猴痘病毒最新基因測序：溫和西非株係，與三年前英國毒株相近

　　截止5月21日，來自葡萄牙、比利時、美國的三個研究小組分別公佈了近期在全球多地暴發的猴痘（Monkeypox）疫情中感染者所攜帶病毒基因組序列草案。三份猴痘病毒（MPXV）的DNA序列初步顯示同源，同屬溫和的西非株係，其與2018年和2019年在英國、新加坡和以色列發現的猴痘病毒關係密切。

　　此前世界衛生組織曾表示，猴痘病毒主要有兩個分支：西非分支和剛果盆地分支。西非分支的致死率較低，大約1%的感染會導致死亡；剛果盆地分支則可以導致10%的死亡率。

　　根據世界衛生組織的最新統計，截止5月21日，已有12個非猴痘流行國家向世衛組織報告了129起猴痘確診病例和28起疑似病例，預計全球猴痘確診病例還會繼續增加。

　　猴痘通常始於流感樣症狀和淋巴結腫大，症狀通常與天花相似，但比天花症狀溫和。早期症狀包括發燒、肌肉疼痛、發冷和疲勞。在更嚴重的情況下，通常會出現在面部和生殖器上的皮疹，類似于水痘和天花。疼痛和瘙癢的病灶可以在全身形成，最終成為結痂和脫落。

　　感染猴痘的人通常在感染後7到14天開始出現症狀，病情通常會持續幾個星期。世界衛生組織和美國疾病控制與預防中心都宣稱，“儘管大多數人能從病毒中康復，但在某些情況下，它可能是危險的，甚至可以致命。”

　　當地時間5月19日，葡萄牙國家衛生研究所的約翰.保羅.戈麥斯（João Paulo Gomes）及其同事在（https://virological.org）網站上，以論文形式公佈了團隊5月4日對一名葡萄牙男性患者攜帶的猴痘病毒的基因組測序草案（PT0001）。這也是近期全球多地暴發猴痘疫情以來，第一份猴痘病毒最新基因組的測序結果。

　　團隊用QIAamp DNA血液試劑盒(Qiagen)從患者皮膚滲出樣品中提取出猴痘病毒的DNA，使用快速條碼測序試劑盒(SQK-RBK004)，在Oxford Nanopore MinION平臺上對病毒基因組進行了鳥槍法宏基因組測序。整個基因組的平均覆蓋深度約為7倍。（覆蓋深度，亦稱測序深度，指每個鹼基被測序的平均次數，即測序的數據總量與基因組大小的比值）隨後，團隊利用INSaFLU線上平臺，將多個短基因片段（reads）映射到一個相關的參考基因組序列上(MN648051.1)，並手動檢查基因組序列以驗證變異位置。公佈的基因組草圖序列覆蓋了92%的參考序列。

圖一：葡萄牙團隊公佈的基因進化樹分析草案基於對包括52個猴痘病毒基因序列的核心比對（在137 668 bp長度的基因序列中比對了955個變異位置）

　　根據這篇論文，基因進化樹分析草案顯示，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係。論文作者表示，一旦獲得高深度的Illumina數據（測序還在進行中），病毒基因組序列將被進一步呈現。

　　截至5月19日，葡萄牙已經確診了20多例猴痘病例，相關研究者已經啟動了對若干病毒樣本的基因組測序。”隨著更多病毒基因組測序完成，數據和分析將會進一步更新，這對於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。”論文作者説。

　　比利時的樣本報告則于當地時間5月20日公佈。比利時安特衛普大學的研究人員在(www.virological.org)上發佈其對該國一名猴痘患者攜帶的病毒基因測序報告，該比利時男性病例30歲，有葡萄牙裏斯本旅居史，5月13日以肛周丘疹和雙側腹股溝淋巴結疼痛性腫大就診于ITM性傳播感染診所。他的伴侶後來也出現了類似的症狀。對取自病變的樣本的初步調查顯示，單純皰疹病毒和梅毒螺旋體呈陰性，猴痘病毒呈陽性。

　　隨後，研究者在Oxford Nanopore的minION平臺上使用非靶向宏基因組學方法獲得猴痘病毒全基因組序列數據，重構了98.9%的基因組，平均測序深度為18.9倍。

圖二：比利時團隊公佈的猴痘病毒基因進化樹

　　研究者稱，通過對新測序基因組與此前公開基因組的蛋白質編碼區的核心區域進行快速比對，他們發現，比利時猴痘病毒基因組（ITM_MPX_1）也屬於猴痘病毒的西非分支，與最近上傳的葡萄牙疫情基因組關係最為密切，這進一步證明了在歐洲有大量的社區傳播。

　　第三份猴痘病毒基因組測序報告（MA001）由美國研究者公佈。當地時間5月20日，美國的研究團隊公佈了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果。目前的數據結果僅公佈在國家醫學醫學圖書館的數據庫中，未有相關文章公開發表。（https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/2241461119）

　　英國愛丁堡大學的演化生物學家安德魯·蘭博特（AndrewRambaut）對這三份基因測序草案進行了對比併發表評論稱，

　　“與2018年的UK_P3（英國）基因組相比，MA001(美國)和PT0001(葡萄牙)的基因組序列擁有許多相同的核苷酸變異，其中有一些是合理的，但由於它們都是通過Nanopore平臺測序得到，所以可能含有該平臺的系統人工誤差。比利時的（ITM_MPX_1基因組）可能與這個進化支有差異——它位於這棵進化樹如此底部的位置，這很不尋常，並且，在很多有n的位置上與ma001和PT0001有所差異。”

圖三：安德魯·蘭博特匯總的猴痘病毒基因進化樹

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圖四：猴痘病毒基因組樣本的核苷酸變異比對

　　“此前，我們曾估計天花病毒（猴痘的近緣病毒，同屬正痘病毒屬）的基因組每年每個位點大約有1x10-5個替換，而這將造成病毒平均每年1-2個核苷酸變化。這是估計的高端。然而猴痘病毒可能沒有完全相同的進化速度。”安德魯·蘭博特説。

　　他同時表示，覆蓋更深的進一步測序將改進暴發病毒株共有基因組的創建，但在解釋這些初始基因組時，除了對2017—2019年進化枝的基因進化樹定位外，還是應該保持謹慎。

　　本輪疫情是由病毒單一變體引發嗎？

　　據SCI醫科網介紹，猴痘病毒是痘病毒科正痘病毒屬猴痘病毒種病毒，具有正痘病毒的典型形態。形態與正痘病毒一致,外形為圓角磚形或卵圓形,大小為200nm~400nm。猴痘病毒的基因組為雙鏈DNA，長約197 kb，基因組末端包含一個相同但方向相反的末端反向重復序列。在理化學特性上，猴痘病毒介於天花病毒和痘苗病毒之間。抵抗乙醚，對乾燥有較強抵抗力，但易被氯倣、甲醇和福馬林滅活。56°C加熱30分鐘,也易使其滅活。

　　人類與猴痘病毒交手已有半個多世紀的時間。1958年這一病毒首次在研究用猴子群體中發現，1970年剛果民主共和國發現了首例人感染該病毒的病例。但在此次全球多國出現不尋常的猴痘疫情之前，大多數猴痘感染都發生在中非和西非地區。

　　2017年9月至2018年4月，西非有記錄的最大的人類猴痘疫情在尼日利亞暴發。疫情中總共出現了244例病例，包括101例確診病例，在地理上分佈在尼日利亞的25個州和聯邦首都地區，死亡6例(病死率2.5)。2017年9-12月的數據統計顯示，病例以男性為主(75%)，年齡21-40歲(中位30歲)。最初的病例群(兩兄弟、他們的叔叔和一個鄰居)在殺死並吃了鄰居家捕獲的猴子後患病。

　　2018年，英國出現了三起猴痘病例，一名從尼日利亞回到英國的人感染了他們家庭的另外兩名成員。今年歐洲出現的第一個猴痘病例也是從尼日利亞回到英國後於5月確診。

　　美國新科學家（www.Newscientist.com）雜誌最新評論説，目前的猴痘疫情是中非和西非以外最大的同類疫情，隨著對更多的病毒樣本基因組進行測序，研究者們或許將得出結論，即是否一種猴痘病毒的單一變體導致了最近一次疫情中的所有病例。

　　”但要確定這種變體是否有獨特之處並不容易。”文章説，即使是現在已經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繫起來。猴痘病毒有一個龐大的基因組——大約有20萬個鹼基對，而冠狀病毒只有3萬個鹼基對——目前科學家們並沒有那麼深入的研究。

來源：澎湃新聞    | 撰稿：森寧    | 責編：李斌    審核：張淵

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