病毒传播“隐秘序列”的研究
病毒传播“隐秘序列”的研究
医学顾事2021-01-06 12:42:56
在新冠肆虐的当下，一场普通感冒都令人紧张不已，只因两者存在一些相似症状。如果找到新冠肺炎重症的分子机制并进行干预，使得在新冠感染后只出现发热、乏力等轻度症状而不出现炎症因子风暴、急性呼吸窘迫综合征（ARDS）等严重症状，岂不是可将新冠转变为“普通感冒”？
图 1. COVID-19 全球感染地图
（来自 https://coronavirus.jhu.edu/map.html）
自 2020 年 1 月至今，新冠肺炎（COVID-19）已在全球蔓延了近十个月，导致全球超过 5000 万人感染和 127 万人死亡。新冠爆发后，不计其数的人力、物力投入到这场“战疫”中。在科学界，科学家们不约而同地加入了这场“新冠攻坚战”中。在文献数据库 PubMed 中搜索关键词 COVID-19，7 万多篇文献见证了科学家们的探索历程。
的确，我们在新冠的“战疫”中取得了一系列阶段性的成果，比如通过测序我们知道新冠病毒（SARS-CoV-2）基因组中的每一个核苷酸序列，此外我们知道新冠病毒可能最早来自于蝙蝠，我们知道新冠病毒传播的多种途径，我们知道新冠肺炎多种多样的临床症状，也有了一些治疗的策略。但很多问题我们依然所知甚少， 为什么新冠病毒对人类“情有独钟”并会引起相关症状，而对很多动物似乎无动于衷或基本没有杀伤力？为什么新冠病毒感染后有人很快恢复而有人因此丧生？新冠药物研发如火如荼，但真正有效的药物令我们望眼欲穿，又一次又一次地让我们失望。时至今日，新冠肺炎依然是摆在全球各国面前的十分棘手的问题。
在新冠肆虐的当下，一场普通感冒都令人紧张不已，只因两者存在一些相似症状。如果找到新冠肺炎重症的分子机制并进行干预，使得在新冠感染后只出现发热、乏力等轻度症状而不出现炎症因子风暴、急性呼吸窘迫综合征（ARDS）等严重症状，岂不是可将新冠转变为“普通感冒”？2020 年 11 月 5 日，复旦大学于文强团队与合作者在预印本 bioRxiv 上发表题为 Human Identical Sequences of SARS-CoV-2 Promote Clinical Progression of COVID-19 by Upregulating Hyaluronan via NamiRNA-Enhancer Network的论文[1]，该团队在新冠病毒基因组中鉴定到一类“隐秘的序列”，这类序列可能是导致新冠诸多严重症状的关键，阻断这类序列发挥作用或可将新冠感染转变为一场“普通感冒”。
图 2. 复旦大学于文强团队与合作者 11 月 5 日在预印本 bioRxiv上发表的文章
在新冠基因组中鉴定到 HIS 序列
新冠爆发后，中国科学家率先行动。早在 2020 年 1 月 11 日，上海市公共卫生临床中心张永振团队在病毒学网站（virological.org）发布了全球首个新冠病毒全基因组序列（2 月 3 日在Nature上线）[2]，为新冠的研究提供了极其宝贵的原始材料。从一月中下旬到二月初，新冠疫情开始大规模爆发，每天看到各种新闻，stay at home 的我们心急如焚。在于文强教授的号召下，分散在全国各地的团队成员快速响应，讨论各种可能的研究方向。
首先从序列着手，希望找到新冠病毒感染人的线索。通过将 SARS-CoV-2 与人的基因组比对，我们意外地发现，SARS-CoV-2 基因组中存在五段跟人类基因组完全相同的序列，我们将其命名为“Human Identical Sequences (HIS)”（图2左），中文名为“人也序列”，长度在 24-27 核苷酸。那么，这种独特的序列是新冠病毒特有还是普遍存在的呢？我们在此前已报道的六种人类冠状病毒（human coronavirus，HCoV）中进行检验，发现在 HCoV-HKU1 和 HCoV-NL63 中均鉴定到五个 HIS，在 SARS-CoV、HCoV-299E 和 HCoV-OC43 中均鉴定到两个 HIS，在 MERS-CoV 中鉴定到一个 HIS（图2右），这说明 HIS 普遍存在于人类冠状病毒中。
为了便于下文的表述，我们将 SARS-CoV-2 中的五个 HIS 分别命名为 HIS-SARS2-1、HIS-SARS2-2、HIS-SARS2-3、HIS-SARS2-4、HIS-SARS2-5，将 SARS-CoV 中的两个 HIS 命名为 HIS-SARS-1 和 HIS-SARS-2。
图 2. SARS-CoV-2 中鉴定到 5 个 HIS 序列及 HIS 在 HCoV 中的分布
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