斯克里普斯研究所(TSRI)科學(xué)家共同領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)新研究表明，埃博拉病毒在2013-16年流行期間獲得了基因突變，似乎有助于其更好地靶向人類細(xì)胞。

TSRI傳染病研究人員克里斯蒂安·安德森(Kristian G. Andersen)表示：“人們相信埃博拉病毒基本上不會(huì)改變。”他同時(shí)還是斯克里普斯轉(zhuǎn)化科學(xué)研究所(STSI)傳染病基因組學(xué)的負(fù)責(zé)人。“但是這項(xiàng)研究告訴我們，埃博拉病毒的自然突變(在爆發(fā)期間發(fā)生)改變了人類細(xì)胞的感染力。”

這項(xiàng)研究于2016年11月3日發(fā)表在《細(xì)胞》雜志上，由安德森，麻省大學(xué)醫(yī)學(xué)院的杰里米·魯班和麻省理工學(xué)院廣泛研究所的帕迪斯·薩貝蒂和哈佛大學(xué)共同領(lǐng)導(dǎo)。這項(xiàng)新的研究伴隨著由諾丁漢大學(xué)的一個(gè)獨(dú)立科學(xué)家小組領(lǐng)導(dǎo)的Cell中的第二篇論文。

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵突變

對(duì)于這項(xiàng)新研究，Andersen及其同事使用了病毒基因組的序列目錄，該目錄先前是從最近爆發(fā)的28,000多個(gè)已知埃博拉病毒病例中的1438個(gè)產(chǎn)生的。因此，Cell中的這項(xiàng)新研究是研究埃博拉病毒的空前方法。以前的每次爆發(fā)都相對(duì)較小，因此研究人員從未能夠檢查過這么多埃博拉病例的基因組。

當(dāng)他們對(duì)這些序列進(jìn)行排序時(shí)，埃博拉病毒外部蛋白質(zhì)(稱為糖蛋白)上一個(gè)位點(diǎn)的突變引起了科學(xué)家的注意。由于埃博拉病毒的糖蛋白與其宿主細(xì)胞上的受體結(jié)合，該位點(diǎn)的突變會(huì)影響病毒的感染能力。

安德森說：“自1976年第一次埃博拉疫情爆發(fā)以來，這種病毒的受體結(jié)合域一直是相同的。” “這是我們唯一一次看到該領(lǐng)域的突變。”

研究人員發(fā)現(xiàn)，攜帶這種突變的埃博拉病毒的版本稱為GP-A82V，是在埃博拉病毒病例呈指數(shù)級(jí)增長之前在流行病中出現(xiàn)的?？傮w而言，他們估計(jì)GP-A82V版本的埃博拉病毒在最近的疫情中造成了大約90%的感染。

適應(yīng)人類宿主

接下來，科學(xué)家測(cè)試了GP-A82V對(duì)多種類型動(dòng)物細(xì)胞的反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)該突變特別有助于病毒感染靈長類動(dòng)物細(xì)胞。

研究人員認(rèn)為，爆發(fā)的規(guī)模使檢測(cè)這種突變的可能性更大?？茖W(xué)家懷疑埃博拉病毒通常生活在蝙蝠中，但隨著人類宿主的增多，該病毒有更多機(jī)會(huì)適應(yīng)人類。

TSRI研究助理Nathan Grubaugh解釋說：“我們認(rèn)為，這表明當(dāng)您大量爆發(fā)埃博拉病毒或其他病毒時(shí)，您可能會(huì)發(fā)生這些事件，這些事件可能會(huì)演變?yōu)樵谛滤拗髦凶兊酶映晒Α?rdquo;這項(xiàng)研究是由麻省大學(xué)醫(yī)學(xué)院的William E. Diehl，布羅德研究所的Aaron E. Lin和愛丁堡大學(xué)的Luiz Max Carvalho共同進(jìn)行的。

研究人員不確定這種突變?nèi)绾卧鰪?qiáng)病毒進(jìn)入人體細(xì)胞的能力。一種假設(shè)是，這種突變使埃博拉病毒受體結(jié)合域中的附近氨基酸發(fā)生位移，從而幫助糖蛋白更好地適應(yīng)了人類宿主受體，就像一把鎖一樣。

未來爆發(fā)的重要性

Andersen強(qiáng)調(diào)，GP-A82V形式的埃博拉病毒很可能不再構(gòu)成威脅。安德森說：“重要的是要了解，一旦爆發(fā)結(jié)束，這種特定病毒很可能會(huì)消失。” 相反，這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)很重要，因?yàn)樗鼈兓卮鹆税２├《臼欠窨梢栽诒l(fā)期間獲得突變，從而可能改變病毒蛋白功能的問題。

安德森(Andersen)和格魯布(Grubaugh)還將這項(xiàng)研究作為基因組測(cè)序如何幫助研究人員更快地對(duì)流行病做出反應(yīng)并針對(duì)爆發(fā)中活躍的病毒的特定株系定制療法的一個(gè)例子。安德森說：“這類工作會(huì)影響決策。”

研究人員稱贊他們與其他實(shí)驗(yàn)室的合作使這項(xiàng)研究成為可能。Grubaugh說：“由于這項(xiàng)合作以及其他小組如何迅速公開其研究數(shù)據(jù)，我們得以跟蹤病毒的變化方式。”

下一步將是檢查最近爆發(fā)時(shí)出現(xiàn)的其他突變。研究人員還希望了解傳染性的增加是否會(huì)改變死亡率和人傳播疾病的可能性。格魯伯說：“伴隨著有關(guān)細(xì)胞的研究，這項(xiàng)研究表明了埃博拉病毒的突變?nèi)绾胃淖儗?shí)驗(yàn)系統(tǒng)中細(xì)胞的感染性，但是我們不知道這些發(fā)現(xiàn)如何轉(zhuǎn)化為包括人類在內(nèi)的復(fù)雜生物體的埃博拉病毒感染。” 。“對(duì)于未來的研究，找出這一點(diǎn)至關(guān)重要。”