单纯疱疹病毒在传播过程中会发生变化吗?
一项新的研究有助于解释导致疱疹的病毒在伴侣之间传播以及在人类宿主内长期感染期间如何变化，这可能对未来的治疗策略产生影响。这项由宾夕法尼亚州立大学和华盛顿大学的一组研究人员进行的研究，首次追踪了单纯疱疹病毒(HSV-1)在成年性传播伴侣之间传播时的遗传差异。他们的研究结果显示，伴侣之间的病毒群体移动对新感染开始时是否出现基因差异有很大影响。
一篇描述这项工作的论文发表在该杂志的网上PLoS病原体。
“世界各地已经记录了HSV-1基因组中数百个微小的差异，其中许多差异(称为变体)可以在单个变异中检测到人类宿主这篇论文的主要作者、宾夕法尼亚州立大学生物化学和分子生物学研究生莫莉·拉斯本(Molly Rathbun)说。“到目前为止，这些变异的传播频率以及它们在一个人体内进化的速度仍然难以捉摸。提高我们对这些过程的理解可能有助于我们理解为什么个体症状的严重程度和频率差异如此之大。”
HSV-1的症状包括疼痛的口腔和/或生殖器损伤。感染在两个不同的阶段之间切换。在活动阶段，病毒在皮肤细胞内复制，新产生的病毒从皮肤表面释放或“脱落”。在活跃期之间，病毒可以在感觉神经元内保持休眠状态。HSV-1的传播发生在病毒活跃脱落期间接触感染区域的皮肤表面。
“这项研究的重点是HSV-1的全基因组测序，使用的样本是我们的研究参与者捐赠的，”华盛顿大学过敏和传染病医学系副教授、病毒学研究诊所副医学主任克里斯汀·约翰斯顿(Christine Johnston)说，她也是该论文的作者之一。“这项研究是独特的，因为我们在参与者首次感染生殖器HSV-1后的几天到几周内对他们进行了采样，我们还对他们传播疾病的伴侣进行了采样，以观察病毒在传播过程中是否发生了变化。”
像其他病毒一样，HSV-1可以通过突变和其他过程在其基因组中积累变异。在积累了足够多的变异后，病毒基因组最终可能会产生一种新的病毒“毒株”。
Rathbun说:“平均而言，来自不相关感染的HSV-1基因组序列有1500到4000个变异位置——足够产生不同的菌株。”“因为即使是一个位置的变化也会导致重大的变化病毒蛋白了解这些差异是如何产生和传播的，可能会对治疗和未来生产疫苗的尝试产生影响。”
研究人员发现，当源伴侣中的病毒种群仅由一种毒株组成时，病毒数量会增加病毒基因组在相应的受体伴侣中检测到近乎完美的保守性。当源伴侣的病毒种群混合时，在受体伴侣的感染中只检测到混合物中的一些变体。传播后，受感染一方的感染可能在其病毒种群中产生额外的新变异，导致传播双方之间的进一步差异。
这些发现表明HSV-1遗传差异如果在传播发生前源感染存在变异，则可以在每个新感染之间进行洗牌。这一现象揭示了一个新的角度，即为什么世界上有这么多不同的HSV-1病毒株在传播，每种病毒都携带着可以影响感染症状和严重程度的微妙变化。
“这些数据有助于解释这种病原体的病毒多样性是如何在感染之间传播的，”生物学和生物化学副教授Moriah Szpara说分子生物学宾夕法尼亚州立大学。“这是我们第一次看到不相关的成年人与混合病毒人群之间传播的遗传结果。”
作者使用直接来自患者的采样方法来比较连续多组天收集的HSV-1基因组，时间跨度为一整年。在此过程中，他们能够追踪原本可能被遗漏的病毒变异的生长和损失。
Szpara说:“随着时间的推移，一些变异似乎在病毒种群中波动，这可能是病毒对新的宿主环境做出反应的迹象。”“在未来的工作中，这些变体将非常重要。我们通过非侵入性皮肤取样和靶向病毒测序获得的敏感性水平在病毒检测方面是一个惊人的进步。许多关于HSV-1的研究都使用了实验室培养的样本。通过直接从皮肤表面测序整个病毒基因组，我们最终可以观察到病毒种群在实际人类中的变化。”
研究小组还发现，在某些情况下，在一个人的感染中检测到的病毒变体可能共同代表两种不同的、共存的HSV-1菌株。这一发现与之前的理论形成了对比，先前的理论认为，HSV-1混合物反映了由于适应而导致的一系列变体的缓慢积累。虽然还需要进一步的研究来区分这两种可能的解释，但作者认为，菌株的混合至少可以解释世界各地观察到的部分HSV-1多样性。
“随着我们扩大对人类病毒种群多样性的研究，我们的目标是了解HSV的遗传多样性是如何使病毒逃脱宿主免疫的。这种信息可能为靶向药物开发或新的疫苗策略提供新的见解。”Szpara说。
这项研究也是首次比较持续口腔和生殖器感染个体的HSV-1基因组序列。历史上，口腔疱疹感染主要是由HSV-1引起的，而生殖器疱疹感染是由相关物种HSV-2引起的。然而，近几十年来，特别是在高收入国家，更多的生殖器疱疹新病例是由HSV-1引起的。
约翰斯顿说:“了解这些变化是由于病毒学因素，人类行为变化，还是两者兼而有之，对改善我们预防和治疗生殖器HSV-1的策略很重要。”
这项研究是宾夕法尼亚州立大学和华盛顿大学正在进行的合作努力的一部分，旨在提供症状、病毒脱落和初始后生殖器HSV-1人体内HSV-1序列多样性的全面调查感染。
进一步探索
