9月5日,《自然-微生物學》雜志在線發表了中國科學院微生物研究所、中國人民解放軍軍事醫學科學院、首都醫科大學附屬北京地壇醫院等單位合作研究成果:Intra-host dynamics of Ebola virus during 2014,第一次系統揭示了埃博拉病毒在宿主內的進化模式,并指出了病毒基因與重要變異位點在病毒-宿主相互作用中的作用。
2013年至2015年,西非經歷了史上最嚴重的埃博拉病毒暴發事件,超過28,000人感染,11,000多人死亡。中國政府向塞拉利昂政府派駐了以中國人民解放軍軍事醫學科學院、中國疾病預防與控制中心等單位的專業人員為主的移動醫療檢測隊,在非期間檢測了大量臨床樣本,通過對175株埃博拉病毒進行全基因組測序,揭示了埃博拉病毒在塞拉利昂的傳播規律,指出了病毒穩定的變異速率,相關結果于2015年發表在《自然》雜志,并入圍“2015年度中國科學十大進展”。
在前期研究的基礎上,研究團隊再接再厲,繼續瞄準病毒在體內的進化規律,力求揭開埃博拉病毒與宿主相互作用的面紗。研究團隊設計開發了埃博拉病毒基因組的新測序策略-擴增子深度測序,并為此開發了一套全新的生物信息學分析流程,通過對135個樣本的測定,在病毒暴發過程中第一次明確地發現了埃博拉病毒在宿主內進化過程中曾經產生的710個單核苷酸變異位點(intra-host single nucleotide variation, iSNV);通過對于上述iSNV位點的生物信息學分析、系統發生分析以及群體遺傳學分析,首次發現非編碼突變對于埃博拉病毒的影響,證實位于NP基因下游的兩個連鎖的突變位點能夠顯著提高NP基因的轉錄;發現病毒最保守的基因VP40基因受到強烈的負選擇,其突變對于病毒大都有害,可以作為最有效的抗病毒靶點。
該研究成果是在人群中傳播研究的基礎上,從個體內種群變異這一嶄新角度闡明了病毒的進化過程,解讀了病毒的進化規律,推動了“宿主內進化”這一國際上病毒學的前沿領域發展,是進化領域的重大突破與必要補充。該研究成果的新技術、新理論,對于今后制定新發突發傳染病的防控策略具有重大意義。
該課題是國內多家科研單位協同努力的成果。研究工作受到科技部“973”、重大專項、“863”,中科院埃博拉專項,國家自然科學基金委員會,北京市科委等項目資助。軍事醫學科學院放射與輻射醫學研究所博士倪銘、首都醫科大學附屬北京地壇醫院傳染病研究所博士陳晨和軍事醫學科學院軍事獸醫研究所研究員錢軍為論文并列第一作者。中科院微生物所研究員劉翟和軍事醫學科學院放射與輻射醫學研究所研究員伯曉晨、中科院微生物所中科院院士高福、軍事醫學科學院放射與輻射醫學研究所研究員王升啟為文章通訊作者。
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