Science：埃博拉基因测序难为“无米之炊”

图片来源：VIRALZONE/瑞士生物信息学研究所

随着埃博拉病毒横扫西非，科学家缺乏重要基因数据来解答引发众多担忧的猜测：这种病毒会变得更具传染性和更致命吗？它会发生变化，让其逃避诊断测试或疫苗吗？非洲和欧洲实验室的冰箱里存放着取自埃博拉患者的数千份血液样本，但它们并未被使用，且少数几个获得新基因数据的研究小组并未公开信息。

研究人员渴望近距离观察病毒可能是如何进化的。英国爱丁堡大学研究传染病的进化生物学家Andrew Rambaut 表示，除了要回答有关其毒性的问题外，基因数据还能揭示疾病流行的细节，包括传播特点以及病毒从动物宿主传播到人类需要多久。“如果可以及时完成检测，就可以确切了解到发生了什么。”他说。但面对官僚障碍和记录混乱等问题，科学家不得不等待。

今年8月，研究人员公布了塞拉利昂78位患者感染的埃博拉病毒的99个基因组，让全世界能够近距离看到埃博拉病毒分子。该分析包含了当时塞拉利昂已知的一半多病例。

研究结果一经确定，科学家就将基因数据放置在了公共数据库中。这些数据揭示了在塞拉利昂疫情初期，病毒在人际传播时是如何变化的，在之后的病例中，一种变体消失，而另一种则凸显出来。自那时起，这次疾病转变成了传染性疾病，但美国罗德研究所的Pardis Sabeti和Stephen Gire领衔的该研究小组却没能从塞拉利昂获得任何新样本。其他研究小组也遇到了类似困境。

数位研究人员均表示，从当地身陷困境的健康部门获得样本输出许可十分困难。“我只能假设当地的相关系统不堪重负，制备样本不是其优先项目。”Rambaut 说。他也是8月份发表的论文的合作者。

德国Bernhard Nocht热带医学研究所（BNI）病毒学家、欧洲移动实验室（EMLab）联盟协调人Stephan Günther表示，他们无法从尼日利亚和利比里亚输出样本。但他表示，BNI从3月开始一直在接收EMLab项目的几内亚样本，目前已经接近3000个。BNI代表几内亚政府将这些样本储存在高安全级别办公室里，几内亚政府仍是这些样本的所有者。

Günther和同事还未对这些样本进行测序，原因是联盟的同事正忙于支援被感染国家的疾病监测中心。“我们全部忙于现场工作。”Günther说，“人员是很大问题。”但他指出，欧盟新拨了170万欧元给EMLab进行埃博拉研究，问题或能得到缓解。

在法国，巴斯德研究所也经历了西非样本输入的困境，但他们仍计划迅速测序新病毒基因。巴斯德研究所埃博拉特别小组协调人Felix Rey表示，该研究所位于达喀尔（塞内加尔首都）的实验室最近收到来自几内亚的样本。达喀尔实验室将提取RNA，并送到巴黎进行高通量测序。“我们希望下个月能利用一二百个样本测序该病毒。”Rey说。

另外，与Sabeti合作的杜兰大学Robert Garry 表示，Sabeti和同事也可能很快获得塞拉利昂样本。但为了加速研究，她和同事正试着弄到经费，将测序机器运到西非。“如果我们不能在这里（美国）得到样本，那么我们将在那里进行测序。”她说。

但仅靠血液样本不足以进行基因组学研究。研究人员还至少需要知道每位患者来自哪里，理论上还需要患者存活或死亡等临床信息。“只有当获得这些数据后，你才能找到对测序有用的信息。”Günther说。但由于记录质量不一，这些信息通常已经丢失。他和同事目前正与无国界医生组织和世界卫生组织进行合作，以便将样本和相关信息进行匹配，但他表示，建设数据库是一项耗时耗力的工作。

同时，最初一批塞拉利昂样本产生的若干病毒序列结果并没有公布。美国疾控中心（CDC）在8月宣布测序了取自在该国接受治疗的患者的样本，但数据并没有被放入任何公共基因库中。Rambaut表示，这令人十分遗憾。“美国的病例来自利比里亚，迄今为止我们没有任何基因序列信息来自那里，即使一个基因组也十分有用。”他说。但CDC生物信息学家Duncan MacCannell在接受《科学》杂志采访时表示，这些序列已经“与公共健康界积极共享和讨论过了”。他表示，CDC正着手将序列信息提交给公共数据库。

Rambaut表示，新序列可能不会显示该病毒正在出现新的攻击或传播方式，但有助于得出更清晰的疫情暴发图。他还指出，一连串类似病毒可能指向一个传播热点区域，同时异常高的多样性表明尚有许多病例未被发现。

“更早的基因数据还表明，埃博拉病毒正经历快速变化，但这并不一定表明它正变得越来越危险。”Rambaut说，“大部分RNA病毒突变速度都很迅速，但适应性和功能性改变却是很慢的过程。”麻疹病毒变异的速度与埃博拉病毒类似，但却尚未成功脱离一次患病、终身免疫或用疫苗进行控制。虽然疫情十分严重，但Rambaut 说，“没有理由怀疑，埃博拉病毒会迅速改变生命周期或传播模式”。

原始出处：

Vogel G.Infectious Diseases. Delays hinder Ebola genomics.Science. 2014 Nov 7;346(6210):684-5. doi: 10.1126/science.346.6210.684.