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三代全基因组测序助力新冠奥密克戎疫情精准防控

来源:嘉兴市疾控中心 发布时间:2022-12-01

       2022年是不平凡的一年,神州大地新冠疫情此起彼伏,从未间断。嘉兴作为长三角城市群重要城市,交通便利,人员流动大,面临的疫情输入风险极高。一年下来,大大小小的疫情已达几十起。新冠奥密克戎毒株临床症状不典型,并且存在隐匿传播,病毒的种种特征为流行病学的调查带来了极大的难度。为了克服这种困难,只好从分子流行病学的角度入手。为了给现场流调提供实验数据支撑,嘉兴市疾病预防控制中心微生物检验科开展了三代测序数十余次,测序标本300余份,获得完整新冠病毒全基因组序列近150条。为快速准确的锁定传染源,分析传播路径提供了大量的分子流行病学证据。

       一、面对重重疫情,中心实验室抽丝剥茧,还原传播真相。

       今年2月起,嘉兴周边地区新冠肺炎阳性感染者呈迅猛增长之势,让地处长三角腹地的嘉兴危机重重。但是诡谲的新冠病毒还是以迅雷不及掩耳之势撕开了嘉兴的防线。2022年3月5日,嘉善县在“愿检尽检”中检出1例本地新冠肺炎阳性感染者。由于来源不明,嘉兴市疾控中心领导要求第一时间开展病毒基因测序。微生物检验科工作人员立即响应,开展病毒全基因组三代测序,证实为新冠病毒奥密克戎变异株BA.2.2分支,为外省输入引发的嘉兴本土首起奥密克戎新冠疫情病例,自此,嘉兴全市开始出现了新冠奥密克戎株疫情多点散发的态势。

       3月11日,海宁市许村镇检出本地新冠肺炎阳性感染者。3月13日,平湖市通报1例新冠肺炎感染者。3月28日,嘉兴经济技术开发区再报告新增4例阳性感染者,且与水果市场和蔬菜批发交易市场相关。嘉兴各地 “战事”不断,为了给疫情溯源提供线索,疾控中心检验科的工作人员基因测序工作就一直没有停过。仅3月份就开展了11个批次测序,成功获得98条病毒全基因组序列,并将部分序列提交GIASID全球共享基因库。由于测序工作步骤繁琐,周期长,每一步的操作细节都会直接影响后续结果,对于工作人员的身心都是巨大考验。但是为了获取“第一手资料”,工作人员往往是放弃休息,开夜工,连续作战,全力以赴开展新冠病毒基因测序。

       5月初,正值小长假,嘉善县又突发疫情,5月1日,5月3日,5月8日分别爆发了三起疫情,并且涉及学校等重点场所。传染来源不明,链条不清晰,给现场流行病学的处置带来极大困难。中心检验科同事分别对3起疫情的人员做了三代测序。通过对病毒全基因组序列变异位点的精准分析,判定3起疫情为相互独立的事件,解决了现场流调工作中的难点与疑点,为现场流调工作捋清了思路。10月24日,中心实验室又检测出新的突变株BF.7,为及时追踪病毒变异提供了方向。

       二、边战边练,持续加强测序、溯源比对,生信分析的能力提升。

       三代测序是近些年测序领域发展起来的新技术,具有读长较长,测序时间短等特点。中心微生物检验科通过学习和实践快速掌握了这项较为复杂的技术,并且能够通过生信分析对序列开展比对和溯源。基因测序是对流行病学调查的充分补充,能够“透过现象看本质”。在流调数据不完整的情况下,能为分析疫情传播链起到关键作用。

       每一次接到任务,检验科的工作人员都是马不停蹄地开始实验。试剂准备,基因扩增,文库构建,上机测序,每个步骤都要求工作人员做到“无缝衔接”。做完实验,都已经是后半夜,但是工作人员还是不能停歇,因为后续的数据分析同样非常关键。通过序列拼接,生物信息学分析以及同源性比对等工作。搞清了传染来源,理清了传播链条,工作才算真正结束。

       一份份鼻咽拭子标本,一条条准确无误的基因序列是工作人员日夜奋战的“战疫”成果。通过全基因组测序,不仅使病毒基因内部细节得以重现,同时帮助流调人员梳理传播链条,迅速排查潜在的风险,精准锁定密接人员,在一次次的嘉兴疫情防控阻击战中发挥了分子追溯、精准防控的突出作用,为病例的流行病学调查提供了强有力的技术支撑。(微生物检验科 吕沈聪)

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