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新冠疫情全球肆虐，SARS-CoV-2 不断变异。为探究尼加拉瓜 SARS-CoV-2 的传播动态，研究人员分析 1064 个基因组。结果发现优势毒株时空变化，且与阳性率相关，还明确了突变与住院率关系，为公共卫生防控提供关键信息。
新冠疫情如同一场全球性的风暴，自 2020 年初爆发以来，严重影响着人类的健康与生活。SARS-CoV-2（严重急性呼吸综合征冠状病毒 2 型）作为这场疫情的 “幕后黑手”，持续在全球范围内传播并不断进化。截至 2023 年 1 月，全球累计报告新冠确诊病例达 6700 万例，死亡人数超 680 万。面对如此严峻的形势，快速对病毒基因组进行测序并深入了解其进化规律，成为了全球抗疫的关键一环。通过基因组测序，人们能够开发疫苗、追踪病毒传播轨迹，从而更好地制定防控策略。
然而，在全球对 SARS-CoV-2 的研究中，中美洲地区，尤其是尼加拉瓜，相关研究却十分匮乏。尼加拉瓜的新冠疫情始于 2020 年 3 月中旬，此前虽有研究关注 SARS-CoV-2 感染在当地人群中的免疫影响，但对于该国病毒流行株的起源、多样性和传播动态，科学界知之甚少。为填补这一空白，来自尼加拉瓜可持续科学研究所、国家病毒学实验室等多个机构的研究人员，展开了一项极具意义的研究，相关成果发表在《Scientific Reports》杂志上。
研究人员采用了多种关键技术方法。样本方面，他们收集了 2020 年 3 月至 2022 年 12 月期间，尼加拉瓜 15 个部门和 2 个自治区的呼吸道拭子样本，这些样本源自尼加拉瓜儿科流感队列研究（NPICS）、家庭流感队列研究（HICS）以及国家呼吸道疾病监测项目。在检测技术上，先利用定量逆转录聚合酶链反应（qRT-PCR）诊断 SARS-CoV-2 感染，之后通过 Illumina 技术和牛津纳米孔技术（ONT）对筛选出的样本进行基因组测序。数据分析则借助 R 语言、Nextstrain 平台等工具，进行描述性统计分析、系统发育分析等。
下面来看看具体的研究结果：
- SARS-CoV-2 基因组及相关数据：研究共获得 1064 个 SARS-CoV-2 基因组，覆盖尼加拉瓜各地区，其中多数样本来自首都马那瓜。这些样本中，超 99% 有患者性别数据，60.1% 有住院数据。同时，研究人员还从全球共享流感数据倡议组织（GISAID）平台获取了 2020 - 2022 年中美洲其他国家的 22530 个基因组序列，用于对比分析。
- 系统发育多样性和流行病学洞察：运用 Nextstrain 平台和穿山甲（Pangolin）系统对病毒序列进行分类，发现尼加拉瓜流行的病毒谱系随时间发生显著变化。2020 年初主要流行 A.1、A.2 和 B.1 谱系，B.1 在 2021 年占据主导地位。随后，德尔塔（Delta）变异株 AY.3 在 2021 年中期开始流行，奥密克戎（Omicron）变异株 BA.1 于 2021 年 12 月出现并迅速取代 AY.3。此后，BA.2、BA.4、BA.5、BQ 和 XBB 等变异株相继出现并更替。而且，新变异株的引入往往伴随着阳性率的上升，如 2020 年 6 月 B.1 谱系固定时、2020 年 11 月 A.2 谱系复苏时等，均出现阳性率高峰。对比尼加拉瓜、中美洲国家和全球的阳性率，发现尼加拉瓜与中美洲国家的阳性率模式相似，但高于周边国家平均水平。
- SARS-CoV-2 的时空动态：从空间上看，2020 年 B.1 谱系在全国占主导，部分地区有 A.1 和 A.2 谱系；2021 年多种谱系在全国传播，太平洋地区以 Delta 变异株 AY.3 为主，其他地区也有不同谱系分布；2022 年 Omicron 变异株在全国广泛且均匀分布。从时间上看，通过分析最早样本采集日期发现，病毒变异株在疫情初期就已在全国广泛传播。对比中美洲各国，发现许多变异株在该地区传播较早，但尼加拉瓜多数变异株引入较晚，不过 AY.1（Delta）谱系引入较早且传播时间长。此外，通过香农多样性指数分析，发现尼加拉瓜和洪都拉斯的病毒谱系多样性较低，与人口密度可能存在一定关联。
- 突变分析：研究人员评估了尼加拉瓜病毒序列中最常见的 30 种氨基酸替换，发现 A.2 谱系、Delta 变异株谱系和 B.1 谱系的突变数量较多，Omicron 谱系在多数突变位点也有较高计数。其中，S:D614G 突变在除 A.3 谱系外的所有基因组中都存在，ORF1b 基因区域的 P314L 突变也较为普遍。进一步分析发现，N 区域（G204R 和 R203K）、ORF1b 区域（G662S、P1000L、P314L）和刺突蛋白（D614G、G142D、L452R 和 T478K）的特定突变与住院率显著相关。
综合上述研究结果，研究人员得出结论：该研究首次全面描绘了 2020 年 3 月至 2022 年期间尼加拉瓜 SARS-CoV-2 谱系的基因组多样性，揭示了病毒谱系的时空变化规律、与阳性率和住院率的关系。这不仅有助于深入理解 SARS-CoV-2 在尼加拉瓜及中美洲地区的进化历程，还为公共卫生官员制定防控策略提供了关键依据。同时，研究也指出，持续的基因组监测对于及时发现新出现的病毒谱系、指导公共卫生决策至关重要。不过，研究也存在一些局限性，如样本采集和测序受地理距离等因素影响，不同国家的测序能力差异可能导致结果存在偏差等。但总体而言，这项研究为全球抗疫在中美洲地区的推进提供了宝贵的信息，为后续研究和防控工作奠定了坚实基础。
