iNature：2018年4月5日，中国学者2篇Nature背靠背的发表，在病毒领域取得重大进展，进一步推动了我国病毒领域向前的发展。这俩篇文章分别是：中国科学院研究所联合军事科学院军事医学研究院微生物流行病研究所、华南农业大学、新加坡DUKE-NUS新发传染病研究所和美国生态联盟（Ecoheath Alliance）合作发表题为“Fatal Swine Acute Diarrhea Syndrome Caused by an HKU2-related Coronavirus of Bat Origin”的研究论文，该论文确定了2016-2017年造成广东仔猪场发生仔猪急性致死性腹泻的病原为一种蝙蝠来源的新型冠状病毒；中国疾病预防控制中心（CDC）传染病预防控制所张永振研究员（目前兼任复旦大学附属上海市公共卫生临床中心/生物医学研究院教授）发表题为“The evolutionary history of vertebrate RNA viruses”的研究论文，该研究论文在多种物种中筛选了RNA病毒，这些物种涵盖了脊椎动物的大部分系统发育多样性，包括病毒仅很少记录在其中的那些基础脊椎动物谱系，该论文揭示了脊椎动物RNA病毒的进化历史。另外Scripps Research Institute研究所的大牛Mark Zeller与Kristian G. Andersen发表了"Backbone of RNA viruses uncovered"相关的评论文章,高度赞扬该篇文章“have provided an exciting starting point from which to strike out towards this goal”.
1.多个研究组合作揭示源于蝙蝠的新型冠状病毒是引起仔猪致死性腹泻疫情的真凶
2016年10月底，广东清远一种猪场暴发仔猪致死性疾病，发病仔猪表现为严重急性腹泻、呕吐、体重迅速下降，5日龄以下的仔猪死亡率高达90%。其他三个猪场随后也出现了疫情。截至2017年5月，共造成24693头仔猪死亡。根据临床症状，研究人员对病猪样本进行了猪流行性腹泻病毒、传染性胃肠炎病毒等已知猪腹泻相关病毒的检测。然而在疾病暴发高峰期，所有病毒检测结果均为阴性，表明该疾病是一种新发疾病。随后，对病猪肠道样本的高通量测序结果、病毒分离和感染实验证实，该疾病的病原是一种冠状病毒，将其命名为猪急性腹泻综合征冠状病毒，简称SADS冠状病毒（swine acute diarrhea syndrome coronavirus, SADS-CoV）。
接下来，科学家对SADS冠状病毒的基因组序列分析为寻找病毒的来源提供了线索：SADS病毒与2007年香港大学首次发现的蝙蝠冠状病毒HKU2基因组序列高度相似，全长序列一致性达95%，但囊膜蛋白（S蛋白）的氨基酸序列一致性只有86%。这表明HKU2虽不是SADS冠状病毒的直接祖先，但两者在遗传进化上关系相近，暗示SADS冠状病毒来源于蝙蝠。 研究团队随即对2013-2016年期间在广东采集的591份蝙蝠样品进行了SADS冠状病毒特异性定量PCR检测，共有58份结果为阳性，大部分阳性样品来自菊头蝠。其中一株在发生疫情猪场附近的蝙蝠洞穴中发现的冠状病毒与SADS病毒的全基因组序列一致性高达98.48%，其S蛋白氨基酸序列一致性在98%以上。结果进一步表明引起这次仔猪腹泻疫情的SADS冠状病毒来源于蝙蝠HKU2相关冠状病毒的跨种传播（图一）。根据对和病猪有密切接触的猪场工作人员的血清学调查结果，尚无证据显示SADS冠状病毒可进一步跨种感染人。
图一 SADS冠状病毒与蝙蝠HKU2相关冠状病毒的基因组比较（A）和囊膜蛋白S1基因进化分析（B）
SADS和2002-2003年暴发的严重急性呼吸综合症（SARS）具有诸多相似之处：两者都发生于广东，均由新发冠状病毒引起，源头都是菊头蝠。蝙蝠是多种冠状病毒的自然储存宿主。SADS冠状病毒的发现与溯源研究证实了蝙蝠携带的某些冠状病毒可跨种传播至家畜并造成严重疾病。针对蝙蝠持续开展冠状病毒的监测，发现、鉴定对人畜健康构成潜在威胁的蝙蝠冠状病毒，对于防控新发传染病、保障畜牧业生产安全具有重要意义。
图二 此次广东省爆发疫情的养猪场（A-D）和蝙蝠取样点（黑色蝙蝠）的地理位置。其中，在CONGHUA取样点发现的一株蝙蝠冠状病毒与引起此次猪场疫情的SADS-CoV全基因组序列一致性高达98.48%。红色小旗标识的佛山市是2002年SARS疫情首例确诊者所在地。
该研究得到了中国科学院先导B科技专项、国家自然科学基金、美国国立卫生研究院等项目资助。研究所周鹏青年研究员、军事科学院军事医学研究院范航助理研究员、华南农业大学蓝天副教授为文章并列第一作者，研究所石正丽研究员、军事科学院军事医学研究院童贻刚教授、华南农业大学马静云教授、新加坡DUKE-NUS新发传染病研究所王林发院士和美国生态联盟（Ecoheath Alliance）Peter Daszak为共同通讯作者。参加单位还包括泰山医学院、广东生物资源应用研究所、武汉大学公共卫生学院、广东实验动物监测所和华北理工大学。
原文链接：
https://www.nature.com/articles/s41586-018-0010-9
2.张永振组揭示脊椎动物RNA病毒的进化历史
RNA病毒感染广泛的宿主，包含巨大的遗传和表型多样性【1】。由于它们对公共健康和农业产业的潜在影响，人们相当关注描述与脊椎动物相关的RNA病毒的多样性和进化。尽管对无脊椎动物和脊椎动物宿主的监测日益广泛，但无脊椎动物和脊椎动物病毒之间几乎没有直接联系，而脊椎动物病毒往往形成与无脊椎动物中发现的病毒只有远距离相关的单系群。
在不同的脊椎动物寄主群体中鉴定脊椎动物相关病毒
在脊椎动物体内，对哺乳动物和鸟类存在显著的感染差异【2】，即使它们仅占总脊椎动物多样性的一小部分。尽管它们在脊椎动物的进化过程中具有丰富的表型多样性和中心作用，但对于那些感染鱼类，两栖动物和爬行动物的病毒知之甚少【3】。值得注意的是，到目前为止记载的鱼，两栖动物和爬行动物相对较少的病毒往往形成与已知脊椎动物RNA病毒不同的谱系【4-7】，这部分可能反映了这些宿主在脊椎动物系统发育中的位置【8】。然而，这些分类群中的病毒系统发育和基因组多样性的程度，它们的祖先以及病毒 - 宿主共分歧与脊椎动物RNA病毒进化中的跨物种传播的相对频率仍然不确定【9】。
脊椎动物相关病毒基因组的进化
为了更好地理解脊椎动物病毒的起源和进化历史张永振组使用大规模的元转录组学方法，发现爬行动物，两栖动物，肺鱼，鳍条鱼，软骨鱼和无颚鱼中的214种脊椎动物相关病毒。新发现的病毒出现在与脊椎动物感染有关的RNA病毒的每个家族或属中，包括含有人病原体如流感病毒，沙粒病毒科和丝状病毒科的那些病毒，并具有广泛反映其宿主的系统发育历史的分枝次序。张永振组为大多数脊椎动物RNA病毒群建立了长期的进化历史，并通过使用过时的直向同源内源病毒元素评估进化时间尺度来支持这一观点。张永振组还鉴定新的脊椎动物特异性RNA病毒和基因组结构，并重新评估病毒携带RNA病毒的进化。总之，这项研究揭示了脊椎动物整个进化历史中各种病毒 - 宿主的关联。
原文链接：
https://www.nature.com/articles/s41586-018-0012-7
参考文章：
1. Shi, M. et al. Redefining the invertebrate RNA virosphere. Nature 540, 539–543(2016).
2. King, A. M. Q., Adams, M. J., Carstens, E. B. & Lefkowitz, E. J. Virus Taxonomy: 9thReport of the International Committee on Taxonomy of Viruses (Elsevier Academic,Amsterdam, 2012).
3. Essbauer, S. & Ahne, W. Viruses of lower vertebrates. J. Vet. Med. B Infect. Dis.Vet. Public Health 48, 403–475 (2001).
4. Batts, W., Yun, S., Hedrick, R. & Winton, J. A novel member of the family Hepeviridae from cutthroat trout (Oncorhynchus clarkii). Virus Res. 158,116–123 (2011).
5. Mikalsen, A. B. et al. Characterization of a novel calicivirus causing systemic infection in atlantic salmon (Salmo salar L.): proposal for a new genus of caliciviridae. PLoS ONE 9, e107132 (2014).
6. Shi, M. et al. Divergent viruses discovered in arthropods and vertebrates revise the evolutionary history of the Flaviviridae and related viruses. J. Virol. 90,659–669 (2015).
7. Stenglein, M. D. et al. Identification, characterization, and in vitro culture of highly divergent arenaviruses from boa constrictors and annulated tree boas: candidate etiological agents for snake inclusion body disease. MBio 3, e00180 12 (2012).
8. Hedges, S. B., Marin, J., Suleski, M., Paymer, M. & Kumar, S. Tree of life reveals clock-like speciation and diversification. Mol. Biol. Evol 32, 835–845 (2015).
9. Dill, J. A. et al. Distinct viral lineages from fish and amphibians reveal the complex evolutionary history of hepadnaviruses. J. Virol. 90, 7920–7933 (2016).
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