由中国疾病预防控制中心副主任高福院士,病毒病预防控制所刘军、张晓光、曹玉玺等与来自国内几家优势单位的多名科学家联合攻关,对埃博拉病毒的研究取得突破性进展:埃博拉病毒的进化速率较暴发初期明显降低,与历史平均速率相仿,此外,埃博拉病毒的遗传多样性持续增加。该研究成果“Genetic diversity and evolutionary dynamics of Ebola virus in Sierra Leone” 于2015年5月13日在国际顶尖学术期刊《自然》在线发表。
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年暴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检测队、医疗队和公共卫生培训队,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、诊疗以及相关培训。
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中,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发现。首先,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。在此之前以美国研究团队为主发表的研究成果提示了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。而我国团队的最新研究数据和结果确定了埃博拉病毒的进化速率并没有大幅增加,而是与历史平均速率相仿。之前的研究结果只是病毒特定进化时期的瞬时表现。
同时,最新的研究成果还提示,埃博拉病毒的遗传多样性持续增加,相比于之前的报道,本研究发现了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,即有可能造成病毒蛋白结构和性质的改变。这些位点在今后的研究中应该被重点关注。同时,还发现了病毒进化的差异性位点,它们可以用作病毒分型的重要标记。通过病毒基因组比较分析,我们还注意到了在6个患者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尚属首次报道,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。
图一.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
图二.埃博拉病毒的基因组变异与基因多态性。
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