Nature综述：病毒的跨物种传播和毒力的进化

（6）自然界中病毒毒力进化的例子

题记：

当前给全人类造成重大危害的新冠病毒可能来源于蝙蝠。新冠病毒在实现从蝙蝠到人的跨物种传播后，其毒力会如何演变？

本文介绍的原理和方法可能为我们今后进一步思考和研究相关问题提供有益的启示。

题目为《The phylogenomics of evolving virus virulence ( 病毒毒力的进化与系统基因组学 )》的综述论文于2018年12月发表在  Nature Reviews Genetics| volume 19:769-756  

(已发布该综述论文的1－6部分，未完待续） 

自然界中病毒毒力进化的例子

为了说明系统基因组学方法如何能够阐明病毒毒力的进化，我们现在简要概述该方法可以或已经被应用的一些案例。

我们首先考虑致病因子已经成功地在系统进化树上映射（mapped）的案例(西尼罗河病毒WNV和禽流感病毒AIV)，然后转向那些决定毒力变化的突变更复杂的案例(黏液瘤病毒MYXV, Marek s病病毒MDV和HIV)，最后再检查在最近的两个疾病爆发中相关病毒毒力的进化(埃波拉病毒EBOV和寨卡病毒ZIKV)。在可能的情况下，我们还将概述在每个案例中的系统基因组学分析告诉我们的关于毒力进化的基本情况。

专栏2　　黏液瘤病毒(MYXV）毒力进化的系统基因组学

黏液瘤病毒(MYXV)曾作为针对欧洲家兔(Oryctolagus cuniculus)的生物防治手段而有意释放到该种群中，这两者的共同进化（co- evolution）可以说是毒力进化研究中最著名的案例。芬纳（Fenner）和他的同事在欧洲家兔的实验中确定了MYXV的毒力等级。最致命的I级毒株(图中红色标记毒株)的特征是几乎100%的死亡率，而最弱毒的v级毒株的死亡率小于50%，且存活时间更长。在20世纪50年代初，在澳大利亚(起始毒株，SlS)和欧洲(起始毒株，lausanne)均释放了最高毒力的I级毒株，此后不久，低毒力病毒开始在这两个大陆平行出现，中等毒力级别(例如，III级)成为该区域最常见的病毒。

尽管芬纳的研究具有重要的意义，但由于当时对毒力进化的遗传基础尚不清楚，其研究必然受到限制。在澳大利亚和欧洲，毒力进化的轨迹是相同的，这意味着在这两个大陆，毒力的决定因子可能是相同的。因此,让人们感到惊奇的是，在对MYXV进行的第一次大规模基因组比较后得知,在该病毒的整个系统发育史中毒力等级经常改变,在澳大利亚和欧洲的流行中出现了不同的突变(图中表示为在分支顶端不同的填充形状),而在澳大利亚和欧洲范围内并未发现可能的毒力因子的平行进化。

例如，对于最弱毒的v级病毒和最高毒力的I级病毒，都未发现有独特的突变。因此，MYXV的毒力衰减有多种遗传途径，表型有趋同进化，而基因型没有变化，在澳大利亚MYXV中减毒和毒力恢复突变都得到肯定。因此，在MYXV的案例中，没有简单的方法从基因组规模的比较来预测毒力的进化，也没有平行或趋同的进化来指导实验。事实上，实验证实的病毒的毒力决定因子在兔子身上仍然是难以捉摸的。

MYXV毒力的持续进化既反映了病毒获得的突变，也反映了兔子宿主中抵抗力（ resistance）的进化。这种共同进化的过程（co- evolutionary process）也导致了MYXV毒力的显著增加。与20世纪50年代在宿主抵抗力进化之前采样的病毒不同，20世纪90年代采样的大多数病毒分离物在面对宿主抵抗力的情况下进化，导致一种致命的免疫崩溃综合症（ lethal immune collapse　syndrome），类似于败血症休克（septic shock）。

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原文全文下载：

The phylogenomics of evolving virus virulence.pdf