我们可以了解全球流感演变从一个人的感染

一项新的研究发现,流感病毒进化在一些人可以暗示全球的最终进化过程。

样本10多年前从异常长的流感患者感染和使用现代基因组测序分析最近methods-revealed某些病毒进化改变,与全球的流感趋势几年后。

这项研究发表在《华尔街日报》eLife、跟踪流感随时间发展的四人特别容易受到异常严重病毒感染:骨髓移植病人。免疫系统健康的人,一个典型的流感感染持续大约一个星期,说弗雷德哈钦森癌症研究中心进化生物学家和博士生凯瑟琳雪,这项研究的第一作者。所以她和她的同事在厨、华盛顿大学西雅图儿童研究机构和研究病毒起源于病人接受移植和发展持续了两个或更多个月严重流感感染。

这四个病人来自一群近500移植受者参加了之前的研究由弗雷德厨传染病研究员迈克尔•Boeckh博士也在周二的合著者的研究。大型研究始于2005年,提高了解有时毁灭性影响呼吸道病毒的弱势人口的事实,两个4名患者的样本进行了分析在当前的研究中继续死于感染。

了解流感病毒在一个被感染的人是很重要的,薛说,但是很难研究,因为典型的流感感染那么短。大多数研究追踪病毒如何在全球变化,而不是在个人层面。

“我们知道流感变化很快,年复一年,”雪说,他也是一个学生在华盛顿大学基因组科学部门。“所有的进化已经开始的地方。开始与单个突变,出现在人们生病时。”

流感的进化选择有限

的流感病毒的快速发展是我们需要一个新的流感疫苗的原因。通过感染或疫苗接种,我们的免疫系统建立细胞记忆过去的流感邂逅,驾驶病毒变异,这样就可以绕过免疫封锁继续感染同样的人年复一年,弗雷德说厨进化生物学家和杰西·布鲁姆博士这篇论文的主要作者。

但病毒在其进化的潜力是有限的。随机突变发生,大多数作物会破坏或削弱病毒;只有少数这些变化让流感滑过去的装备精良的免疫系统。

研究人员利用现代基因测序技术,被称为深度测序,获得完整的遗传信息从数以千计的不同病毒颗粒包含在单个病人的样本。然后病毒,因为他们从一周,一周后在病人的感染。一些病毒突变逐渐消失,但一些“固定”在每一个病人,意义菌株携带突变最终接管整个人口的病毒在人的身体。当一个突变修复,确保下一个人也会得到特定的流感病毒感染。

当他们开始分析,他们不希望找到相似之处的四个病人,薛说。他们的研究有一个更一般的目的:了解流感发展个人。但他们惊奇地发现,一些相同的突变固定在一个以上的病人。他们知道从其他团队的研究研究流感的全球进化,其中一些突变会接管全球人口,年后菌株固定在癌症患者。

这并不意味着同样的病毒株,后来席卷世界开始他们在这些患者中,布鲁姆说。相反,它指向了一些进化路径可以避开人的免疫系统。

“病毒保持在一个相对少量的他们面临这一问题的解决方案,”布鲁姆说。“突变,最终扩散到世界上来。”

需要建立一个流感预测什么?

研究人员认为癌症病人的流感病毒进化先于这么多年的全球变化的部分原因是这些四人感染。标准,为期一周的感染,病毒进化的机会比较少,因为只有几百病毒的数百万出现在一个人的身体被传输到下一个被感染的人,薛说。

这些短的感染和传播的瓶颈导致“停止和开始进化的过程,”她说。实际上,该病毒的进化可能是加速患者的再感染。

但是也有可能有利的病毒突变出现在个人多年前他们能够接管整个世界人口的病毒。这可能暗示个体感染可能,有一天,被用来预测流感的全球进化。

预测突变接管世界将提高疫苗设计、雪说。目前,与世界卫生组织相关人员选择在每年的流感病毒,包括疫苗约下一个流感季节开始前9个月,允许足够的时间生产疫苗。这是一个复杂和研究的过程,但它并不总是抓住正确的压力对于一个给定的流感季节。方法来更好地预测病毒株将主导每年可能导致更有效的疫苗。

研究小组的下一步是了解他们是否能看到这些早期的全球病毒进化起人感染。这需要更多的不仅仅是四个感染,薛说。但是数据已经出来,准备进行分析。通过世界卫生组织的监测工作,成千上万的流感样本被世界各地的每一年,越来越多的这些样品分析相同的深度测序方法,允许这样的详细分析。

一个独特的四组

研究中使用的样本并不反映了典型的流感感染但他们强调了解病毒的重要性。流感可移植患者是致命的。因为他们的免疫系统需要一年之后反弹过程,接受移植的人尤其容易容易经常改由mild-infections像普通感冒和流感。

通常情况下,医生不去跟踪和分析在健康的人感冒和流感。但在弗雷德厨西雅图癌症治疗的临床护理伙伴联盟和许多其他癌症中心,遵循下来与呼吸道病毒的患者非常小心,因为这些感染造成危险。感冒和流感会导致在许多移植患者肺炎,甚至死亡。

在最初的研究中,病人志愿者,他们都在SCCA接受移植,捐赠每周拭子从他们的鼻子和嘴只要他们感染了。与志愿者的同意,额外的材料从这些样本在弗雷德厨的冷库里储存情况下,它可以用于未来的研究。

“我们非常感激这些人接受真的很难治疗仍愿意参加研究,”雪说。“十年前最初的研究,现在我们有新的方法,其中的一些原始样品开花结果,我们根本无法想象。”

Steven Pergam,研究报告合著者和弗雷德厨传染病研究员和SCCA感染预防主任,本研究还强调了患者的贡献。了解病毒是如何影响这个小组已经导致知识可能会影响任何流感的风险,他说。

“这些患者造成样品是大多数流感并发症的风险,”Pergam说。“这是一个真正的证明病人愿意做这种研究。”

接下来,雪和布鲁姆有兴趣了解病人的免疫系统变化在回应一个进化病毒。他们能追求这种方法使用捐献的血液样本相同的患者的病毒样本进行了研究。

这样的研究可以为更好的治疗方案奠定了基础,他的病人在西雅图癌症看护联盟注册Pergam说。

“我们需要新的治疗方法;我们需要更好的方式来治疗;我们需要更好的发展中流感疫苗,以防止病人,”他说。“这基本的科学工作是异常宝贵的。”