5位医生的生命: 埃博拉病毒的起源和传播

这是历史上最严重的埃博拉疫情！截至8月20日，已经有2600多例感染，1400死亡. 埃博拉病毒爆发从哪里开始，如何传播？一组国际研究人员和塞拉利昂卫生部对99个埃博拉病毒基因组进行了测序，以推断该流行病的来源和传播方式. 他们的研究论文发表在《科学》杂志上. 但是，截至本文发表时，不幸有5位论文作者死亡.

科学于8月5日收到该论文，并决定于8月21日接受并于今天发表.

以前的埃博拉病毒病暴发仅限于中部非洲偏远地区. 最大的爆发（318例）发生在1976年. 2014年的爆发发生在西非. 它于2月在几内亚开始，于3月和5月传播到邻国利比里亚和塞拉利昂，并于7月底到达尼日利亚. 感染病例数迅速增加，仅34.8天就翻了一番.

Kenema公立医院用于监测埃博拉病毒的聚合酶链反应（PCR）引物. 图片来源: 斯蒂芬·吉尔（Stephen Gire），该论文的作者之一.

对于尚未消除的严重流行病，关于病毒流行的及时，准确的信息尤为重要. 研究人员迫切需要了解这种埃博拉病毒爆发的原因，传播时间和传播方式，以及该病毒的动态和演变. 关键人物是一名年轻妇女，她因高烧和流产而去了塞拉利昂的凯内玛医院. 经过检测并确认她感染了埃博拉病毒，成为塞拉利昂首例确诊病例.

经过调查，塞拉利昂卫生部的工作人员最终证实，该名妇女感染了埃博拉病毒而死于中医师的葬礼，导致该病毒感染了该病毒. 葬礼上还有其他13名妇女. 该病毒从几内亚传播到塞拉利昂.

分析结果还表明，塞拉利昂的埃博拉病毒流行是由两种不同的埃博拉病毒引起的埃博拉病毒怎么来的，这两种病毒是几乎同时从几内亚传入的. 当一种菌株被感染的护士传播给其他人时，突变为第三种菌株. 这第三种压力进一步由驱使护士和其他照顾她的人的护士传播.

基于系统发育比较结果，研究人员推测埃博拉病毒的来源可以追溯到1976年的爆发. 在过去的10年中，这次爆发的埃博拉病毒可能是从中非的一种病毒中传播出来的，并通过动物水库传播. 尽管研究人员不确定是哪种动物引起了这种病毒的传播，但实蝇还是第一大嫌疑人，因为至少有一种类型的实蝇生活在中非和几内亚.

了解病毒的来源和传播可以更大程度地阻止流行病的传播. “我们的研究结果表明，某个时候有人感染了动物宿主，所有随后的病例都是人与人之间的传播. 但是，如果您想进一步研究这个问题，则需要从塞拉利昂和进一步对利比里亚进行了测序，以分析是否还有其他动物向人类传播的例子. ”研究人员告诉郭虎网站: “受埃博拉疫情影响的许都将食用布什肉作为一种重要蛋白质. 作为营养物质的来源，这种行为本身很容易造成健康问题. 但是，如果我们观察到的结果是正确的，那么我们应该更加注重防止人与人之间的传播. ”

为了了解埃博拉病毒在感染者中的进化，研究人员使用高通量测序对99个样品中的埃博拉病毒基因组进行了测序，测序深度约为2000倍（注: 测序深度为测序获得的碱基总数与基因组大小之比，这是评估测序量的指标之一）. 这些样本来自塞拉利昂的78名患者（包括参加葬礼的12名妇女），其中一些提供了不止一次的样本，使研究人员可以更好地分析同一个人中病毒的变化情况.

测序和分析结果共鉴定出395个基因突变. 与以前记录的埃博拉病毒相比，有341个碱基取代突变. 研究人员还在埃博拉病毒爆发的病毒样本中发现了55个单核苷酸多态性. 实验结果表明，该基因在病毒传播过程中会迅速发生突变，并且基于PCR诊断测试，突变位点包含一些重要位置，这些位点将影响测试结果的准确性. 该研究论文的合著者是哈佛大学斯蒂芬·吉尔（StephenGire）的研究人员，他说该结果对于及时改进测试试剂盒中PCR引物的序列具有参考价值. 在爆发期间，“我们还观察到埃博拉病毒基因组的进化. 研究结果表明，爆发期间病毒基因组的进化速度大约是没有爆发时的两倍. ”研究人员说.

哈佛大学的研究员斯蒂芬·吉尔（Stephen Gire）正在向塞拉利昂的凯内玛公立医院提供实验室安全设备和试剂，用于检测埃博拉病毒. 图片来源: 论文的作者之一内森·尤兹维克（Nathan Yozwiak）

“基因监测在疾病暴发中非常重要. 其他科学家建议我们应研究测序结果中的罕见突变. 这些突变可能无法通过传统测序方法检测到. 它们可能会开始在宿主中出现，但是因为它无法通过传统方法检测到，所以它流行起来将为时已晚. ”研究人员告诉Guohu.com，“因此，可以在首次发生突变时就发现它们. 对于跟踪突变的发生，预测将来会出现什么突变也很重要. ”

这些结果可能对研究药物和疫苗目标具有重要意义. 安德森和他的同事们首次将数据发布给科学界，并很快收到了反馈. “斯克里普斯研究所的科学家已经预测了这些序列的结构，并将它们与ZMapp实验性抗体混合物中的抗体结构进行了比较，以提供结构线索来了解2014年埃博拉病毒的变化. ”研究人员介绍.

下一步，研究人员希望了解2014年埃博拉病毒基因组与以往不同的突变是否与其强大的感染和传播能力有关.

参与这项研究的科学家表示，这项工作非常困难，但是由于许多个人和组织的共同努力，这项工作才得以实现. 包括凯内玛公立医院和塞拉利昂卫生部对这一流行病的快速反应，以及布罗德研究所，哈佛大学和杜兰大学的团队成员全天候工作，以便整个科学界都能在短时间内看到. 取实验数据.

在塞拉利昂的凯内玛，一些参与本文工作的研究人员的合影. 左二是Sheik Humarr Khan（牺牲），右三是奥古斯丁·戈巴（Augustine Goba），右二是克里斯蒂安·安德森（Kristian Anderson），右一是斯蒂芬·吉尔（Stephen Gire）. 图片来源: PardisSabeti，该论文的相应作者之一. 图片来源: 该论文的通讯作者Pardis C. Sabeti

另一个重要因素是Broad Institute在测序其他病原体过程中建立的研究方法和设施基础. “我们可以使用现有的测序方法（例如拉萨热和登革热病毒. 该方法）执行有效的测序，可以使数据几乎实时地发布. ”研究人员告诉了GuoKou.com.

研究人员认为，需要更多的支持，培训，基础设施和资金来完全控制该流行病. 因为人际传播是传播流行病的方法，所以隔离被感染的患者并加强对与患者接触者的追踪非常重要. 将来，有必要培训更多的本地科学家和医生，并开发可靠且易于使用的诊断方法来检测早期的埃博拉感染. “如果可以在当地迅速，准确地检测出感染病例，那么也许可以在疫情爆发之前将其扼杀. ”

为了加快响应计划，研究团队在发表研究论文之前将全长测序结果上传到了美国国家生物技术信息中心（NCBI）DNA序列，以便世界各地的科学家能够获取最新数据. “发生流行病时，共享研究数据非常重要. 这就是为什么我们选择在获取数据并进行质量检查后立即发送数据. 其他研究人员也采用了相同的方法. 我们非常希望未来，对数据的开放访问将成为一种常规做法. ”

研究人员还希望与其他发生流行病的国家的研究人员合作，以了解这些地区的病毒情况. 德国汉堡伯纳德·诺奇热带医学研究所的斯蒂芬·冈瑟（StephanGünther）采集了几内亚患者的样本. 利比里亚的其他研究人员也收集了样本，但由于每个人仍在努力遏制该流行病的传播，因此他们没有时间对这些样本进行测序.

该研究收集了来自4个国家的50多位合著者埃博拉病毒怎么来的，以参与病毒样本收集和序列分析. 不幸的是，有五名作者在与埃博拉的战斗中丧生，他们都是塞拉利昂凯内玛医院的医务人员，包括谢赫·胡马尔·汗和穆罕默德·富拉. ），Mbalu Fonnie，Alex Moigboi和Alice Kovoma.

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