人民日?qǐng)?bào)報(bào)道

當(dāng)?shù)貢r(shí)間1月30日晚，世界衛(wèi)生組織（WHO）宣布，將新型冠狀病毒疫情列為國際關(guān)注的突發(fā)公共衛(wèi)生事件。世衛(wèi)總干事譚德塞說，WHO 相信中國的疫情一定能得到遏制，由于病毒的傳播仍有很多未知數(shù)，世衛(wèi)組織擔(dān)憂中國之外的疫情會(huì)有惡化，這無關(guān)感染數(shù)量，關(guān)系人的健康和生命。

新型冠狀病毒感染人數(shù)全球范圍不斷攀升，疫情的防控和藥物疫苗的研發(fā)是當(dāng)下大家最關(guān)注的問題，一項(xiàng)項(xiàng)科研成果的陸續(xù)取得，為我們奠定了堅(jiān)決打贏疫情防控阻擊戰(zhàn)的信心。

作為一種未知的新型病毒，仍有諸多問題需要深入解決，一般地，一種全新的傳染病爆發(fā)之后研究關(guān)注的問題主要分為：
1. 確認(rèn)引起傳染病爆發(fā)的病原微生物；
2. 病原微生物從何而來；
3. 病原微生物感染人的途徑；
4. 病原微生物的傳播風(fēng)險(xiǎn)；
5. 治療該病原微生物的藥物和疫苗。

 

測序技術(shù)在確認(rèn)病原微生物類型、來源與其感染人途徑中發(fā)揮重要作用，以本次2019-nCoV 病毒性肺炎為例：

 

1

測序技術(shù)助力確認(rèn)病原微生物

2019年12月，一群原因不明的肺炎患者與中國武漢的海鮮批發(fā)市場有關(guān)。高福院士團(tuán)隊(duì)通過對(duì)三名肺炎患者的支氣管肺泡灌洗液樣本進(jìn)行全基因組測序、三代測序、直接PCR、培養(yǎng)驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)了以前未知的 β 冠狀病毒，命名為2019-nCoV^[1]。

石正麗團(tuán)隊(duì)對(duì)5位患者肺泡灌洗液進(jìn)行 mNGS 測序，87.1%的去人源后 reads 比對(duì)到了與冠狀病毒相關(guān)的嚴(yán)重急性呼吸綜合征（SRRSr-CoV），之后用 targeted PCR 和從頭組裝得到完整了2019-nCoV 病毒全長序列（29891 bp），整個(gè)序列與 SARS-CoV 的相似性在79.5%^[2]。
 
之后多個(gè)機(jī)構(gòu)在此基礎(chǔ)上開發(fā)了核酸檢測試劑盒用以檢測患者是否有此病毒感染。

 

2

測序技術(shù)助力確認(rèn)病原微生物來源

病原微生物來源需要通過獲得多個(gè)病毒全長基因組序列后與數(shù)據(jù)庫已有的各病毒序列進(jìn)行序列相似性分析，進(jìn)化樹分析等進(jìn)行確認(rèn)。在獲得高質(zhì)量的病毒全長基因組序列的過程中需要基于二代測序、三代測序以及二、三代測序結(jié)合等手段。

 

石正麗等通過將 2019-nCoV 病毒序列與蝙蝠的冠狀病毒 BatCoV RaTG13 等序列進(jìn)行序列相似性分析及進(jìn)化樹分析證明 2019-nCoV 與 BatCoV RaTG13 有更近的親緣關(guān)系，為本病毒來源于蝙蝠提供了依據(jù)^[2]。

 

3

測序技術(shù)助力確認(rèn)病原微生物感染途徑

病毒感染人的途徑更多的是通過對(duì)病毒序列和蛋白功能的分析以及分子水平來發(fā)現(xiàn)與確認(rèn)。石正麗老師團(tuán)隊(duì)^[2]在1月22日在線發(fā)的論文中從分子水平中揭示了 2019-nCoV 與 SARS 病毒使用相同的細(xì)胞進(jìn)入受體 ACE2。

 

4

病原微生物傳播風(fēng)險(xiǎn)測定

病毒的傳播風(fēng)險(xiǎn)目前主要通過流行病學(xué)分析來確定，也有文章通過生物信息分析的方法，利用已有的2019-nCoV 全長基因組序列與 SARS 和 MERS 進(jìn)行功能比較來說明 2019-nCoV 的傳播風(fēng)險(xiǎn)。

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藥物疫苗研發(fā)

研究治療 2019-nCoV 的藥物和疫苗領(lǐng)域，中科院上海藥物所和上海科技大學(xué)的科學(xué)家們聯(lián)手利用結(jié)構(gòu)生物學(xué)輔助的化合物篩選平臺(tái)發(fā)現(xiàn)了30種可能對(duì) 2019-nCoV 有效的化合物；傳統(tǒng)疫苗（滅活疫苗和減毒活疫苗）需要分離，培養(yǎng)，純化，在疫苗制備的工藝流程中一般不需要二代測序。通過基因重組技術(shù)獲得減毒活疫苗還有 DNA 疫苗研發(fā)過程中可能會(huì)用到基因測序進(jìn)行驗(yàn)證。

 

另外，病毒的自然存儲(chǔ)宿主、中間宿主、早期軌跡、在人群中的進(jìn)化趨勢及病毒變異等問題可能也會(huì)有需要通過更多病毒的全基因組測序來解決。
 
 
參考文獻(xiàn)
[1] Zhu N, et al. A Novel Coronavirusfrom Patients with Pneumonia in China. The New England Journal of Medicine ,2019. DOI: 10.1056/NEJMoa2001017
[2] Zhou P, et al. Discovery of a novel coronavirusassociated with the recent pneumonia outbreak in humans and its potential batorigin. bioRxiv, 2020. doi: https://doi.org/10.1101/2020.01.22.914952

 

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