The Innovation | 猴痘病毒信息库助力疫情防控

导 读

当前猴痘疫情在多国迅速蔓延，已被世界卫生组织宣布为国际关注的突发公共卫生事件。为支撑猴痘病毒相关的科学研究，国家生物信息中心建立了猴痘病毒信息库MPoxVR，收录整合猴痘病毒基因组序列和元信息，进行序列变异鉴定和注释分析，提供相关文献和在线分析工具。该库将服务于猴痘病毒变异演化、传播追踪等研究，助力疫情防控。

自1970年刚果民主共和国发现首例猴痘病毒感染者以来，中西非国家先后多次爆发猴痘疫情。2022年5月至今，多个非流行区国家出现猴痘疫情。7月23日，已有75个国家和地区报告一万六千余病例，世界卫生组织宣布猴痘为国际关注的公共卫生紧急事件。猴痘病毒是一种具有包膜的双链DNA病毒，大小约为197kb，编码190个基因，基因排列紧密，与天花病毒和牛痘病毒同属痘病毒科的正痘病毒属。猴痘病毒目前有两个不同的进化分支，即西非分支和中非（刚果盆地）分支，后者致病性更强更具传染性。当前国际上现存的痘或猴痘相关资源大多从GenBank复制基因组序列和元数据，但并未进行审编实现元信息增值，且缺乏针对猴痘病毒序列的变异信息、工具和文献。

图1 猴痘病毒序列的全球分布和变异统计

本次猴痘疫情爆发之初，为支撑猴痘病毒相关的科学研究和疫情防控，中国科学院北京基因组研究所（国家生物信息中心）迅速组建了猴痘攻关团队，于2022年6月10日发布了猴痘病毒信息库（MPoxVR，https://ngdc.cncb.ac.cn/gwh/poxvirus）。MPoxVR持续更新猴痘病毒和其他痘病毒科病毒的元信息与基因组序列数据，并对不同猴痘病毒株的基因组序列进行变异分析与展示，同时提供基因组注释、基因组变异分析和注释、BLAST等在线分析工具，以及相关的学术文献、科普文章、SRA测序原始数据和其它猴痘资源数据库的链接。截至2022年7月26日，共收录整合了767条猴痘病毒序列和12,065条其它痘病毒科的序列（图1A），并基于文献，通过人工审编补充了部分序列缺失的重要元信息，如宿主、采样日期、采样地点等，为研究人员开展基于序列的比较、传播演化分析等提供了更详细的依据，对于识别病毒传播网络尤为重要。MPoxVR还提供了丰富的基因组变异鉴定和注释分析信息（图1B），对于每个病毒分离株，展示所有的变异及其详细的统计信息，并汇总每个变异的功能注释和群体频率，这些是基因组流行病学的重要证据之一。通过比较不同时间、不同地点病毒的基因组序列上的碱基变异，研究人员可以追溯病毒的来源、追踪病毒的演化路径、推断病毒的传播能力和毒力的变化。变异数据提示，采样自2022年5月疫情爆发以来的序列突变较少（大部分序列的碱基变异数量为0-11个），重要功能基因如免疫逃逸、宿主范围、细胞增殖、耐抗病毒药和疫苗开发相关基因的突变发生率较低，用于核酸检测的引物结合区尚未发生新的变异。对病毒变异的分析和监测可为其传播链追踪、溯源、疫情防控和疾病治疗等提供数据信息和决策支撑。

总结与展望

MPoxVR是猴痘病毒基因组及其序列信息和分析工具的综合资源库，未来将开发猴痘病毒基因组序列和变异监测跟踪系统，以更好地服务于猴痘相关研究和疫情防控。

责任编辑：秦 臻

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原文链接：https://www.cell.com/the-innovation/fulltext/S2666-6758(22)00092-3

本文内容来自Cell Press合作期刊The Innovation第三卷第五期以Commentary发表的“MPoxVR – A comprehensive genomic resource for monkeypox virus variants surveillance” (投稿: 2022-06-18；接收: 2022-07-26；在线刊出: 2022-08-01)。

DOI: https://doi.org/10.1016/j.xinn.2022.100296

引用格式：Ma Y., Chen M., Bao Y., et al. (2022). MPoxVR – A comprehensive genomic resource for monkeypox virus variants surveillance. The Innovation. 3(5),100296.

作者简介

宋述慧，中国科学院北京基因组研究所（国家生物信息中心）研究员。研究方向为基因转录及调控、基因组变异及表型关联知识的大数据整合、挖掘及应用。设计并建成了国内首个规模最大的基因组变异库与国际首个多物种变异知识库。作为主要负责人之一，建立了国内首个新冠病毒基因组信息库，开发了新冠病毒基因组序列变异的实时自动快速检测与分析，研发了序列变异信息监测追踪平台，发展了单体型网络快速构建算法，建立了基于基因组序列及元信息的危险株系精准预警模型和系统。作为中方专家组秘书，参加WHO专家来华开展新冠病毒溯源科研合作预备性磋商，作为中方专家参加中国—WHO新型冠状病毒溯源联合研究。

https://ngdc.cncb.ac.cn/people/shuhui-song

https://people.ucas.edu.cn/~songshh

鲍一明，中国科学院北京基因组研究所（国家生物信息中心）国家基因组科学数据中心主任、研究员。主要研究领域为生物数据库、病毒基因组注释和病毒进化与分类。曾带领团队开发了美国NCBI的流感病毒数据库、病毒分类软件和在线工具PASC。在2020年新冠疫情爆发期间，领导建设了新冠病毒信息库。

https://ngdc.cncb.ac.cn/people/yiming-bao

https://people.ucas.edu.cn/~baoym

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