防范“基孔肯雅熱”!華大智造T1+助力多地疾控破譯病毒全貌
世界衛(wèi)生組織專家在7月22日就蚊媒傳播疾病基孔肯雅熱發(fā)出警報(bào),提醒各國做好應(yīng)對準(zhǔn)備,避免疫情大規(guī)模暴發(fā)。中國疾控中心研究員段蕾蕾在7月23日國家衛(wèi)健委舉行的新聞發(fā)布會上介紹,近期,我國南方個(gè)別城市發(fā)生基孔肯雅熱輸入疫情并引發(fā)本地傳播?;卓涎艧峥煞揽煽乜芍?,主要通過伊蚊叮咬傳播,沒有人傳人跡象。
基孔肯雅熱在中國以輸入性病例為主,此次順德區(qū)即為“境外輸入+本地蚊媒傳播”引發(fā)的局部暴發(fā)疫情。根據(jù)廣東省佛山市五區(qū)衛(wèi)生健康局7月23日通報(bào),截至2025年7月23日,佛山市累計(jì)報(bào)告基孔肯雅熱確診病例超3000例,均為輕癥病例。
基孔肯雅熱多為輕癥,大部分患者可在1-2周之內(nèi)自行恢復(fù)。防范關(guān)鍵在于防蚊滅蚊、鎖定源頭、控制傳播。
第一時(shí)間確認(rèn)輸入病例來源,能夠支持疾控、海關(guān)等相關(guān)部門快速、精準(zhǔn)、有效地制定防控策略,守護(hù)市民健康。
疾控工作人員運(yùn)用T1+平臺對基孔肯雅病毒進(jìn)行檢測
T1+助力破譯基孔肯雅病毒全貌
全讀長測序儀為突發(fā)疫情溯源兜底
在此輪基孔肯雅熱疫情中,相關(guān)地區(qū)的疾控中心、海關(guān)緊急響應(yīng),均使用華大智造全讀長(SEQ ALL)系列測序平臺進(jìn)行基孔肯雅病毒測序,其中華大智造最新款DNBSEQ基因測序儀T1+為多地疾控提供硬核支撐,成功破譯此輪病例樣本基孔肯雅病毒全貌,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)溯源。
深圳疾控-華大智造聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室基于華大智造T1+基因測序儀,對4例基孔肯雅病毒感染者進(jìn)行測序溯源,其測序覆蓋度均高于99.9%。其中1例本土及1例輸入病例感染的病毒屬于基孔肯雅東中南非型(ECSA),另外兩例境外輸入病例感染的病毒屬于基孔肯雅亞洲型(Asian分型);需結(jié)合人群流行病學(xué)調(diào)查結(jié)果對上述基因組溯源結(jié)果進(jìn)行進(jìn)一步判斷。值得一提的是,其中1例低病毒載量樣本(Ct=37),采用T1+進(jìn)行宏轉(zhuǎn)錄組測序也獲得了全長序列。這展現(xiàn)了面對突發(fā)疫情,T1+快速、高通量的性能結(jié)合宏基因組測序方法的溯源兜底能力。
深圳疾控基于T1+進(jìn)行基孔肯雅病毒測序的分析報(bào)告
基孔肯雅病毒全基因組進(jìn)化樹與分型情況
除深圳疾控之外,T1+助力完成的基孔肯雅病毒溯源報(bào)告在各地疾控陸續(xù)輸出,高效捕獲病毒序列,支持疾控部門快速、精準(zhǔn)、有效地制定防控策略。
某疾控基于DNBSEQ-T1+宏基因組測序組裝的基孔肯雅病毒基因組圈圖
作為全球日生產(chǎn)速度最快的桌面式Tb級測序儀,T1+憑借快速、高通量的優(yōu)勢,針對低載量、型別多樣的病毒陽性樣本,無需培養(yǎng)直接進(jìn)行宏基因組測序均可獲得完整全長。T1+也是全球首款可在24小時(shí)內(nèi)產(chǎn)出Tb級別數(shù)據(jù)的桌面式測序儀,具備24小時(shí)Tb級數(shù)據(jù)產(chǎn)出、一鍵自動化操作等優(yōu)勢,集成DNB制備與生信分析模塊,實(shí)現(xiàn)“測序-分析一體化”全流程閉環(huán),可在24小時(shí)內(nèi)一鍵完成DNA文庫的PE150測序任務(wù),完成SE50測序最多只需7小時(shí)。
T1+針對病原微生物的自動化交付全流程方案能夠?yàn)閭魅拘约膊》揽靥峁?qiáng)有力的工具支撐,從樣本提取、文庫制備,再到結(jié)合DNB制備分lane加載系統(tǒng),最終完成測序并在測序儀內(nèi)自動生成生信分析報(bào)告,全程自動化解放雙手,可全面滿足公共衛(wèi)生領(lǐng)域?qū)?“精準(zhǔn)、快速、簡易” 的核心需求。
低載量樣本“迎刃而解”
宏轉(zhuǎn)錄組測序策略高效溯源
基孔肯雅病毒(Chikungunya Virus,CHIKV)屬于披膜病毒科甲病毒屬,病毒顆粒呈球形,有包膜,直徑60—70nm,只有1個(gè)血清型。病毒基因組為單股正鏈RNA,全長約11.8kb,內(nèi)含單一可讀框依次編碼4種非結(jié)構(gòu)蛋白和5種結(jié)構(gòu)蛋白。根據(jù)病毒基因組遺傳進(jìn)化分析,可分為3個(gè)基因型,分別為西非型、東中南非型和亞洲型,其中東中南非型病毒突變形成的印度洋分枝(IOL)的病毒株,更易于經(jīng)白紋伊蚊叮咬傳播。
基孔肯雅病毒基因組結(jié)構(gòu)[1]
基孔肯雅病毒型別多樣、突變位點(diǎn)多,傳統(tǒng)的溯源方法為細(xì)胞培養(yǎng)后進(jìn)行 Sanger 測序需要耗時(shí)數(shù)周,并且面對低病毒載量樣本時(shí)細(xì)胞培養(yǎng)法成功率較低,2017-2019 年廣州40例輸入病例中,僅5株成功培養(yǎng)(Ct>30 時(shí)成功率<20%)[2]。同時(shí),基孔肯雅病毒培養(yǎng)需要生物安全三級實(shí)驗(yàn)室(BSL-3)環(huán)境,傳統(tǒng)方法不適用于基層疾控、一線海關(guān)口岸。
相比傳統(tǒng)方法,宏基因組測序技術(shù)“免培養(yǎng)、廣譜篩查、全基因組解析”的特性,使其成為應(yīng)對新發(fā)突發(fā)傳染病溯源工作的關(guān)鍵技術(shù)。
早在2024年1月,廣州市八醫(yī)院聯(lián)合華大智造,采用優(yōu)化的宏轉(zhuǎn)錄組測序策略也實(shí)現(xiàn)了基孔肯雅病毒低載量樣本的高效溯源[2]。廣州市八醫(yī)院收治了1例53歲的男性基孔肯雅熱患者,其近期有東帝汶出差史,入境時(shí)出現(xiàn)發(fā)熱(最高 39℃),伴疲勞、結(jié)膜充血、紅疹等癥狀。由于病毒濃度過低無法開展分離培養(yǎng),研究人員采用優(yōu)化的宏轉(zhuǎn)錄組建庫方法,搭配華大智造通量靈活的MGISEQ-2000基因測序儀,最終從全血樣本中成功獲得全長基孔肯雅病毒基因組(平均深度 54.3X)。經(jīng)過生信分析,該毒株(命名為 GZ01/2024)確認(rèn)含亞洲譜系標(biāo)志性突變(如 E1-K211E、E2-I211T),這些突變與適應(yīng)白紋伊蚊傳播相關(guān),系統(tǒng)發(fā)育樹顯示其與東帝汶及印度尼西亞毒株高度同源,2024 年 1 月東帝汶當(dāng)?shù)卦┌l(fā)基孔肯雅熱,與患者旅行史完全吻合。
2024年基于MGISEQ-2000測序儀的基孔肯雅輸入病例宏轉(zhuǎn)錄組測序、溯源
DNBSEQ測序平臺T1+、MGISEQ-2000在中心實(shí)驗(yàn)室基孔肯雅病毒監(jiān)測溯源中發(fā)揮了重要作用,小巧靈活的CycloneSEQ測序平臺則更適合一線海關(guān)口岸。
目前,多地海關(guān)正應(yīng)用CycloneSEQ平臺開展基孔肯雅病毒全基因組測序,從源頭管控輸入性病例。數(shù)據(jù)顯示,采用CycloneSEQ平臺G100-ER進(jìn)行測序,其測序結(jié)果覆蓋度可達(dá)100%,與采用DNBSEQ平臺測序結(jié)果完全一致。憑借納米孔測序技術(shù)實(shí)時(shí)快速的優(yōu)勢,CycloneSEQ測序平臺可對海關(guān)入境時(shí)在流行態(tài)下的高密度樣本實(shí)現(xiàn)監(jiān)測,高效識別傳染源,搶占先機(jī)。若傳染源發(fā)生一定程度暴發(fā),T1+等DNBSEQ測序平臺則可支持大規(guī)模樣本測序、調(diào)查和溯源監(jiān)測變異。
基于華大智造全讀長(SEQ ALL)系列測序平臺的成功實(shí)踐,為新發(fā)突發(fā)傳染病防控提供了更先進(jìn)、更高效、更便捷的自主化解決方案,為市民健康持續(xù)筑牢公共衛(wèi)生的“防火墻”。
作為全球首個(gè)、國內(nèi)唯一同時(shí)擁有大規(guī)模商業(yè)量產(chǎn)級短讀長(DNBSEQ)與長讀長(CycloneSEQ)測序產(chǎn)品的企業(yè),華大智造可為病原微生物的監(jiān)測與防控同時(shí)提供短讀長和長讀長的測序方案,充分滿足不同場景的需求。未來,秉承“創(chuàng)新智造引領(lǐng)生命科技”的理念,華大智造將持續(xù)致力于滿足病原微生物全基因組測序、靶向測序和宏基因組測序全流程等應(yīng)用場景的需求,以自主研發(fā)的生命科技核心工具激發(fā)創(chuàng)新突破,造福人類生命健康。
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參考文獻(xiàn)
[1]Niranjan, Arpana & Gupta, Pallavi. (2019). Recent Trends in Chikungunya Virus diagnosis. 5.
[2]Jiang, Mengling et al. “Full genomic sequence characterization of the chikungunya virus from an imported case with serum viral concentration below culturable level.” Biosafety and health vol. 6,5 304-309. 11 Sep. 2024, doi:10.1016/j.bsheal.2024.09.003


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