對(duì)病毒進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)序如何幫助有效抑制傳染病的暴發(fā)

來(lái)源：作者：人氣：-發(fā)表時(shí)間：2017-10-26 09:01:00【大中小】

自從藍(lán)舌病病毒（bluetongue virus，BTV）在英國(guó)首次出現(xiàn)已經(jīng)10年了，目前英國(guó)所面臨的狀況與荷蘭非常相似，這些病毒都已經(jīng)開(kāi)始傳播和擴(kuò)散了，很多人認(rèn)為，這種病毒的到來(lái)或許會(huì)誘發(fā)一些狀況出現(xiàn)。

BTV會(huì)引發(fā)牛羊患上藍(lán)舌病，盡管主要受到影響的還是羊群，藍(lán)舌病的臨床癥狀范圍非常廣泛，常常從很少或沒(méi)有任何疾病跡象到死亡。2006年秋天這種病毒最開(kāi)始進(jìn)入北歐地區(qū)，隨后病毒在多個(gè)國(guó)家散布其“種子”，比如德國(guó)和荷蘭等，BTV是一種經(jīng)常在熱帶和亞熱帶肆虐的病毒。

在歐洲出現(xiàn)的病毒BTV8引發(fā)了非常嚴(yán)重的后果，使得牛和羊出現(xiàn)了很高的感染率和死亡率，后來(lái)研究人員發(fā)現(xiàn)，一種名為庫(kù)蠓的昆蟲(chóng)會(huì)在牲畜間傳播藍(lán)舌病，而隨著氣候的變化，藍(lán)舌病如今正在向歐洲北部蔓延，而蝙蝠則正好以庫(kù)蠓為食。BTV能熬過(guò)歐洲的冬天，并且在第二天繼續(xù)出現(xiàn)，從而成為目前最大的疫情爆發(fā)之一的病毒，而如今BTV正在跨越英吉利海峽進(jìn)入英國(guó)。

在歐洲出現(xiàn)的病毒BTV8引發(fā)了非常嚴(yán)重的后果

對(duì)口蹄疫進(jìn)行測(cè)序

在BTV8的整個(gè)爆發(fā)過(guò)程，分子鑒定在其中扮演著關(guān)鍵角色，即對(duì)病毒的遺傳物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)和特性分析，利用傳統(tǒng)方法在實(shí)驗(yàn)室中常常需要花費(fèi)數(shù)天時(shí)間才能夠分離到病毒，而分子鑒定方法則僅需要花費(fèi)幾個(gè)小時(shí)就能夠完成。BTV至少包含28種不同形式，其稱(chēng)之為不同的血清型，不同血清型對(duì)于免疫系統(tǒng)而言似乎并不相同，而闡明所流行的血清型對(duì)于研究人員開(kāi)發(fā)新型疫苗非常重要，而分子生物學(xué)方法則是首個(gè)能夠確定病毒血清型的手段。

在英國(guó)，BTV的著陸就好像是爆發(fā)異常最可怕的牲畜疾病（口蹄疫）一樣，2007年8月2日首次報(bào)道在倫敦南部薩里郡（Surrey）的牧場(chǎng)中出現(xiàn)了口蹄疫的爆發(fā)，隨后很快口蹄疫就擴(kuò)散到了周邊的農(nóng)場(chǎng)中。與2001年英國(guó)爆發(fā)的口蹄疫不同的是，直到2007年對(duì)病毒診斷和特性分析的分子生物學(xué)方法才嶄露頭角，實(shí)時(shí)熒光定量PCR就能夠?qū)谔阋卟《镜幕蚪M進(jìn)行擴(kuò)增和檢測(cè)，而且數(shù)個(gè)小時(shí)就能夠完成，這就意味著研究人員能夠以更快速更精準(zhǔn)地方法對(duì)病毒/疫情的爆發(fā)進(jìn)行有效控制。

從歷史上來(lái)講，在病毒疫情爆發(fā)后，對(duì)病毒基因組進(jìn)行測(cè)序常常能夠幫助研究人員評(píng)估病毒的擴(kuò)散機(jī)制以及病毒的來(lái)源，2007年爆發(fā)的口蹄疫就代表了實(shí)時(shí)對(duì)病毒全基因組進(jìn)行測(cè)序的開(kāi)端，通過(guò)對(duì)病毒的完整基因組進(jìn)行分析，研究人員不僅能夠確定突變的病毒，還能夠采取有效措施來(lái)遏制病毒的進(jìn)展。

基因組由單個(gè)核苷酸組成，這些核苷酸連接在一起就能夠形成一種特殊代碼，此前研究人員通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，隨著病毒在不同的農(nóng)場(chǎng)中進(jìn)行擴(kuò)散，大約就有4個(gè)核苷酸會(huì)不斷發(fā)生變化，因此當(dāng)9個(gè)改變的缺口被發(fā)現(xiàn)時(shí)就意味著仍有尚未確認(rèn)被病毒感染的農(nóng)場(chǎng)。當(dāng)然了，分子流行病學(xué)在這一點(diǎn)上看似并不新鮮，很多研究都會(huì)大量病毒進(jìn)行研究，這就能夠幫助研究人員深入剖析病毒的來(lái)源以及病毒如何驅(qū)動(dòng)疫情的爆發(fā)，比如，一項(xiàng)在越南進(jìn)行的研究就發(fā)現(xiàn)，登革熱病毒能夠在南方傳播，但其會(huì)通過(guò)人類(lèi)的運(yùn)動(dòng)定期向北邊移動(dòng)。

來(lái)自格拉斯格大學(xué)的研究人員通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)了蘇格蘭病毒病毒的來(lái)源以及其擴(kuò)散機(jī)制，同時(shí)他們還鑒別出了丙肝病毒傳播的熱點(diǎn)區(qū)域，然而，在病毒爆發(fā)期間利用全基因組測(cè)序技術(shù)或許就能為研究人員帶來(lái)全新的視野。

民眾在閱讀防御埃博拉的科普海報(bào)

抵御埃博拉

7年之后，在疫情爆發(fā)期間對(duì)病毒基因組進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)序在西非的埃博拉疫情中凸顯出了巨大潛力，直到2014年，和其它很多病毒一樣，研究者仍然基于傳統(tǒng)的追蹤接觸方法來(lái)研究埃博拉疫情的流行病學(xué)特征，同時(shí)他們想盡力找到哪些人會(huì)被感染，以及尋找這些感染的來(lái)源。當(dāng)然了目前這種策略仍然非常有價(jià)值，其對(duì)于調(diào)查和控制疫情爆發(fā)非常重要，但盡管如此，如今技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了分子生物學(xué)的手段，尤其是基因組測(cè)序，其能夠幫助科學(xué)家們快速制定應(yīng)對(duì)疫情爆發(fā)的策略。

以埃博拉病毒為例，對(duì)樣本中的病毒進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)序就能夠快速發(fā)現(xiàn)幾內(nèi)亞地區(qū)的兩個(gè)譜系的埃博拉病毒，而在塞拉利昂建立的測(cè)序設(shè)施至少發(fā)現(xiàn)了9種不同譜系埃博拉病毒的傳播；通過(guò)將樣本同特殊病毒譜系相聯(lián)系，研究人員就有可能解決疾病傳播鏈的問(wèn)題。同時(shí)研究人員還在南美寨卡病毒的爆發(fā)中使用了相同的方法，通過(guò)測(cè)序技術(shù)就能夠有效指導(dǎo)疾病的控制。

對(duì)病毒進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)序并不是傳統(tǒng)流行病學(xué)研究的另一種選擇，其只是增加了很多細(xì)節(jié)信息，從2007年口蹄疫爆發(fā)到現(xiàn)在已經(jīng)10年時(shí)間了，分子生物學(xué)的方法對(duì)于研究人員進(jìn)行疾病的追蹤、控制，最終有效遏制疾病的流行非常關(guān)鍵和重要。

文章來(lái)源

【1】Bluetongue： how to spot and report the disease

【2】Culicoides midges

【3】Field observations during the Bluetongue serotype 8 epidemic in 2006： II. Morbidity and mortality rate， case fatality and clinical recovery in sheep and cattle in the Netherlands
Preventive Veterinary Medicine doi：10.1016/j.prevetmed.2008.06.003

【4】serotype

【5】Molecular Epidemiology of the Foot-and-Mouth Disease Virus Outbreak in the United Kingdom in 2001
J Virology doi： 10.1128/JVI.01236-06

【6】Reverse transcription polymerase chain reaction

【7】Sequencing a genome

【8】Transmission Pathways of Foot-and-Mouth Disease Virus in the United Kingdom in 2007
PLOS Pathogens doi：10.1371/journal.ppat.1000050

【9】Dengue Virus in Sub-tropical Northern and Central Viet Nam： Population Immunity and Climate Shape Patterns of Viral Invasion and Maintenance
PLoS Negl Trop Dis doi：10.1371/journal.pntd.0002581

【10】Spatiotemporal Reconstruction of the Introduction of Hepatitis C Virus into Scotland and Its Subsequent Regional Transmission
J Virology doi： 10.1128/JVI.02106-15

【11】Rapid outbreak sequencing of Ebola virus in Sierra Leone identifies transmission chains linked to sporadic cases
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