狂犬病毒的进化

——大型学术专著《狂犬病》最新版新增的一章

    目前国际上关于狂犬病最权威最全面的大型学术专著《狂犬病的科学基础和管控（RABIES: SCIENTIFIC BASIS OF THE DISEASE AND ITS MANAGEMENT）》，简称《狂犬病(Rabies)》。该书被誉为有关狂犬病的百科全书。该书初版于2002年，第2版和第3版分别出版于2007年和2013年。其最新版（第4版）于2020年5月出版，共有22章，732页。与前一版相比，最新版新增了两章，体现了近十年来狂犬病研究领域的重要进展。原书内容丰富，本博客在过去三年多的时间里曾陆续对此书的部分内容进行过译介。今天开始译介此书较旧版新增的两章之一：第３章－狂犬病毒的进化。

本章目录：

3.1 概述

3.2 狂犬病毒在稳定的宿主－病毒关联中的微观进化动力学

3.3 狂犬病毒的宏观进化动力学

3.4  适应性进化在跨物种传播中的作用：调和（Reconciling）毒株提供的证据

3.5 进化数据在狂犬病预防和控制中的应用——遗传学作为传播的标签

3.6 结论

第３章－狂犬病毒的进化(9)

3.4 适应性进化在跨物种传播中的作用：调和（Reconciling）毒株提供的证据(2)

（Reconciling strains of evidence for the role of adaptive evolution in cross-species transmission ）

基于这些实验室发现和RABV（狂犬病毒）进化史中宿主转移（host shifts）的频率，可能令人惊讶的是，RABV的大规模研究很少检测到经受了正向选择（positive selection）的位点(Holmes等人，2002;Troupin et al.， 2016)。病毒多样性的产生似乎不是一个限制因素:Marston等(2017)发现，在自然宿主转移的早期阶段，亚种群病毒异质性的爆发在种群水平上是可检测到的，为适应性进化提供了充足的原材料。然而尽管如此，还不可能确定RABV基因组中与多次宿主转移必然相关的特定位点。一种解释可能是，相关的自然选择依赖于病毒遗传背景或病毒-宿主组合，而所使用的方法几乎无法检测到选择的结果，因为病毒每次在新宿主中实现稳定传播时，并非都会经历密码子的非同义突变。支持这一可能性的事实是，Streicker, Altizer等(2012)发现，在蝙蝠中发生宿主转移之后，RABV 的G和L基因中的多种密码子会经受偶然的选择，但在宿主转移的过程中，选择作用的位点的数量和特性并不一致，这证实了宿主适应的分子特征是高度特异性的，在相同位点上寻找重复选择的努力可能是错误的。

对由跨物种传播引发的疫情的详细调查支持其对宿主转移的进化动力学背景的依赖性，宿主转移是因病毒遗传背景和宿主环境之间相互作用而引起的。RABV从狗到鼬獾（ferret badgers）的两次独立的宿主跨越，两次都被发现与相同的两个氨基酸改变有关，即Leu-N374-Ser和Lys-L200-Arg (Troupin et al.，2016)。前者是适应性变化的一个特别强的候选者，因为这个位点在RABVs 的进化史中是高度保守的，而从Leu到Ser的变化则是非保守的。然而，从目前的数据来看，尚不清楚这些变种是在发生宿主转移之前在狗体内以低频率传播，还是在病毒跨物种传播到鼬獾后才产生。在美国西南部另一起涉及蝙蝠RABVs在食肉动物中多次暴发的宿主转移中，Kuzmin等(2012)发现，在G蛋白胞外结构域(ectodomain），一个先前被认为涉及发病机制的区域，携带T242而不是S242的蝙蝠病毒 (Takayama-Ito, Ito, Yamada, Sugiyama, & Minamoto, 2006)似乎不成比例地更可能在食肉动物中传播，但几乎没有发现“宿主转移后适应”的证据。同时应当指出的是，在新型食肉动物中的传播被疫情应对措施迅速消灭，因此不清楚如果传播继续下去是否会出现正向选择（ positive selection）。对灰狐中的臭鼬狂犬病爆发的深度测序研究同样说明存在对预适应变种的选择(Borucki et al.， 2013)。在狐狸之间的传播过程中，很少有氨基酸发生变化，在早期的臭鼬样本中，在病毒种群中检测到与在狐狸中爆发相关的病毒基因型是罕见的变异。目前正在形成的共识是，RABV在新宿主中的持续传播需要有物种特异的病毒基因型，这种基因型可以是保持先前存在的祖先状态，通过富集已经存在于供体宿主中的先前已存在的病毒亚群而产生，或者更罕见的是，在新宿主中从头进化。这可能解释在广泛分布的宿主物种中，宿主转移发生和未发生的地理学。例如，浣熊偶尔会感染美国各地的RABV变种(Wallace et al.， 2014)，但在东海岸的浣熊中只发现了一种病毒变种。同样，蝙蝠维持美国各地的狂犬病毒的存在，但在臭鼬中暴发的蝙蝠RABV仅限于在西南地区的蝙蝠中传播的单一的一种病毒变种(Kuzmin et al.，2012)。

（未完待续）

相关链接：

Anthony R. Fooks & Alan C. Jackson主编，《RABIES: SCIENTIFIC BASIS OF THE DISEASE AND ITS MANAGEMENT（狂犬病的科学基础和管控）》，简称《狂犬病(Rabies)》。该书最新版（第４版）共有22章，732页，由Elsevier Inc.旗下的学术出版社（Academic Press）出版。

Rabies - 4th Edition (elsevier.com)Rabies | ScienceDirect

相关博文：

权威的大型学术专著《狂犬病（Rabies）》最新版已面世 2020-6-29

权威学术专著《狂犬病（Rabies）》第４版继续充分肯定“十日观察法”  2020-7-1

狂犬病的发病机理：研究现状和未来的挑战  2021-11-26

病毒灭活：狂犬病疫苗生产中的一个关键步骤 2021-11-24

狂犬病毒的进化 (1) 2023-12-17

狂犬病毒的进化(2) 2023-12-19

狂犬病毒的进化(3) 2023-12-21

狂犬病毒的进化(4) 2023-12-22

狂犬病毒的进化(5) 2023-12-24

狂犬病毒的进化(６) 2023-12-27

狂犬病毒的进化(7) 2023-12-28

狂犬病毒的进化(8) 2023-12-31