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Nature:埃博拉病毒研究最新成果

摘要 : 5月13日,国际学术期刊《Nature》在线发表我国科学家关于埃博拉病毒最新研究成果:Genetic diversity and evolutionary dynamics of Ebola virus in Sierra Leone,并同期配发评论文章Latest Ebola data rule out rapid mutation。

 5月13日,国际学术期刊《Nature》在线发表我国科学家关于埃博拉病毒最新研究成果:Genetic diversity and evolutionary dynamics of Ebola virus in Sierra Leone,并同期配发评论文章Latest Ebola data rule out rapid mutation

埃博拉病毒病以往被称作埃博拉出血热,因1976年第一次发现于埃博拉河附近的村庄而得名。埃博拉病毒具有强烈的致病性,其生物安全等级为4级(级数越大需要的防护措施越严格,艾滋病病毒与SARS病毒均为3级),在以往的疫情中病死率从25%到90%不等。2014年爆发于西非的埃博拉疫情是有史以来最大的一次疫情,已经造成超过2.5万人感染,超过一万人死亡;其中塞拉利昂当地超过3800人死亡。为积极配合国际援助西非埃博拉疫情防控,2014年9月,我国政府先后派出了以中国疾病预防控制中心、中国军事医学科学院和中国医学科学院为主的中国援非抗埃医疗队移动检测队,在西非塞拉利昂持续工作10个多月,协同开展埃博拉疑似病例的检测与留观。

利用2014年7月至11月期间在塞拉利昂的五个大区检测的3000多份埃博拉病人样本,成功分离测定175株病毒全基因组序列。通过对于这些病毒基因组的系统分析,得到一系列重要的研究结论。首先,科研人员发现埃博拉病毒的进化速率相比于暴发初期明显降低,由每年每千个核苷酸位点2.03次突变减少为每年每千个核苷酸位点1.23次突变。之前以美国研究团队为主发表的研究成果提示埃博拉病毒突变速率远远高于历史数据,接近流感病毒的进化速率。这一结果引起了广泛的争论——进化速率的大幅提升将会给埃博拉疫苗和药物的研发造成巨大的影响。而此次最新数据和分析结果证实病毒的进化速率并未大幅提升,基本与历史平均速率相仿。推测之前的研究结果只是病毒特定进化时期的瞬时表现。

同时,最新的研究成果也表明,埃博拉病毒遗传多样性在持续增加,相比于之前的报道,中国科学家团队发现了440个单核苷酸多态性位点,其中有四分之一的位点是非同义突变位点,有可能造成病毒蛋白结构和性质的改变。研究结果提示这些位点在今后的研究工作中应该重点关注。此外,科学家还发现了可以用作病毒分型重要标记的病毒进化的差异性位点。通过病毒基因组比较分析,科学家还注意到了在6个病人体内的病毒存在串联突变的情况。这一发现在埃博拉病毒中首次被报道,关于其背后的生物学意义,还需要进一步的科学探索。

该项研究工作由国内几家优势单位合作完成,包括中国军事医学科学院、中国疾病预防控制中心、中国科学院、中国医学科学院、泰山医学院、华大基因研究院等。中国军事医学科学院微生物流行病学研究所所长曹务春,中国疾病预防控制中心副主任、中国科学院微生物研究所研究员、中国科学院院士高福,中国军事医学科学院院长、中国科学院院士贺福初为文章联合通讯作者。中科院微生物所研究员刘翟作为并列第一作者参与了埃博拉病毒的基因组分析和进化动力学研究。该研究受到中科院埃博拉研究专项、国家传染病重大专项、国家新药创制重大专项、科技部“863”微生物数字化信息系统集成关键技术研发、国家自然科学基金委创新研究群体等项目资助。

图1 埃博拉病毒采集分布、传播路线和进化动力学。a, 埃博拉病毒样本采集与测序区域;b, 埃博拉病毒在塞拉利昂的潜在传播路径;c, 2014年埃博拉病毒的进化速率;d, 埃博拉病毒有效种群增长趋势。

图2 埃博拉病毒的基因组变异与基因多态性

原文链接:

Genetic diversity and evolutionary dynamics of Ebola virus in Sierra Leone

原文摘要:

A novel Ebola virus (EBOV) first identified in March 2014 has infected more than 25,000 people in West Africa, resulting in more than 10,000 deaths1, 2. Preliminary analyses of genome sequences of 81 EBOV collected from March to June 2014 from Guinea and Sierra Leone suggest that the 2014 EBOV originated from an independent transmission event from its natural reservoir3 followed by sustained human-to-human infections4. It has been reported that the EBOV genome variation might have an effect on the efficacy of sequence-based virus detection and candidate therapeutics5, 6. However, only limited viral information has been available since July 2014, when the outbreak entered a rapid growth phase7. Here we describe 175 full-length EBOV genome sequences from five severely stricken districts in Sierra Leone from 28 September to 11 November 2014. We found that the 2014 EBOV has become more phylogenetically and genetically diverse from July to November 2014, characterized by the emergence of multiple novel lineages. The substitution rate for the 2014 EBOV was estimated to be 1.23 × 10−3 substitutions per site per year (95% highest posterior density interval, 1.04 × 10−3 to 1.41 × 10−3 substitutions per site per year), approximating to that observed between previous EBOV outbreaks. The sharp increase in genetic diversity of the 2014 EBOV warrants extensive EBOV surveillance in Sierra Leone, Guinea and Liberia to better understand the viral evolution and transmission dynamics of the ongoing outbreak. These data will facilitate the international efforts to develop vaccines and therapeutics.

来源: Nature 浏览次数:0

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