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猴痘病毒最新基因測序結(jié)果公布，近似于英國三年前毒株
時間：2022-05-25 10:01:00 來源：生物探索 點(diǎn)擊：
三份猴痘病毒的DNA序列初步顯示同源，同屬溫和的西非株系，并且其與2018年和2019年在英國、新加坡和以色列發(fā)現(xiàn)的猴痘病毒關(guān)系密切。
導(dǎo)語：根據(jù)世界衛(wèi)生組織的最新統(tǒng)計(jì)，截止5月21日，已有12個非猴痘流行國家向世衛(wèi)組織報告了129起猴痘確診病例和28起疑似病例，預(yù)計(jì)全球猴痘確診病例將繼續(xù)增加。此前，世界衛(wèi)生組織表示，猴痘病毒主要包括西非分支和剛果盆地分支這兩種，其中西非分支的致死率較低，感染后的死亡率約為1%，而剛果盆地分支則會導(dǎo)致10%的死亡率。
盡早確定引起感染的病毒基因組序列有助于更好地了解流行病學(xué)、感染源和傳播模式，從而做到有效防控。截至5月21日，來自葡萄牙、比利時、美國的三個研究小組分別公布了近期在全球多地暴發(fā)的猴痘疫情中感染者所攜帶病毒基因組序列的初步結(jié)果。三份猴痘病毒的DNA序列初步顯示同源，同屬溫和的西非株系，并且其與2018年和2019年在英國、新加坡和以色列發(fā)現(xiàn)的猴痘病毒關(guān)系密切。
當(dāng)?shù)貢r間5月20日，葡萄牙國家衛(wèi)生研究所的João Paulo Gomes研究團(tuán)隊(duì)在Virological網(wǎng)站上發(fā)表題為“First draft genome sequence of Monkeypox virus associated with the suspected multi-country outbreak, May 2022”的初稿文章（圖1），文中公布的猴痘病毒的基因組測序結(jié)果說明該病毒屬于較為溫和的西非株系，這是自猴痘病毒爆發(fā)以來，首份針對猴痘病毒的基因組測序結(jié)果。
圖1 研究成果（圖源：[1]）
團(tuán)隊(duì)用QIAamp DNA血液試劑盒（Qiagen）從患者皮膚滲出液樣品中提取出猴痘病毒的DNA，使用快速條形碼測序試劑盒（SQK-RBK004）進(jìn)行文庫制備，并在Oxford Nanopore MinION儀器上進(jìn)行鳥槍宏基因組學(xué)測序。整個基因組的平均覆蓋深度約為7倍。隨后，研究人員使用INSaFLU在線平臺將讀數(shù)映射到密切相關(guān)的參考基因組序列（MN648051.1）162并手動檢查基因組序列以驗(yàn)證變異位置。在測序途中，一旦高深度Illumina數(shù)據(jù)可用，基因組序列將被進(jìn)一步整理。此次公布的基因組序列草圖覆蓋了約92%的參考序列（圖2）。
圖2 基于核心比對（137668 bp比對中的955個變異位置）的系統(tǒng)發(fā)育分析，包括52個猴痘病毒序列（圖源：[2]）
根據(jù)上面基因進(jìn)化樹分析顯示，分離出來的病毒與2018年和2019年從尼日利亞傳播到英國、以色列和新加坡的病毒有密切關(guān)系。論文作者表示，目前測序還在進(jìn)行中，預(yù)計(jì)很快將獲得高深度的Illumina數(shù)據(jù)。隨著更多病毒基因組測序完成，相關(guān)數(shù)據(jù)和分析將會進(jìn)一步更新，這對于闡明目前正在傳播的病毒的起源和國際性傳播具有重要意義。
圖3 研究成果（圖源：Virological）
該名比利時男性患者30歲，曾有葡萄牙里斯本旅居史。5月13日，因肛周丘疹和雙側(cè)腹股溝淋巴結(jié)疼痛性腫大前往ITM性傳播感染診所（ITM STI clinic）就診，隨后其伴侶也出現(xiàn)類似癥狀。經(jīng)過對取自病變樣本的初步調(diào)查顯示，該名患者單純皰疹病毒和梅毒螺旋體呈陰性，猴痘病毒呈陽性。
隨后，研究者在Oxford Nanopore的minION平臺上使用非靶向宏基因組學(xué)方法獲得猴痘病毒全基因組序列數(shù)據(jù)，重構(gòu)了98.9%的基因組，平均測序深度為18.9倍。通過對新測序基因組與此前公開基因組的蛋白質(zhì)編碼區(qū)的核心區(qū)域進(jìn)行快速比對，研究人員證實(shí)比利時猴痘病毒基因組（ITM_MPX_1）也屬于猴痘病毒的西非分支。
圖4 猴痘病毒基因進(jìn)化樹（圖源：Virological）
圖5 研究成果（圖源：[3]）
針對這三份基因測序草案，英國愛丁堡大學(xué)的演化生物學(xué)家Andrew Rambaut發(fā)表評論稱，與2018年的英國UK_P3基因組相比，美國的MA001和葡萄牙的PT0001的基因組序列擁有許多相同的核苷酸變異。但由于它們都是通過Nanopore平臺測序，所以可能含有系統(tǒng)人工誤差。比利時的ITM_MPX_1基因組位于這棵進(jìn)化樹如此底部的位置，且在很多有n的位置上與MA001和PT0001有所差異，因此可能與上述進(jìn)化分支存在差異。”
美國新科學(xué)家（www.newscientist.com）雜志最新評論說，隨著更多不同國家公布其病毒樣本的基因組測序結(jié)果，“此次疫情中的所有病例是否由猴痘病毒的單一變體所導(dǎo)致”或能得到解答。
猴痘病毒具有一個龐大的基因組。對比冠狀病毒的3萬個堿基對，猴痘病毒約有20萬個堿基對，因此要確定這種變體是否有“獨(dú)特之處”并非易事。即使是現(xiàn)在已經(jīng)得到充分研究的新冠病毒，也很難將特定的突變與病毒傳播能力等方面的變化聯(lián)系起來。未來還需要科學(xué)家們進(jìn)一步深入研究。
參考資料：
[1]https://virological.org/t/first-draft-genome-sequence-of-monkeypox-virus-associated-with-the-suspected-multi-country-outbreak-may-2022-confirmed-case-in-portugal/799
[2]https://virological.org/t/belgian-case-of-monkeypox-virus-linked-to-outbreak-in-portugal/801
[3]https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/2241461119
導(dǎo)語：根據(jù)世界衛(wèi)生組織的最新統(tǒng)計(jì)，截止5月21日，已有12個非猴痘流行國家向世衛(wèi)組織報告了129起猴痘確診病例和28起疑似病例，預(yù)計(jì)全球猴痘確診病例將繼續(xù)增加。此前，世界衛(wèi)生組織表示，猴痘病毒主要包括西非分支和剛果盆地分支這兩種，其中西非分支的致死率較低，感染后的死亡率約為1%，而剛果盆地分支則會導(dǎo)致10%的死亡率。
盡早確定引起感染的病毒基因組序列有助于更好地了解流行病學(xué)、感染源和傳播模式，從而做到有效防控。截至5月21日，來自葡萄牙、比利時、美國的三個研究小組分別公布了近期在全球多地暴發(fā)的猴痘疫情中感染者所攜帶病毒基因組序列的初步結(jié)果。三份猴痘病毒的DNA序列初步顯示同源，同屬溫和的西非株系，并且其與2018年和2019年在英國、新加坡和以色列發(fā)現(xiàn)的猴痘病毒關(guān)系密切。
1 葡萄牙國家衛(wèi)生研究所公布全球首份基因組測序結(jié)果（PT0001）
5月19日，葡萄牙已有20多例猴痘實(shí)驗(yàn)室確診病例。研究人員開始對本土病毒樣本進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室檢測，從而確定病毒基因組序列。當(dāng)?shù)貢r間5月20日，葡萄牙國家衛(wèi)生研究所的João Paulo Gomes研究團(tuán)隊(duì)在Virological網(wǎng)站上發(fā)表題為“First draft genome sequence of Monkeypox virus associated with the suspected multi-country outbreak, May 2022”的初稿文章（圖1），文中公布的猴痘病毒的基因組測序結(jié)果說明該病毒屬于較為溫和的西非株系，這是自猴痘病毒爆發(fā)以來，首份針對猴痘病毒的基因組測序結(jié)果。
圖1 研究成果（圖源：[1]）
圖2 基于核心比對（137668 bp比對中的955個變異位置）的系統(tǒng)發(fā)育分析，包括52個猴痘病毒序列（圖源：[2]）
2 比利時團(tuán)隊(duì)緊隨其后，公布猴痘病毒基因進(jìn)化樹（ITM_MPX_1）
當(dāng)?shù)貢r間5月20日，比利時安特衛(wèi)普大學(xué)研究人員緊隨其后，在Virological網(wǎng)站公布一份題為“Belgian case of Monkeypox virus linked to outbreak in Portugal”的病毒基因測序報告，結(jié)果顯示比利時猴痘病毒基因組（ITM_MPX_1）也屬于猴痘病毒的西非分支，與最近上傳的葡萄牙疫情基因組關(guān)系最為密切，這進(jìn)一步證明了歐洲已經(jīng)形成大范圍社區(qū)傳播（圖3）。
圖3 研究成果（圖源：Virological）
隨后，研究者在Oxford Nanopore的minION平臺上使用非靶向宏基因組學(xué)方法獲得猴痘病毒全基因組序列數(shù)據(jù)，重構(gòu)了98.9%的基因組，平均測序深度為18.9倍。通過對新測序基因組與此前公開基因組的蛋白質(zhì)編碼區(qū)的核心區(qū)域進(jìn)行快速比對，研究人員證實(shí)比利時猴痘病毒基因組（ITM_MPX_1）也屬于猴痘病毒的西非分支。
圖4 猴痘病毒基因進(jìn)化樹（圖源：Virological）
3 美國公布第3份猴痘病毒基因組測序報告（MA001）
當(dāng)?shù)貢r間5月20日，美國的研究團(tuán)隊(duì)公布了5月18日在美國馬塞諸塞州確診的猴痘患者所攜帶病毒的基因測序結(jié)果，初步顯示同屬于溫和的西非株系。該項(xiàng)數(shù)據(jù)結(jié)果暫未公開發(fā)表，目前僅公布于國家醫(yī)學(xué)醫(yī)學(xué)圖書館的數(shù)據(jù)庫中[3]。圖5 研究成果（圖源：[3]）
美國新科學(xué)家（www.newscientist.com）雜志最新評論說，隨著更多不同國家公布其病毒樣本的基因組測序結(jié)果，“此次疫情中的所有病例是否由猴痘病毒的單一變體所導(dǎo)致”或能得到解答。
猴痘病毒具有一個龐大的基因組。對比冠狀病毒的3萬個堿基對，猴痘病毒約有20萬個堿基對，因此要確定這種變體是否有“獨(dú)特之處”并非易事。即使是現(xiàn)在已經(jīng)得到充分研究的新冠病毒，也很難將特定的突變與病毒傳播能力等方面的變化聯(lián)系起來。未來還需要科學(xué)家們進(jìn)一步深入研究。
參考資料：
[1]https://virological.org/t/first-draft-genome-sequence-of-monkeypox-virus-associated-with-the-suspected-multi-country-outbreak-may-2022-confirmed-case-in-portugal/799
[2]https://virological.org/t/belgian-case-of-monkeypox-virus-linked-to-outbreak-in-portugal/801
[3]https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/2241461119
