2021年5月7日,

新的研究揭示了为什么有些患者在康复后很长时间内检测出COVID-19阳性

在COVID-19大流行的最初几个月，分析检测结果的医护人员开始注意到一些奇怪的现象:已经从COVID-19康复的患者有时会在几周甚至几个月后的PCR检测中莫名其妙地呈阳性。

虽然人们可以第二次感染COVID-19，但这些患者似乎没有这种情况;从他们的样本中没有分离出活病毒，一些研究甚至在隔离参与者时也发现了这些假阳性结果。而且，rna通常寿命很短——大多数只存在几分钟——所以检测结果不太可能是残留rna的结果。

现在，来自黑头研究所成员和生物学鲁道夫Jaenisch的麻省理工学院教授的一篇新论文可以为什么有些患者从Covid-19恢复后继续测试正面的答案。本文在线发布5月6日国家科学院的诉讼程序，Jaenisch和合作者表明，来自RNA病毒SARS-COV-2的遗传序列可以通过称为逆转录的过程整合到宿主细胞的基因组中。然后可以将这些基因组的部分“读取”进入RNA，其可能通过PCR测试拾取。

SARS-CoV-2并不是唯一一种整合进人体的病毒人类基因组。大约8％的DNA由古代病毒的残余组成。一些病毒，称为逆转录病毒，依赖于人体DNA融入人类DNA以便自我复制。“SARS-COV-2不是逆转录病毒，这意味着它不需要逆转转录，”Whitehead Institute Postdoc和第一个作者利古张说。“然而，在许多脊椎动物物种的基因组中检测到非逆转录病毒RNA病毒序列，包括人类。”

考虑到这一点，Zhang和Jaenisch开始设计实验，以测试这种病毒整合是否会发生在新型冠状病毒上。在Jaenisch实验室博士后Alexsia Richards的帮助下，研究人员用新冠病毒然后在两天后对受感染细胞的DNA进行测序，看其是否含有病毒遗传物质的痕迹。

为了确保其结果可以用不同的方法确认，它们使用了三种不同的DNA测序技术。在所有样品中，它们发现了病毒遗传物质的片段（尽管研究人员强调，但没有一个插入的片段足以重建活病毒）。

张和杰尼施及其同事随后检查了小病毒序列侧面的DNA，以寻找它们到达那里的机制的线索。在这些周围的序列中，研究人员发现了一种被称为逆转录转座子的遗传特征的标志。

有时称为“跳跃基因”，转座子是DNA的切片，其可以从基因组的一个区域移动到另一个区域。它们通常在高压力或癌症或衰老过程中被激活为“跳跃”，并且是遗传变化的强大因素。

人类基因组中一个常见的转座子被称为LINE1逆转录转座子，它由DNA切割机制和逆转录酶的强大组合组成，逆转录酶是一种从RNA模板(如SARS-CoV-2的RNA)中生成DNA分子的酶。

“Line1集成有一个非常明确的足迹，”Jaenisch说。“在病毒序列的交界处对细胞DNA，它使20个碱基对复制。”

除了重复外，LINE1介导整合的另一个特征是LINE1内切酶识别序列。研究人员在含有病毒序列的近70%的DNA中发现了这些特征，但不是全部，这表明病毒RNA可能通过多种机制整合到细胞DNA中。

为了筛选实验室以外的病毒集成，研究人员分析了来自不同类型样品的RNA转录物的公开数据集，包括Covid-19患者样品。通过这些数据集，张和jaeisch能够计算在这些患者细胞中转录的基因的一部分，其含有可衍生自综合病毒拷贝的病毒序列。从样品到样品的百分比变化，但对于一些，对于一些，相对大的病毒转录物似乎已经从集成到基因组中的病毒遗传物质转录。

本文的前一篇论文草案在线发布于预印刷服务器Biorxiv。然而，最近的研究表明，至少一些病毒细胞读数可以是误导性RNA测序方法的误导性伪影的产物。在本文中，研究人员能够消除可能掩盖结果的这些伪像。

研究人员看，而不是简单地塑造含有病毒材料的转录物，而是看了读取成绩单的方向。如果病毒读数是细胞中活病毒或现有病毒RNA的结果，研究人员将期望大多数病毒转录物将以正确的序列的正确取向读取;在急性感染的培养细胞中，超过99％的呈正确取向。然而，如果转录物是随机病毒整合到基因组中的产物，则会有一个接近的50-50分裂 - 一半，转录物将相对于宿主基因向前读取，另一半向后。“这就是我们在一些患者样品中看到的，”张说。“它表明，一些样品中的大部分病毒RNA可以从集成序列转录。”

因为他们使用的数据集非常小，Jaenisch强调需要更多的信息来建立这种现象在现实生活中的常见程度以及对人类健康意义的意义。

只有很少有可能人体细胞体验任何形式的病毒整合。对于另一种整合进宿主细胞基因组的RNA病毒，只有一小部分被感染的细胞(在0.001到0.01之间)含有整合的病毒DNA。对于SARS-CoV-2，整合在人类中的频率仍然未知。的分数细胞这有一个与可能非常小的，“Jaenisch说。”但即使是罕见，也有超过1.4亿人被感染了，对吧？“