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Nature综述：病毒的跨物种传播和毒力的进化（9）
yanjx45 2020-3-17 14:59
N at ure综述：病毒的跨物种传播和毒力的进化 （ 9 ） 病毒毒力进化举例： 埃博拉病毒 （ EBOV ） 和 寨卡病毒 ( ZIKV ) 题记： 当前给全人类造成重大危害的 新冠病毒 可能来源于 蝙蝠 。新冠病毒在实现从蝙蝠到人的跨物种传播后，其 毒力 会如何演变？ 本文介绍的原理和方法可能为我们今后进一步思考和研究相关问题提供有益的启示。 题目为《 The phylogenomics of evolving virus virulence ( 病毒毒力的进化与系统基因组学)》的综述论文于 2018年12月 发表在 Nature Reviews Genetics | volume19:769-756 (已发布该综述论文的1－ 9 部分，未完待续） 埃博拉病毒 （ Ebola virus ， EBOV ） 西非 2013年至2016年 爆发的 埃博拉病毒 ((Makona变种) 是自 1976年 首次发现该疾病以来，在人类中发现的规模最大、持续时间最长的一次，共发现约 2.9万例 病例，约 1.1万人 死亡。除了 人类为控制该疾病尝试采取的 阻 扼措施 外， 该病毒 在人类 群体 中 长时间 的 传播 可能导致 它经受了与在 动物 储存 宿主 中传播时 不同的选择压力。 这次暴发还提出了关于 毒力进化 的 一些 关键问题，特别是如果没有通过公共卫生干预消灭该病毒， 在 自然选择 的作用下，该病毒对 人类 的 病死率 是会变高还是变低？ 2013 - 2016年 暴发期间 ， EBOV的 系统发育分析 显示， 特别重要的是 病毒 糖蛋白 中存在 丙氨酸 － 缬氨酸 替代 ： Ala82Val (A82V) 。 A82V 的改变 是值得注意的，因为它属于 EBOV系统发育 树 上 的一个较深的内部分支，与 适应性进化 兼容，而其他氨基酸的变化 则 与单个 氨基酸 或只与小的 序列簇 （ clusters of sequences ） 相关。此外， A82V增强了EBOV 与 人类 NPC1受体 的结合 能力 ，增加了 其在 人类的 传染性 ，同时降低了 其在 蝙蝠 储存 宿主细胞 中 的 传染性 。 有趣的是， EBOV系统发育中A82V的出现与两个 关键的 流行病学特征 相关 : 病例数 的增加和 死亡率 的增加 (图4)。如果EBOV的 传播能力 和 毒力 确实都增加了，那么 更高的毒力 很可能直接增加了 病毒的 适应性 ，并且在缺乏进化 权 衡 （ trade- off ） 的情况下，只有一个单一的替代被确定。 然而 ， 这些明显的 表型变化 也伴随着病毒 从 几内亚 到 塞拉利昂 的迁移，这样的 病例数 和 死亡率 的 任何变化 也 可能事实上是由于 流行病学因素 的变化 (如获得 卫生保健 的机会 或不同的 人口 统计特征 和 /或 传播 网络 ) 。最近 使用 动物模型 的研究表明 ， A82V 替代并 没有直接 影响 毒 力 。 　对人类的高毒性　　　　 　 对 人类 更 高 的 毒性 ？ 图 4 　 埃博拉病毒 宿主适应性 与 毒力演变 的 关系。 埃博拉病毒 (EBOV; 　 Makona变 种 ) 系统发育 的一个 模型 ： 2013年至2016年 西非 埃博拉病毒 暴发期间， 该病毒 糖蛋白 上 单个氨基酸 丙氨酸 － 缬氨酸 的 替代 (A82V) 与 该 病毒对人类宿主的 适应 相关。 A82V 替代 增强了 EBOV 与 人类 NPC1受体 的结合 能力 ，增加了 对 人类的 传染性 ( 用 红色 表示 )，同时降低了 对储存 宿主物种蝙蝠细胞的 传染性 ( 用 蓝色 表示 ) 。 上述 系统发育图 显示了 EBOV在 西非 三个受影响国家暴发 时 传播 的 时间顺序 ，其中 蓝色 阴影区域 对应 野生型病毒变 种 (A82 )， 红色 阴影区域 对应 突变病毒变 种 (V82 )。有可能随着疫情的发展，A82V也与EBOV 的 病例数 和 死亡率 (即毒力 ) 两者 的增加 都 有关，因此， 毒力的增加 是直接 具有 选择 上的优势 的，尽管这 也 受到 流行病学因素 的干扰。 寨卡病毒 ( Zika virus ， ZIKV ) 寨卡病毒是 近几年出现的 导致重大公共卫生恐慌的 一种 病毒 。 令人费解的是，一种看似无害的病毒 突然增强了毒性 ，导致人类出现 严重的神经系统疾病 。 2007年以前，报告的人感染ZIKV病例不到20例，而且都是局限于非洲和亚洲的 轻度感染 。 因此，无论是由 ZIKV引起的疾病 还是 ZIKV 毒力的分子决定因 子 都没有得到很好的 鉴定 ，而且 此类感染病例 很可能存在系统的漏报，包括那些与严重疾病相关的感染。 2007年 ，太平洋岛屿报告了寨卡病毒在 2014年 传播到美洲之前的第一次大规模爆发。 虽然大部分人类感染 的结果只是 从 无症状 到 轻微 症状 , 但 2013年在 法国波利尼西亚 发现该病毒 与神经 系统的 格林 -巴利综合症 相关 , 而来自 美洲 ,特别是巴西 的病例则 与更严重的疾病 ,包括 先天性畸形 如 头小畸型 相关 。 系统发育分析显示，近 期 的寨卡病毒流行是由于寨卡病毒的 亚洲分支 ，而不是 非洲分支 造成的，而且在被发现之前，寨卡病毒在巴西 已隐 秘 地 传播了至少一年。虽然非洲 来源 和亚洲 来源的病毒 有多种氨基酸差异 ，但 一直 认定 亚洲 来源的病毒 在 美洲 传播 可以直接 导致 在 埃及伊蚊 （ Aedes aegypti ） 中 传染性 的增加并引发 小头畸形 （ microcephaly, ） , 最突出的改变是该病毒的 PrM 蛋白 的 第 139 位的氨基酸由 丝氨酸 变成 天冬酰胺 ( Ser 139 Asn ) 。 然而，在这一领域仍有相当大的不确定性，其他人认为来自这两 个洲 的病毒都能引起神经毒性，但病例往往未被报 告 。因此， ZIKV的病例突出 说明，在 使用 系统基因组数据 评估 毒力演变 时，如果取样太少或取样带有偏见，则很难得到正确结论，而即使是在低发病率的情况下，如果能收集到可靠的实时流行病学资料，也可能很有收获 。 相关博文： Nature综述：病毒的跨物种传播和毒力的进化（1） 2020-03-05 Nature综述：病毒的跨物种传播和毒力的进化 （2） 2020-03-07 Nature综述：病毒的跨物种传播和毒力的进化（3） 2020-03-09 Nature综述：病毒的跨物种传播和毒力的进化(4) 2020-03-12 Nature综述：病毒的跨物种传播和毒力的进化(5) 2020-03-13 Nature综述：病毒的跨物种传播和毒力的进化 (6) 2020-03-14 Nature综述：病毒的跨物种传播和毒力的进化（7） 2020-03-15 Nature综述：病毒的跨物种传播和毒力的进化（8） 2020-03-16 原文全文下载： The phylogenomics of evolving virus virulence.pdf
个人分类: 科学普及|2965 次阅读|0 个评论
卡寨病毒（ZIKV）研究领域的“睡美人”
myvolcano 2018-5-6 12:59
寨卡病毒（Zika virus，ZIKV）于1947年首先在乌干达维多利亚河寨卡森林中的恒河猴血清中发现、分离。这篇文章对相关工作进行了报道，1952年发表，直到60多年后的2014年（美洲多个国家相继发生寨卡病毒感染病例）这篇文章才引起重视。
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