2018 至 2020 年的埃博拉病毒病(EVD)疫情促使病毒发生了变异,增强了在持续的人际传播过程中宿主适应的可能性。

2026年1月22日,中山大学钱军教授团队联合广州医科大学附属市八医院刘林娜教授团队、吉林大学第一医院刘全教授团队以及中山大学杨建荣教授团队在Cell在线发表题为“Molecular characterization of Ebola virus glycoprotein V75A substitution in the 2018–2020 epidemic”的研究论文,该研究确定了埃博拉病毒(EBOV)糖蛋白 V75A(GP-V75A)替换变异为疫情期间的主要变异体。该替换变异位于受体结合域内,在疫情爆发初期就出现,并迅速达到了高流行率。GP-V75A 在多种细胞系和小鼠模型中表现出增强的感染性。

从机制上讲,GP-V75A 增强了病毒与宿主受体Niemann-PickC1(NPC1)的结合亲和力,并降低了对内吞体半胱氨酸蛋白酶的依赖性以实现进入。值得注意的是,GP-V75A 还显著降低了针对 NPC1 的化合物和中和抗体的效力。流行病学分析表明,GP-V75A 的流行率上升与疫情期间病例数量的增加相吻合。这些发现为埃博拉病毒在大规模疫情爆发期间的进化适应提供了关键见解,并强调了实时基因组监测对于提高疫情应对能力的重要性。

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埃博拉病毒病(EVD)是由埃博拉病毒(EBOV)引起的,是一种人畜共患传染病,病死率高达 90%,给全球公共卫生安全带来了巨大挑战。埃博拉病毒属于丝状病毒科,是一种负链 RNA 病毒,于 1976 年在刚果民主共和国(DRC)首次被发现。在埃博拉病毒属的六个已确认物种中,扎伊尔埃博拉病毒(EBOV)是最具毒性且常引发人类疫情的病毒。其传播途径为直接接触受感染的体液,果蝠(翼手目)家族的成员被认为是其天然宿主,从而导致了人类群体中的反复人畜共患病毒溢出。

自其被发现以来,已记录了超过 30 起埃博拉病毒病疫情,通常局限于特定地区,但影响却极为严重。2014 至 2016 年的西非疫情规模最大,感染人数超过 28,600 人,死亡人数达 11,300 人;而 2018 至 2020 年的刚果民主共和国疫情导致约 3,400 例病例和 2,200 人死亡,凸显了埃博拉病毒持续存在的公共卫生威胁。

埃博拉病毒具有极高的变异率,这使其能够迅速适应环境,这是其在流行病学上取得成功的关键因素之一。在 2014 至 2016 年的疫情期间,诸如 GP-A82V(糖蛋白第 82 位残基)这样的替换变异提高了病毒的侵入效率,改变了与宿主细胞的相互作用,而聚合酶 D759G 的替换变异则增强了复制能力,从而促进了病毒在人类中的持续传播。这些适应性变化凸显了病毒进化与疫情动态之间的相互作用。尽管在 2018 至 2020 年刚果民主共和国的疫情期间建立了基因组监测系统,但埃博拉病毒爆发模式背后的机制仍尚未得到充分阐明。

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文章模式图(图源自Cell)

2018 年 7 月在北基伍省开始爆发,随后在 8 个月内疫情蔓延至伊图里省和南基伍省。病例数量从 2019 年 3 月的 1016 例激增至 2019 年 9 月的 3191 例,每月病例数在 4 月达到峰值,为 450 例。这种加速增长与长期冲突、医护人员短缺以及社区的不信任状况相吻合,但病毒进化可能的作用仍不明确。

该研究结合基因组流行病学和功能研究来描绘 2018 - 2020 年疫情期间埃博拉病毒的进化情况。该研究发现 GP-V75A 替换是早期爆发中出现的主导变异体。从机制上讲,GP-V75A 增强了 GP-NPC1(Niemann-PickC1)的结合亲和力,降低了对内体蛋白酶的依赖性,降低了小分子化合物和中和抗体的效力。时间分析表明,GP-V75A 比例的上升与病例数量的增长率相吻合,这表明该突变可能在人类中赋予了适应性优势。这些发现揭示了在埃博拉病毒爆发期间病毒适应过程的一种潜在机制,并强调了在疫情应对中进行实时基因组监测的必要性。

中山大学公共卫生学院(深圳)为文章第一署名单位。钱军教授为最后通讯作者,刘林娜教授、刘全教授和杨建荣教授为共同通讯作者。中山大学公共卫生学院(深圳)博士后范林进、广州医科大学附属市八医院博士后王雨龙、中山大学中山医学院博士生王英豪为共同第一作者。该研究获得了深圳市科技计划(ZDSYS20230626091203007)、广东省重点领域研发计划(2021B1212040017, 2024B1212070013)、广东省珠江人才计划(2021JC02Y062)、广州市科技局基础研究计划(2023A03J0811)、人畜共患传染病重症诊治全国重点实验室自主课题(2024ZZ00002)及吉林大学医学创新团队项目(2022JBGS02)和国家自然科学基金(32361133555)的资助。

参考消息:

https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(25)01435-7