《科学》刊发美国研究:纽约新冠病毒主要由欧洲和美洲引入( 二 )


样本来自44名女性(52.4%)和40名男性(47.7%)的鼻咽拭子,年龄在20-44岁(16%)、45-64岁(33%)、65-79岁(27.4%)和>80岁(16.7%)之间 。其中,68名患者有详细的医院就诊信息,分别是:出院12例(17.6%),入院53例(80%),初次出院后再次入院3例(2.4%) 。
【《科学》刊发美国研究:纽约新冠病毒主要由欧洲和美洲引入】 《科学》刊发美国研究:纽约新冠病毒主要由欧洲和美洲引入
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图1
研究者对84个独立的新冠患者分离出来的病毒株进行了系统发育分析,并对截至2020年4月1日在GISAID中保存的2363个序列进行了系统发育分析 。纽约市的新冠病毒分离株分布于整个系统发育树上;并与多个独立的引入相一致 。
研究者根据氨基酸和核苷酸取代以及最大似然(ML)和贝叶斯方法的统计支持,将源自西奈山卫生系统寻求治疗的患者的每个SARS-CoV-2分离株分配到主要的进化枝上 。这些突变仅用于分类,因为其功能影响仍然未知 。作为参考,研究团队采用了来自NextStrain工具的进化枝命名法 。
对于每个指定的分支,他们根据纽约的序列位置和可用的流行病学信息确定了不同类型的输入事件 。第一个病毒分离株来自于一位有中东旅行暴露史的患者(A3支,节点5),第二个分离株来自于一位有欧洲旅行史的患者(B支,节点6) 。其余的分离株,绝大多数(87%)聚集在A2a枝上 。这一分支主要由来自欧洲的新冠患者分离毒株组成(72%),这表明来自欧洲的病毒引入是3月第一周在纽约暴发的病毒主体 。
《科学》刊发美国研究:纽约新冠病毒主要由欧洲和美洲引入
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图2
进化枝A2a内的大多数纽约分离株都呈分散分布,未观察到按国家或地理区域分组的情况 。尽管起源各异,但该进化枝中的许多序列非常相似或相同,这使得在没有其他流行病学数据的情况下无法解决病例之间的直接关系或方向性 。接下来,研究者使用ML和贝叶斯系统动力学分析来推断与纽约市相关的新冠传播事件的时间 。
对于进化枝A2a,他们估计了从1月下旬到2月中旬的一段未被追踪的全球传播时期,与流行病发展的流行病学观察结果一致(表1,节点2) 。A2a进化枝底部的最早序列包括从2月下旬开始来自意大利,芬兰,西班牙,法国,英国和其他欧洲国家的分离株,以及从3月第一周开始的一些北美分离株(加拿大和美国) 。在这一进化枝中,研究者鉴定出了两个突变,以区别于纽约市和其他地区的序列簇,这表明可能至少有两个独立的病毒引入发生在2月初至2月中旬(表1,节点3至4) 。
值得注意的是,这两个簇之一包含位于进化枝A2a中的72个纽约市分离毒株中的64个,提示社区扩散的发生 。
与进化枝A2a中情况相似,进化枝A1a中的SARS-CoV-2分离株(6%)散布在方向性未知的多个区域中(图2A,节点1) 。该进化枝也主要由欧洲来源的分离株组成(82%),详见图2B 。
对于其余的进化枝(B,B1和B4),研究者鉴别在2月至3月初推断被引入纽约的4种SARS-CoV-2毒株(表1,节点7至10) 。值得注意的是,其中两个引入毒株根据其与美国其他分离株的密切关系,可以推断为来自于美国国内,其中就包括在华盛顿州引发主要社区传播的分离株(进化枝B1,节点9) 。最近有报道称,该进化枝上的毒株被引入了美国东海岸(纽约位于东海岸) 。尽管进化枝B中一半以上的序列是亚洲起源的(图2B),但与纽约分离株最接近的亲戚是欧洲和北美起源的 。
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表1
前述测序分离株和进化枝在地理空间上,分布在纽约市所有的行政区和21个社区中(图3) 。这与纽约其他医院中的测序分离株和进化枝时空分布相似 。


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