2015年10月27日
Illumina杰出科学家Gary Schroth最近在《新英格兰医学杂志》(New England Journal of Medicine)上发表了一篇关于埃博拉病毒传播的论文。在这里，他解释了这项研究是如何进行的，以及研究结果的含义。
在利比里亚的埃博拉病毒的性传播的情况下被利用IlluminaMiSeq®系统和TruSeq®RNA访问套件的自定义版本的证实。Contributing to the work were scientists from the U.S. Army Medical Research Institute of Infectious Diseases, the Liberian Institute for Biomedical Research, the Centers for Disease Control and Prevention, the World Health Organization, the National Institutes of Health, and the Ministry of Health & Social Welfare in Liberia.
这个案例发表在最近一期的新英格兰医学杂志该研究提供了埃博拉病毒在一名携带埃博拉病毒的男子和他的女性伴侣之间传播的分子证据。警告:该男子的血液在传播前155天被检测出没有感染埃博拉病毒。研究人员是如何解开这个谜团并建立联系的呢?使用新一代测序。
一个复杂的情况
2014年9月23日，利比里亚一名携带埃博拉病毒的男子进入医院接受治疗。9月29日，他的血液呈埃博拉阴性，并于10月7日出院。五个月后，他与一名女子发生了无保护措施的性交，这名女子20天后死于埃博拉病毒。2015年3月27日，这名女子去世后，公共卫生官员对该男子的精液样本进行了定量RT-PCR检测，结果呈阳性。然而，测试表明，病毒RNA的水平几乎无法检测到，研究人员只能告诉这名男子的精液是埃博拉阳性。
那时，科学家们意识到，他们需要一种更先进的方法来提供直接的基因组证据，以确定这位女性是否真的被这位男性感染，以及感染是否由几个月前感染他的同一种病毒引起。Illumina杰出科学家Gary Schroth说NEJM论文中写道，“Illumina公司的TruSeq RNA Access Kit与MiSeq联合使用，是唯一可以提供近乎完整的病毒基因组序列的技术，该基因组序列来自使用qPCR时几乎无法检测到埃博拉病毒水平的精液样本。”
他补充说，“所有这些都是这种勉强可检测的病毒水平 - 可能比他们甚至希望使用常规方法获得基因组的浓度为100至1,000倍。这就是RNA接入技术对该项目至关重要的地方。“
使连接
研究人员从男性精液中提取了富含TruSeq RNA Access试剂盒的埃博拉病毒RNA序列，并将其基因组与从女性血液样本中提取的病毒RNA的相似性进行了比较。通过下一代测序，研究人员发现，来自该女子血液和男子精液的埃博拉病毒基因组与直接传播一致。
具体来说，测序数据支持了两个事实:该病毒是从该男子性传播给该女子的，他在10月份携带的病毒与她死亡时携带的病毒相同。因此，他并没有再次被感染，而是在发病后的175天里，他的精液被病毒感染了。
研究人员确信他们的发现，因为有令人信服的分子证据。通过测序，研究人员能够确定这两个样本共享了在西非任何其他埃博拉病毒序列中都没有发现的基因替换。
谢罗斯博士解释说：“埃博拉病毒大约10,000个基地的含量，该男子有八种独特的变种，与世界上其他菌株相比，初始感染他的菌株。并且，在杀死女性的病毒的菌株中发现了七个八种变体中的七种。这是他感染了她的明确分子证据，并且他在3月份他的病毒与他的病毒相同。它没有变异，或者他没有被不同的菌株重新感染。“
这一发现也提出了一个问题:为什么病毒会出现在他的精液中而不是血液中?
施罗斯博士说，人体内的一些区域被认为是‘免疫特权’部位。“这意味着这些部位的免疫反应受到严格控制;这些区域不会与免疫系统发生太多的相互作用，所以它们更难清除。”
公共卫生问题
这项研究的结果对公众健康有重大意义。美国疾病控制与预防中心(Centers for Disease Control and Prevention，简称cdc)和世界卫生组织(World Health Organization，简称who)改变了他们对恢复期患者关于性接触的建议，直到获得有关埃博拉病毒能在精液中存留多久的更确切信息。
“公众健康关注的是：这是怎么回事是的这个概念的长期效应‘清除埃博拉病毒感染’？这项研究不仅显示埃博拉病毒是很长一段时间后检测，但即使在低病毒载量 - 当它是几乎检测不到的 - 它仍然可以杀死一个人，”施罗特博士说。
USAMRIID的CPT Jeffrey Kugelman博士帮助建立了LIBR的现场基因组测序能力，他说，这项研究说明了为什么需要这样的能力。在一份声明他说，“这项工作使有关如何管理和控制疾病的传播更明智的决策。要在该领域，在爆发期间，而且要提供给医疗服务提供者和公共卫生官员近实时测序信息的能力 - 这是第一”
为什么是TruSeq RNA Access?
研究人员使用TruSeq RNA Access试剂盒和定制的针对埃博拉病毒的捕获探针，富集了精液样本中的埃博拉基因组RNA。从本质上说，RNA Access方法是唯一可以从精液样本中提供几乎完整的病毒基因组序列的技术，而根据标准的qPCR检测，精液样本几乎没有埃博拉病毒的检测水平。
As Dr. Schroth explains, “Conventional methods are really good when using highly infected samples with abundant viral loads but before the TruSeq RNA Access kit, you really couldn’t look at these samples with really, really low levels of virus, as is necessary in such a case. It allowed us to get a full genome in a sample that was barely detectable by PCR. This method can be more sensitive for generating genome information than other methods available.”
Schroth博士继续说，在这项研究中使用的RNA访问试剂盒是TruSeq RNA访问试剂盒的定制使用。“我的团队一直在研究如何使用RNA Access方法。现在我们的试剂盒是用来丰富人类基因的，但我们意识到，如果我们把探针从人类探针换成病毒探针，这个试剂盒和方案可以用于病毒学。所以，我们制作了这个埃博拉小组来与这些组织合作，但Illumina公司没有“埃博拉RNA获取试剂盒”。
他的结论是，“我们喜欢在特殊的项目上工作，并与世界知名的组织合作，不仅进一步研究我们自己的研究，而且要改善公共卫生。毕竟，我们的目标是使科学家们进行最终会改善人类健康的研究。“
MiSeq®系统和TruSeq®RNA访问试剂盒仅供研究使用。不是为了诊断程序。
