悉尼呼吸道合胞病毒基因组监测揭示疫情后病毒多样性的反弹

Genomic Surveillance of Respiratory Syncytial Virus in Sydney Reveals Rebound in Postpandemic Viral Diversity

作者信息Julia M S Herkes, Charles S P Foster, Alice Michie, Adam W Bartlett, William D Rawlinson, Gregory J Walker
PMID42021786
发布时间2026-04
DOI10.1093/ofid/ofag192

实验完整度

中

研究基于100例婴儿鼻咽拭子样本进行全基因组测序和系统发育分析,并结合公共数据库序列比较,但未涉及功能实验或动物模型验证。

主要模型

100例RSV阳性婴儿鼻咽拭子样本(<12月龄) 全球481个RSV全基因组序列(2020-2024) 2022年悉尼RSV序列(229个)

重点核对

样本纳入标准:2024年3月至8月、<12月龄、Ct值≤31,共100例 RSV亚型分布:RSV-A 68例,RSV-B 32例 基因分型方法:Nextclade v3.17.0,基于2024 Goya分类 系统发育分析:IQ-TREE v2,GTR+F+I+G4模型,1000次超快自举 耐药突变检测:针对F基因抗原位点,与参考序列比对

摘要

2020年至2025年间,呼吸道合胞病毒(RSV)的传播受到与COVID-19相关的公共卫生措施的影响,导致了前所未有的基因组瓶颈和疫情后的临床病例激增。我们对2024年冬季悉尼100例婴儿RSV病例进行了全基因组测序。系统发育分析显示,与既往季节相比,基因组多样性显著反弹,这是由多次国际谱系引入驱动的。未检测到已知的治疗耐药突变。这些发现为澳大利亚在2025年启动国家RSV母婴保护计划并推出新批准的母体疫苗(Abrysvo)和单克隆抗体(nirsevimab)的背景下,监测RSV在新型治疗选择压力下的进化提供了干预前基线。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
2024年悉尼婴儿中RSV的基因组多样性是否从疫情瓶颈中反弹,并检测到哪些治疗相关突变?
核心机制
疫情后RSV基因组多样性的反弹是由多次国际谱系引入驱动的,而非本地谱系的持续进化;未检测到已知治疗耐药突变。
主要证据
基于100例婴儿RSV全基因组测序和系统发育分析,显示2024年悉尼序列与全球序列混杂,不形成本地聚类,而2022年序列主要形成单系群;F蛋白抗原位点突变频率增加,但无已知耐药突变。
研究意义
为澳大利亚2025年启动RSV母体疫苗和单克隆抗体计划提供了干预前基因组基线,有助于监测治疗选择压力下的病毒进化。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

样本收集与筛选

确定纳入研究的RSV阳性婴儿样本及其基本特征。

收集2024年3月至8月就诊悉尼儿童医院的RSV阳性婴儿鼻咽拭子,筛选<12月龄、Ct值≤31的样本,共纳入100例。

2

全基因组测序

获取RSV全基因组序列用于后续分析。

从鼻咽拭子提取总核酸,合成cDNA,通过ARTIC方案扩增RSV-A和RSV-B,构建文库后在Illumina MiSeq平台进行双端测序。

3

生物信息学分析

处理测序数据,生成共有序列并鉴定谱系和变异。

使用fastp进行质控和修剪,bwa-mem比对到参考基因组,LoFreq进行变异检测,bcftools过滤并组装共有序列,Nextclade分配谱系。

4

系统发育分析

推断2024年悉尼RSV序列与全球和既往本地序列的系统发育关系。

下载全球2020-2024年RSV全基因组序列,与本研究序列及2022年悉尼序列比对,使用MAFFT和IQ-TREE构建最大似然树。

5

F蛋白变异分析

鉴定F基因中的氨基酸替换及其在抗原位点和功能区域中的分布。

将共有序列与参考NC_038235.1(RSV-A)和NC_001781.1(RSV-B)比对,分析F蛋白抗原位点及α-螺旋和重折叠区域的突变。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

样本收集与核酸提取
全基因组测序
数据分析与统计

产品清单

实验环节名称品牌货号
Allplex呼吸道检测试剂盒1Seegene--
MagNA Pure 96 DNA和病毒核酸小体积试剂盒Roche Diagnostics--
SuperScript IV第一链cDNA合成试剂盒Thermo Fisher Scientific--
Q5高保真2X预混液Biolabs--
Illumina DNA文库制备试剂盒Illumina--
MiSeq试剂盒v2Illumina--
PicoGreen双链DNA定量试剂盒Thermo Fisher Scientific--
DNA纯化磁珠Twist Bioscience--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
样本收集与筛选
样本来源:悉尼儿童医院;时间:2024年3月至8月;年龄:<12月龄;Ct值≤31;样本量:100
阅读提示:材料与方法:样本收集部分
全基因组测序
使用ARTIC RSV引物方案;测序平台:Illumina MiSeq;读长:2×150bp;DNA投入量:100-500ng
阅读提示:材料与方法:样本制备和全基因组测序部分
生物信息学分析
参数:最小深度10,最小等位基因频率0.03,最小质量20;参考基因组:hRSV/A/England/397/2017和hRSV/B/Australia/VIC-RCH056/2019
阅读提示:材料与方法:生物信息学分析部分
系统发育分析
使用IQ-TREE v2,模型GTR+F+I+G4,1000次超快自举
阅读提示:材料与方法:生物信息学分析部分