒冷的冬季和春季，而在部分亚洲国家，HBoV-1在春季和夏季流行；在中国，大多北方地区的HBoV-1在夏秋季流行，全年感染率差异较小，而在地处中国南方的广州地区HBoV-1的夏季检出率急剧上升^{［23， 35-40］}。本研究结果显示，在全年温暖和高湿度气候条件下的海南地区，HBoV-1在2021年春季和冬季较为流行，2022年在夏季较为流行，在2023年则是在春季和夏季更为流行，HBoV-1在秋季流行率最低。

与许多研究一致，HBoV-1主要在幼儿组儿童呼吸道中被检测到^{［8， 13， 19］}。本研究中，不同年龄组HBoV-1检出率从高到低依次为幼儿组、婴儿组、学龄前儿童组和学龄期儿童组。本研究发现，幼儿组HBoV-1阳性率明显高于其他年龄段儿童，学龄期儿童组HBoV-1阳性率最低，说明1~3岁可能为HBoV-1易感年龄。同时，婴儿组HBoV-1阳性率相对幼儿组儿童较低，这可能是该年龄段儿童受到了母乳中抗体的早期保护^{［22， 41-43］}。此外，也可能因为儿童通常在12个月后更容易暴露于病原体众多的托儿所或者幼儿园环境。值得注意的是，HBoV-1病例的年龄分布在COVID-19大流行前后没有显著变化，这表明尽管在COVID-19大流行期间社会和公共卫生动态发生了变化，年龄相关的易感性仍保持不变。

在HBoV-1性别易感性方面，有些研究表明男性感染HBoV-1的情况略高于女性，而其他研究则无显著差异^{［4， 44-46］}。本研究结果更倾向于前者，发现男性对HBoV-1更易感，表明海南地区儿童HBoV-1感染率在男女之间存在可比性。

另一项关于呼吸道病毒混合感染的大型研究中指出，儿童的呼吸道病毒混合检出率高达35%，而成人的混合检出率仅为5.8%^［47］。本研究结果也支持广泛报道的关于HBoV-1与其他呼吸道病原体存在高比例混合感染的情况。本研究中，2021、2022、2023年HBoV-1与其他呼吸道病原体的混合感染占比分别为53.70%、91.07%和94.49%。年度HBoV-1混合感染率均高于单一感染率，这一点在2022~2023年尤为明显。一方面，2022年6月起检测方法的改变，更多其他类型的呼吸道病原体被相应检出，因此在研究后期混合感染的比例增加。另一方面，在HBoV流行病学的调查研究中发现，HBoV感染的病例多呈现出混合感染的情况^{［6， 12， 22， 23， 35， 38］}。然而，混合感染可能是严重临床感染的危险因素。HBoV混合感染的病原学特征有待进一步研究。

本研究具有重要意义，因为它首次对海南地区的HBoV-1感染进行了流行病学分析，揭示了本地区独特的热带气候条件以及COVID-19大流行期间的公共卫生措施相关的流行趋势。特别是在COVID-19大流行后的社会环境逐渐放开背景下，本研究通过分析HBoV-1的流行病学变化，为制定更有针对性的公共卫生政策和优化临床实践提供了重要参考。理解这些流行病学趋势不仅有助于降低HBoV-1相关疾病的发病率，还能为制定针对儿童群体的防控措施提供科学依据。

本研究存在一些局限性。首先，本数据仅来自海南地区的一医院，可能无法全面代表整个海南省甚至中国南方地区的HBoV-1流行情况。其次，本研究样本依赖于鼻咽拭子样本，这种采样方式可能会遗漏部分轻度或无症状感染的病例，影响检出率的准确性。第三，观察性研究为观察性研究，无法完全确定COVID-19大流行与HBoV-1流行病学变化之间的因果关系。此外，研究未充分考虑到医疗需求和诊断实践的变化等潜在混杂因素。

未来研究可以考虑扩大样本覆盖范围，包含更多地区的多中心数据，以提高研究结果的普适性。此外，可以采用更为灵敏的检测手段来识别轻度或无症状感染病例，并通过前瞻性研究进一步探讨COVID-19大流行对HBoV-1流行病学的长期影响。最后，深入研究HBoV-1的混合感染机制及其对临床结局的影响，也将为改进儿童急性呼吸道感染的诊疗策略提供新的视角。

本研究揭示了热带环境中HBoV-1感染的流行病学特征，强调了地理和气候因素在疾病传播中的重要性。基于本研究的结果，我们建议在制定和实施公共卫生策略时，应考虑到海南省独特的气候条件和社会动态，以有效控制HBoV-1的传播。特别是在疫情后期，建议加强对HBoV-1的监测，以便早期发现和应对潜在的疫情高峰。此外，应提高对HBoV-1感染风险的认识，尤其是在幼儿群体中，并推广针对性的防控措施，如加强卫生教育以及在高发季节限制大型聚集活动等。该研究的发现有助于更广泛地理解HBoV-1的流行病学，并为未来旨在减轻该病毒对脆弱儿科群体健康影响的研究提供基础。通过这些措施，可以更好地保护儿童免受HBoV-1感染的影响，减轻该病毒对公共卫生系统的压力，最终改善儿科群体的整体健康水平。

作者贡献度说明：

肖美芳：数据调查、基金支持并撰写论文；Afreen Banu：方法学并修改论文；曾湘粤：数据调查并撰写论文；石盛洁：数据调查并撰写论文；邓宛心：数据调查；彭箬岩：样本收集、分装及数据整理；吴日宝：数据分析；王杏虹：数据调查；尹飞飞：实验设计并修改论文；常猛：全程参与、实验设计并修改论文。

所有作者声明不存在利益冲突关系。

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