病毒變異？看懂病毒“習(xí)性”需與臨床數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)研究

近日，新型冠狀病毒是否變異引發(fā)關(guān)注。公眾對于冠狀病毒發(fā)生了什么樣的變異，病毒變異是否影響它的致病性和傳播力等問題產(chǎn)生很多疑問，科技日報記者帶著這些問題咨詢了多位基因組學(xué)領(lǐng)域和病毒學(xué)領(lǐng)域的學(xué)者。

病毒變異常見，“質(zhì)變”還未到來

“病毒變異是非常常見的，每個毒株的病毒序列都或多或少有所不同。”美國加州大學(xué)圣地亞戈分校醫(yī)學(xué)中心副教授李克峰介紹，病毒毒株之間的不同和“千人千面”有著相似的道理。

日前，論文《關(guān)于SARS-CoV-2的起源和持續(xù)進(jìn)化》在對百余株新冠病毒毒株的全基因組序列比對后發(fā)現(xiàn)，病毒在基因組上一個蛋白編碼位點(diǎn)的突變形成了兩“組”，被媒體稱為“亞型”。“目前看，這個程度的變異造成的差異不足以叫‘亞型’，叫分枝(clade)比較合適。”有病毒專家表示，“亞型”有獨(dú)特的意義，不同病毒的定義不一樣，不是只要有一兩個突變就可以分出“亞型”。

相關(guān)專家表示，這個病毒剛剛發(fā)生還沒多久，不可能有太大的變化，根據(jù)對病毒現(xiàn)有的認(rèn)知，病毒的變異速率大約為每年1000個堿基中發(fā)生1個堿基的變化，只有在關(guān)鍵位點(diǎn)的變化才能導(dǎo)向突出的變異。

針對新冠病毒變異會不會影響疫苗研發(fā)的問題，中國科學(xué)院副秘書長、中國科學(xué)院院士周琪回應(yīng)稱，目前，病毒變異并沒有影響到藥物研發(fā)、抗體制備和疫苗制備。在病毒變異的過程里面我們需要更多案例，也需要更多深入研究。目前研究人員正在積極地觀測病毒變異程度、布局科研項目。

序列共享，實現(xiàn)真正的大數(shù)據(jù)挖掘

目前的基因序列對比研究的樣本量大多為百余例左右。李克峰認(rèn)為，研究樣本量太少，并不能說明是什么時候變異的以及是否在武漢變異的。

此外，對于冠狀病毒樣本的數(shù)據(jù)挖掘，還應(yīng)該注重代表性，例如該論文選用的數(shù)據(jù)中，武漢樣本多是元旦前后，1月底前后的樣本多集中于國外，還有少部分1月中旬的廣東、云南的樣本數(shù)據(jù)，分散的數(shù)據(jù)很難講通病毒繁衍、進(jìn)化、傳代的“故事”。

“數(shù)據(jù)數(shù)量的嚴(yán)重缺乏，很可能造成片面的分析結(jié)果。”一位國家科學(xué)數(shù)據(jù)中心負(fù)責(zé)人介紹，據(jù)國家生物信息中心(國家基因組科學(xué)數(shù)據(jù)中心)建立的2019新冠病毒信息庫發(fā)布的統(tǒng)計，目前全球公開的新冠病毒序列有283條，其中只有200個全基因組序列。這對于數(shù)據(jù)挖掘的需求而言相當(dāng)于“杯水車薪”。

看懂病毒“習(xí)性”，需與臨床數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)研究

上述論文中提到，新冠病毒可以分為S型和L型，前者更具侵略性，后者更溫和。李克峰認(rèn)為：“目前而言，病毒習(xí)性是沒法根據(jù)病毒的基因序列單獨(dú)判斷。科學(xué)家試圖探索病毒的蛋白與宿主受體結(jié)合程度來作為病毒傳播力的一個判斷依據(jù)，但是其致病力目前還未找到共性規(guī)律。”

一個病毒是否“兇猛”，是不是個“暴脾氣”，該如何推論?

“該論文運(yùn)用序列分析軟件，對新冠病毒基因的差異進(jìn)行分型，進(jìn)而得到每種基因分型和患者臨床表現(xiàn)的關(guān)聯(lián)性，我認(rèn)為這只能是推測性結(jié)論。”美國堪薩斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院教授董亞峰認(rèn)為，把病毒變異分型后，還需要與患者的臨床數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)性分析，才有現(xiàn)實意義。

“找基因的變異是一項非常重要的工作，但難度比較大。在幾萬個患者的基因中找到變異的片段，相當(dāng)于大海撈針。我們不可能，也沒有必要把每位患者的基因做測序，從而發(fā)現(xiàn)基因變異。通過選擇特殊病人、不同流行病學(xué)史或不同地域的患者進(jìn)行基因測序，以加快尋找變異的基因。”董亞峰解釋，比如一些特殊患者，其核酸檢測一直是陰性，但CT影像等臨床數(shù)據(jù)傾向于陽性;治療后核酸轉(zhuǎn)陰又轉(zhuǎn)陽性的患者，通過對這些特殊患者的基因序列分析，與普通患者作比較，會更高效找到基因變異片段。

尋找新冠病毒的變異不僅表明人類對新冠病毒的認(rèn)識深度，還有很多現(xiàn)實意義。董亞峰介紹，比如檢測試劑盒出現(xiàn)陰性可能是由于某些基因片段特定區(qū)域突變，從而檢測不到。通過發(fā)現(xiàn)基因變異，還可以設(shè)計出更好的核酸檢測試劑盒;再比如，通過把變異和非變異基因患者的臨床數(shù)據(jù)做統(tǒng)計分析，可以將基因變異與病情的發(fā)展、愈后等指標(biāo)做關(guān)聯(lián)分析，進(jìn)而指導(dǎo)更有效的精準(zhǔn)治療。

“不同變異的病毒可能臨床癥狀完全不同，如果能找到規(guī)律將對臨床有指導(dǎo)意義。”董亞峰強(qiáng)調(diào)，科學(xué)研究意義不僅在發(fā)現(xiàn)不同，更要注重臨床應(yīng)用。

本報記者 張佳星