測(cè)序技術(shù)在新型冠狀病毒防治中的作用

瀏覽次數(shù)：12477　發(fā)布日期：2020-3-5　來(lái)源：本站　僅供參考，謝絕轉(zhuǎn)載，否則責(zé)任自負(fù)

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(guó)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(shuō)，WHO 相信中國(guó)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(yōu)中國(guó)之外的疫情會(huì)有惡化，這無(wú)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(wèn)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(wèn)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(wèn)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(lái)；
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(cè)序技術(shù)在確認(rèn)病原微生物類(lèi)型、來(lái)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：

測(cè)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(guó)武漢的海鮮批發(fā)市場(chǎng)有關(guān)。高福院士團(tuán)隊(duì)通過(guò)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(cè)序、三代測(cè)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(cè)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(zhǎng)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(kāi)發(fā)了核酸檢測(cè)試劑盒用以檢測(cè)患者是否有此病毒感染。

測(cè)序技術(shù)助力確認(rèn)病原微生物來(lái)源

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

石正麗等通過(guò)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(shù)分析證明 2019-nCoV 與 BatCoV RaTG13 有更近的親緣關(guān)系，為本病毒來(lái)源于蝙蝠提供了依據(jù)^[2]。

測(cè)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(guò)對(duì)病毒序列和蛋白功能的分析以及分子水平來(lái)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(xiàn)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。

病原微生物傳播風(fēng)險(xiǎn)測(cè)定

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

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�？萍即髮W(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(cè)序。通過(guò)基因重組技術(shù)獲得減毒活疫苗還有 DNA 疫苗研發(fā)過(guò)程中可能會(huì)用到基因測(cè)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(shì)及病毒變異等問(wèn)題可能也會(huì)有需要通過(guò)更多病毒的全基因組測(cè)序來(lái)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