下一個病毒株網站報告:新型冠狀病毒傳播情況的基因組學狀況分析

此篇文檔為轉載,原文來自於“下一個病毒株”網站:

https://nextstrain.org/narratives/ncov/sit-rep/zh/2020-03-27


新型冠狀病毒(COVID-19)傳播情況的基因組學分析:狀況報告 2020-03-27.

Author: Sidney M. Bell, Nicola Müller, Emma Hodcroft, Cassia Wagner, James Hadfield, Misja Ilcisin, Richard Neher, Trevor Bedford 1

1 Fred Hutch, Seattle, USA; Biozentrum, Basel, Switzerland; CZI, CA, USA

Translators: 李雪瑩, Fengjun Zhang

Created: 2020 March 27


這份報告使用了公開共享的2019新型冠狀病毒(COVID-19)基因組數據來追蹤疫情的傳播。此文檔創建於3月27日,此報告每週更新。


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(2019新冠病毒系統發育樹)


一 報告摘要

我們分析了1495個公開共享的COVID-19基因組。通過將這些病毒基因組相互比較,我們可以描述COVID-19是如何在世界各地遷移和在社區中傳播的。在本週的更新中,我們發現:

歐洲

  • 我們繼續看到歐洲各地的樣本大量混雜在一起,意味著病毒在過去的3-5週中仍在跨境傳播。隨著疫情控制措施慢慢生效,我們可能會看到病例越來越多地根據所在國家聚類在一起。

北美洲

  • 美國境內的傳播情況很複雜:在美國的兩端採集到的樣本的親緣關係仍然很近。
  • 華盛頓州至少經歷了兩起獨立的輸入事件(第一起可能來自中國,第二起可能來自歐洲),這兩起事件引發了兩個不同的傳播鏈。(也可參考小編分析文章:從1442例新冠病毒全基因組圖譜分析:華盛頓主簇是新冠病毒的根簇嗎?)
  • 證據表明,美國多個州內很可能已存在社區傳播,其中加利福尼亞州的證據最為明顯

中美洲和南美洲

  • 我們這周得到了來自南美洲的新序列,但是該地區的樣本仍然稀缺。除了已有數據所表徵的疫情之外,這個地區可能有更廣泛的疫情存在,但我們不能確定。

亞洲

  • 我們發現了近期有從伊朗輸出的病例的證據

非洲

  • 系統發生樹表明,在過去的11天或更長時間裡,剛果民主共和國的金沙薩市內很有可能發生了社區傳播
  • 我們這周得到了來自非洲的新序列,但是該地區的樣本仍然稀缺。除了已有數據所表徵的疫情之外,可能有廣泛得多的疫情存在。

大洋洲

  • 遺傳數據表明,澳大利亞的新南威爾士州內存在社區傳播


二 關於抽樣

我們目前有來自6大洲48個國家的病毒樣本序列。這是一項令人難以置信的壯舉--在病毒大流行期間對一種未知的大型RNA病毒進行測序是很困難的,只有通過世界各地的科學家和醫生令人難以置信的工作和及時共享數據才有可能。
雖然這些數據使我們能夠推斷出這場疫情的許多有用的特徵並實時跟蹤其傳播,但需要強調的是,我們的結論受到現有數據的限制。


比如,地圖上顯示來自南半球的序列很少。這既不是因為COVID-19沒有在這些地區傳播,也不是因為理解這些病例不重要,而僅僅是因為我們沒有從這些地區獲得足夠的數據。地圖上每個圓圈的大小表示的是該區域當前有多少數據可用,而不是疫情的真實嚴重程度


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(抽樣樣本的分佈)


三 歐洲的最新情況

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(系統發育樹上來自歐洲的最新樣本)


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(歐洲最新樣本分佈)


在過去的3-5週中,病毒仍在跨境傳播

這裡,我們顯示過去三週內在歐洲採集到的樣本,用顏色表示樣本所採集自的國家。 可以注意到,雖然有一些來自於同一國家的序列聚成小簇,但是也有來自不同國家的樣本大量地混雜在一起。


這意味著在過去的3-5周內,病毒仍持續跨境傳播。
隨著最近限制跨境旅行的防疫措施的推行,病毒序列按照地理位置聚類的現象可能會變得更明顯。


來自冰島的新序列

我們得到了大量來自冰島的新序列。通過將樣本按照(已知的)旅行史著色,我們可以看到很多病例是近期旅行所致。我們正在努力分析這些新數據,將在下週報告我們的發現。

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(冰島樣本及在系統發育樹上的位置)


四 北美洲的最新情況


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(美國樣本分佈和在系統發育樹上的位置)

美國的傳播情況很複雜,尚待認識

即使只看美國境內,病毒的傳播情況也是高度複雜的。
舉例來說,康涅狄格州的最近的樣本(圖中的已選樣本)中,既有華盛頓州的樣本(圖中的虛化樣本)的祖先型,也有與華盛頓州樣本混雜排列的。雖然我們需要更多的數據來得出確鑿的結論,但這暗示著即使是美國國內相距甚遠的兩個地方,近期也發生了病毒的傳播。
這凸顯出美國國內的傳播情況比現有數據所能代表的要複雜得多。更多的數據可以幫助我們理解,在美國各州高度差異化的應對策略之下,這場深度連接著美國各地的疫情將會如何發展。

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(舉例說明近期病毒在華盛頓州與康涅狄格州傳播)

(左圖為華盛頓州病毒突變步數分佈,樣本主要集中於五步突變)

華盛頓州內存在多個傳播鏈

在華盛頓州的病例中,我們看到至少兩起本地的疫情傳播(序列聚成至少兩簇)
然而,這兩簇序列有著不同的起源:第一簇與中國的樣本親緣關係最近,第二簇與歐洲的樣本最近。這些輸入事件也有可能是間接的,經由位於其他地區的未被抽樣到的病例傳播。

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(華盛頓州病毒樣本分佈及在系統發育樹上的位置)

加利福尼亞州可能有兩個本地傳播鏈

我們在美國的其他地區也看到類似的情況。
這裡,我們看到加州北部的索蘭諾郡的幾個樣本,它們採集於不同的日期,但序列的親緣關係很近。
雖然加州的現有數據還太有限,不足以讓我們得出有力的結論,但是這些證據初步表明索蘭諾郡內存在本地傳播。
在樹的其他地方可以看到,來自聖克拉拉郡的樣本之間也存在類似的關係。
根據樹上的相對位置,可以看出這兩個郡的聚集病例可能來自於不同的輸入事件。

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(加利福尼亞州索蘭諾郡內本地社區傳播樣例)


五 中美洲和南美洲的最新情況

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(中南美洲樣本分佈及在系統發育樹上的位置)


南美洲的樣本主要與旅行相關

我們目前還沒有很多來自南美洲的基因組序列數據。在現有的數據中,大部分是來自旅行者。這裡,樣本的顏色代表了病例的已知旅行史。雖然在與旅行無關的病例中也開始出現一些有可能有意義的現象,但我們目前還沒有足夠的證據來得出任何結論。現在測序量正在提高中,我們會在形勢明朗後再來報告。

(另小編注:小編還注意到智利樣本出現本地突變後病毒株在本地社區傳播案例)

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(南美洲樣本主要與旅行有關)


六 亞洲的最新情況

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由伊朗輸出的COVID-19病例

我們目前沒有伊朗本土的病毒基因組序列, 但我們有許多有伊朗旅行史的樣本序列。


大多數有伊朗旅行史的樣本序列聚集到了一起,這暗示了很多伊朗病例是由單次的輸入事件所導致的爆發。
在樹的根部,我們發現一條新的來自巴基斯坦的序列,該序列來自一位有伊朗旅行史的女性。值得注意的是,這條序列是其他已知伊朗序列的外類群,但是從時間上來看,這一條與其他的樣本是在差不多的時候被取樣的。
這個現象可以由多種不同的假說來解釋。如果後期獲取得更多數據,我們將進一步更新我們的分析。

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(由伊朗輸出的樣例,左圖為系統發育突變圖)


七 非洲的最新情況

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(非洲地區樣本分佈及在系統發育樹上的位置)

剛果的金沙薩市存在本地傳播的證據

來自剛果民主共和國的金沙薩市的新序列表明瞭該地有多起獨立的輸入傳染事件。
其中一些在數日之內採集到的樣本聚成了一個緊密相關的本地基因簇。
這反映出當地的本地傳播至少從3月15日起就開始了(3月15日是屬於這個本地傳播鏈中的樣本最早被採集到的日期),還可能更早。
INRB(剛果國立生物醫學研究所)對早期樣本的出色的測序工作,使得我們能夠在這裡看到在許多其他地方未被察覺到的社區傳播。

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(剛果金沙薩市多起輸入與社區傳播)


八 大洋洲的最新情況

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(大洋洲樣本分佈及在系統發育樹上的位置)

新南威爾士州的本地傳播

澳大利亞的新序列顯示了新南威爾士州本地傳播的證據。這些證據表明,病毒很有可能至少從二月底開始就在當地形成傳播。

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(新南威爾士州的本地傳播及本地社區傳播演變)


九 總結

接下來的幾周內,我們將會觀察歐洲疫情,看新的防疫決策是否能夠阻礙跨境傳播。


我們也會監控南美的疫情,如果獲得更多序列,我們就能找出是否已存在更多本地傳播的跡象。


美國的疫情應該是一個非常複雜的傳播體系,既有國際輸入的病例,也發現了在極遠的地區之間的傳播。在華盛頓州和加利福尼亞州,我們發現了多重本地傳播鏈的證據。


我們發現澳大利亞新南威爾士州存在本地傳播。


剛果民主共和國的金莎薩市也存在本地傳播。目前我們還沒有足夠數據判斷在非洲其他地區,病毒是否已經在當地傳播開來。


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