整合现有基因组序列资料以揭示犬狂犬病毒在全球传播的规律（4）

（Integrating full and partial genome sequences to decipher the global spread of canine rabies virus）

法国巴斯德研究所等机构的Holtz等今年7月在国际权威科学杂志《自然通讯（Nature Communications）》发表研究论文（见参考文献），利用狂犬病毒基因组的全部和部分序列来分析历史上的狂犬病毒在国家之间的传播，产生了精确的年代测定和对其地理分布的可靠估计。

现分若干次译介此文，供国内关心犬狂犬病流行和控制的各界人士参考。 

结果(2)

２．使用所有五个基因片段增加了系统发生信号和树-年代校准的精度（Using all five gene fragments increases phylogenetic signal and tree-time calibration precision）

我们借助包含狂犬病毒所有5个基因的10,209个序列的“犬”数据集构建的ML（最大似然）树证实了以前使用WGS（全基因组序列）进行贝叶斯（Bayesian）系统发生树重建检测到的犬狂犬病病例的聚类（clustering）(图3)。树状拓扑结构在空间上按病毒来源的国家划分，而基因片段和宿主物种似乎对序列聚类的影响非常小，这表明狂犬病的传播更多地由地理而不是宿主物种决定。

为了更好地研究狂犬病在世界范围内的时空传播和历史，我们确定了系统发生树的年代，比较了全基因组和单个基因的进化速度。全基因组序列的估计进化率为每年每个位点2.00·10⁻⁴个替换[95% CI: 1.95·10⁻⁴; 2.22·10⁻⁴）；而单个基因的变异率为1.9·10⁻⁴至2.4·10⁻⁴(图5)，表明进化速率差异不大。这与以前的估计一致。

通过使用LSD2（ least-square dating method，年度的最小二乘测量法）将WGS（全基因组序列）进化率应用于系统发生树(其中163个序列因出现异常值而去除)，我们确定了犬相关RABV的tMRCA（最近共同祖先年代）为1356年 (95% CI: 1301;1403)。这一估计将先前发表的估计（Troupin et al估计为1308-1510年，Velasco-Villa et al.估计为1273-1562年）分别提前了101年和187年(图2)。总的来说，与其他两项研究的结果相比，我们的方法得出的系统发生树的年代估计更早。 

      图2:与先前发表的犬介导RABV全球年代校准树的比较。

本研究与先前的两个用BEAST软件重建的年代树进行了比较，Velasco-Villa等人使用266个核蛋白(N)基因序列，Troupin等人使用了321个WGS（全基因组序列）。绘制了所有节点的95%置信区间-主要分支和一直到根的祖先节点（ancestral nodes）。每条线上的圆点表示报告的点的估计值。树上每个节点(以N表示)的位置显示在右侧，右侧还有报告的年代估计的数值置信区间。Velasco-Villa等人没有报告N2的年代估计或置信区间。

与Troupin et al.和Velasco-Villa et al.的结果(图2)相比，在先前建立的主要进化支中，确定的年代精度的提高是显而易见的。我们对平均分化年代的估计与其他两项研究相比也一直是更早，这可以通过将更多更古老祖先的序列纳入进化树根部来解释。举几个例子，我们估计亚洲分支的出现可以追溯到1561年(95% CI: 1524-1594)，世界分支可以追溯到1656年(95% CI: 1627-1683)，非洲-2分支可以追溯到1799年(95% CI: 1761-1832)，非洲-3分支可以追溯到1723年(95% CI: 1697和1752)。

值得注意的是，除世界进化分支外，所有主要进化分支出现的节点估计都落在Troupin等人(依据321个全基因组序列)和Velasco-Villa等人（依据266个N基因序列)报告的95%置信区间内，如图2和图5所示。世界进化分支出现的年代差异可以部分地解释为在接近系统发生树根部的支系中包含了更多的部分基因序列。

（未完待续）

参考文献：

Holtz, A., Baele, G., Bourhy, H. et al. Integrating full and partial genome sequences to decipher the global spread of canine rabies virus. Nat Commun 14, 4247 (2023). https://doi.org/10.1038/s41467-023-39847-x 

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