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持续性SARS-CoV-2感染中呼吸道微生物组改变、共感染与病毒宿主内进化的动态研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月23日 来源:BMC Infectious Diseases 3.4
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本研究针对血液系统恶性肿瘤患者中持续性SARS-CoV-2感染的复杂机制展开,通过纵向分析32份呼吸道和19份血清样本,揭示了XBB.1.16.11谱系病毒在169天感染期内保持活性的关键特征。研究人员发现中和抗体延迟出现(100天PI)与病毒清除直接相关,sgRNA标记物与病毒活性无显著相关性,而APOBEC介导的C>T突变主导病毒进化。该研究为免疫抑制患者的临床管理提供了重要依据,发表于《BMC Infectious Diseases》。
在新冠疫情持续影响的背景下,免疫抑制患者尤其是血液系统恶性肿瘤患者面临严峻挑战。这类患者因免疫功能受损,不仅对SARS-CoV-2易感性高,更可能成为病毒长期携带和进化的"温床"。然而,关于持续性感染中病毒变异动态、呼吸道微生物组变化及其与治疗干预的关联,现有研究仍存在重大空白。斯洛文尼亚卢布尔雅那大学医学院(University of Ljubljana, Faculty of Medicine)的研究团队通过追踪一例63岁弥漫大B细胞淋巴瘤患者的169天持续性感染,首次系统揭示了病毒与宿主相互作用的完整图谱。
研究采用多组学方法:1)病毒培养(20样本)结合TCID50定量评估感染性;2)全基因组测序(18样本)分析病毒共识序列和次要变异;3)16S rRNA测序(28样本)解析呼吸道微生物组;4)中和抗体检测(19次)追踪免疫应答。所有样本来自同一患者,时间跨度从感染前398天至感染后233天。
病毒活性与免疫应答动态
病毒培养证实SARS-CoV-2可持续复制至116天PI,其间经历两次"假阴性"阶段(38-50天PI),与IgA/IgG抗体出现时间重合。中和抗体直到100天PI才被检出,最终清除病毒。值得注意的是,亚基因组RNA(sgRNA)与病毒培养结果的一致性仅为65-80%,提示其作为活性标志物的局限性。
病毒进化特征
全基因组分析显示XBB.1.16.11谱系保持稳定,共识序列突变率5.5×10-4/位点/年,但次要变异显著增加(突变率4.9×10-3/位点/年)。刺突蛋白(S)和包膜蛋白(E)呈现最高变异密度(0.013突变/基因长度)。特别值得注意的是,每次抗病毒治疗(瑞德西韦、尼马瑞韦等)后都伴随变异数量激增,提示治疗压力驱动病毒适应性进化。APOBEC酶活性相关的C>T突变占主导(占全部突变的48-57%),而nsp12基因出现瑞德西韦相关突变(G671S、A449V)。
微生物组与共感染
呼吸道微生物组呈现感染期α多样性显著降低(p=0.02),葡萄球菌属(Staphylococcus)与COVID-19阶段强相关。宏基因组分析意外发现鼻病毒A2持续感染,以及随时间累积的抗生素耐药基因(如erm(B)、blaTEM-1),这些共感染病原体比传统检测方法提前被发现。
这项研究首次完整描绘了免疫抑制宿主内SARS-CoV-2的长期进化轨迹,揭示抗病毒治疗可能加速病毒变异的潜在风险。发现中和抗体延迟产生是清除病毒的关键因素,为临床制定联合治疗方案提供依据。呼吸道微生物组失衡与共感染的动态关联,提示需加强这类患者的微生物监测。更重要的是,研究证实免疫抑制患者可能成为病毒进化的"特殊实验室",这对公共卫生防控策略制定具有警示意义。
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