Viruses：未知病毒Seq260会导致不明原因肝硬化？

近年来，随着分子生物学与基因组学飞速发展，人类逐渐认识到，其实我们对病毒世界的了解不过是沧海一粟。虽然临床上我们已知的肝炎病毒（甲、乙、丙、丁、戊型）能导致肝炎和肝硬化，但长久以来，医学界一直存在着这样一个猜想：除了人类已知的几种肝炎病毒之外，自然界中或许还潜藏着更多目前我们尚未认知的新病毒。若人类感染这些未知病毒，可能同样会引发肝硬化，这便是所谓“不明原因肝硬化”的潜在成因。

自古以来，人类对病毒的探索就未曾停歇。虽然国际病毒分类委员会目前正式分类的病毒大约有1万种，但越来越多的证据表明，地球上可能存在着数百万甚至上亿种尚未被发现的病毒。病毒的起源可以追溯到40亿年前，它们与生命进化过程中的无数分子竞争和共存，彼此之间甚至有着千丝万缕的生态联系。对于肝硬化这种临床一直存在但发病机制部分“神秘”的疾病，研究人员多年来一直试图解开其中的病因之谜。

近日，来自美国密苏里州圣路易斯大学医学院肝脏中心（SLULC, Saint Louis University Liver Center）的一项前沿研究，其用精密的血清病毒组学技术，从7名不明原因肝硬化患者中发现了一段令人惊叹的全新病毒序列——Seq260。2025年6月3日，Viruses杂志报道了这一发现。

1. 研究了哪些患者？

该研究选取了SLULC收集的7名不明原因肝硬化患者作为主要研究对象，其中包括2名经历肝移植且已去世的病例，以及另外2名不明原因肝炎患者。此外，为了验证发现的普适性，研究团队还在另两个独立来源的人群中进行筛查，这两个独立样本群分别来自SLULC内部、美国红十字会（ARC）以及美国国家卫生研究院（NIH）的样本库（NIDDK-CR），其中包括200名健康献血者以及225名部分病因已知的肝病患者。通过这种多层次的样本验证策略，力图保证发现的新病毒序列具备更广泛的临床相关性和科学可靠性。

2. 采用了什么研究策略和方法？

1. 血清病毒组学测序（Serum Virome Sequencing）：研究组首先对患者血清进行大规模高通量测序，通过这种方式，能够捕捉到存在于血液中的各种病毒相关的核酸信息。

2. 数据比对与排除（Viral Categorization and Discovery）：借助NCBI数据库中丰富的人类与微生物基因组学数据，对初步获得的序列进行比对，剔除那些已知病毒的序列，从而留下无法注释的“未知”序列。

3. 重复验证确保结果可靠：对于筛选出来的未知序列，研究团队采用了不同的核酸提取方法（如column与bead提取法）、不同的PCR技术（PCR和RT-PCR，同时针对RNA和DNA）进行多重验证，力图排除偶然因素和技术误差。

4. 机器学习辅助种缘分析：利用基于k-mer算法的机器学习工具VirFinder，对经过验证的未知序列进行进一步种缘分析，这不仅帮助识别其可能的病毒分类，还为后续研究提供了理论依据。

5. 基因组位移与方向确定：为明确该未知序列的完整结构，研究人员采用了基因组位移（Genome Walking）、Sanger测序以及酶切分析等传统分子生物学技术，最终确定了该序列的正负链属性以及单链或双链特性。

6. 数字PCR定量验证：数字PCR（Digital Droplet PCR）被用来精确计数Seq260在患者样本中的拷贝数，从而为病毒在体内的存在提供定量支持。

7. 扩大样本库的验证：最终，在另一组独立的人群样本中开展了筛查，旨在探查Seq260在更广泛人群中的流行情况，同时，在NCBI数据库的SRA和西奈山医学院BioMe生物样品数据库中进一步比对，尽量争取更多证据证明这一未知新病毒的存在。

3. 主要发现

在所有试验与验证中，最令人瞩目的莫过于来自一位特殊患者——编号为三号的60岁女性。该患者因不明原因肝硬化并接受了肝移植手术，但最终不幸去世。尽管其血清样本仅有0.7毫升微量样本，但科研人员却在不同时间点采集的样本中多次检测到了同一段未知病毒序列。通过重叠的多种方法验证，最终证实这个新发现的病毒序列为一段反义单链DNA序列，并被命名为Seq260。通过基因组位移法，团队成功将Seq260向3'端延长至490个核苷酸，而5'端则因技术条件限制未能进一步延伸；同时结合第二型限制酶NruI酶切结果，进一步证明该序列确实为单链DNA病毒。

基因组位移方法（Genome Walking）最终将 Seq260 序列长度向 3' 端延长至 490 nt，而 5' 端不可延长。结合第二型限制性内切酶 NruI 酶切结果，提示这是一段单链DNA序列。整段序列基于人类现有的数据库无法注释，病毒种属未知。数字PCR 结果显示该未知新病毒序列在三号患者血清中的拷贝数滴度为 343拷贝/毫升。

4. 发现的意义

尽管人类世界的医学已经取得蓬勃的发展，但人类对于自然界、尤其对于自然界中病毒的了解，却仍然是非常有限的。人类历史如果以智人出现为起点，大约有30万年的历史；如果从文明的出现（如文字、城市等）算起，则大约有5500-6000年历史。而病毒的起源与生命的起源同样古老，距今约有40亿年历史。目前根据国际病毒分类委员会（ICTV）的最新报告，人类正式分类的病毒约有10000种。但科学家通过环境样本中的基因测序数据估计，地球上可能存在至少数百万到数十亿种病毒。因此，人类目前对于病毒的认识可以说是沧海一粟，连冰山一角都不到。

1. 对不明原因肝硬化的潜在解密
   肝硬化作为一种终末期肝病，其病因复杂多样。传统上，临床上能够明确导致肝硬化的原因主要集中在病毒性肝炎、酒精性肝病及非酒精性脂肪性肝病等领域。然而，对于一部分患者，其肝硬化的发生并无法用既有知识框架加以解释。Seq260的发现为这些“不明原因”的疾病提供了新的可能——是否存在一批我们尚未确认的病毒能通过感染引发慢性肝损伤甚至肝硬化？

2. 扩展了我们对病毒多样性的认识
   当前，国际上已知的病毒种类仅为冰山一角，而环境样本中的基因测序数据更预示了潜在的未知病毒远比已知病毒丰富，数量可能达到数以百万乃至数十亿计。Seq260作为一段曾经从未出现过的病毒序列，无疑提醒着医学界必须不断拓宽视野，关注那些可能潜藏在我们体内及环境中的未知病原体。

3. 技术与方法学的创新意义
   此次研究不仅依赖于新一代测序技术，更综合利用了机器学习、数字PCR、酶切及传统的基因组位移技术。这种多技术、多手段融合的研究模式，为未来在其他临床不明病因研究中提供了宝贵的样本，对于其他复杂疾病的分子机制探索同样具有参考价值。

5. 研究过程中遇到的挑战与未来展望

尽管Seq260这一未知病毒的发现令人激动，但研究团队也面临着不少实际困难。首先，来自重症患者的微量血清样本（仅0.7毫升）大大限制了后续深入研究的开展；其次，由于该病毒序列在数据库中无法匹配任何已知参考，其生物学意义、复制方式及致病机理仍然是一个谜团。此外，如何在更大范围的人群中确定这一序列的流行情况和临床相关性，也需要更多多中心、大样本量的研究来支撑。

未来的研究可能会朝以下几个方向展开：
① 精细构建Seq260的全基因组信息，探索其编码蛋白及生物学功能；
② 通过动物模型或体外细胞培养，研究Seq260对肝细胞及肝脏免疫微环境的影响，明确其是否具备直接引起肝硬化的能力；
③ 扩大临床样本来源，尤其是在其他地区和不同种族人群中的分布情况，判断Seq260与不明原因肝硬化的相关性；
④ 尝试开发针对Seq260的特异性检测试剂，为后续可能的临床诊断和干预提供技术保障。

6. 临床意义与潜在启示

Seq260的发现无疑是病毒学和肝病学史上的一次激动人心的突破。它不仅可能成为未来揭示不明原因肝硬化病因的重要线索，也为我们进一步审视病毒多样性及其对人类健康潜在威胁敲响了警钟。

在全球范围内，随着环境变化和人类活动的不断扩展，新型病毒跨越物种屏障、引发传染病的事件屡见不鲜。Seq260的出现是否预示着类似的未知病毒在未来可能对公共健康构成威胁？这一点引发了广泛讨论。与此同时，如何在有限样本和技术条件下准确识别未知病原体、揭示其致病机理，也将成为科学家们必须直面和解决的问题。

7. 结语

从SLULC肝脏中心的这一发现中，我们看到了病毒学研究的新前沿，更看到了现代分子生物学技术在临床疑难病因探索中的巨大潜力。Seq260的成功发现展示出科学家们在追寻未知世界时的无穷智慧和坚韧毅力，也为未来攻克不明原因肝硬化等疾病提供了宝贵的线索和方向。虽然一个全新病毒的出现必然激发无数后续的疑问和挑战，但正如科学家们所坚信的那样——探索之旅永远不会停止，每一个小小的发现都可能为人类健康保驾护航，拉开新的篇章。

未来，随着更多临床样本的积累、检测手段的不断完善以及跨学科合力攻关，我们相信，这样的未知病毒会被逐步揭开其神秘面纱，为临床诊治、疾病预防乃至公共卫生安全提供前所未有的支持。也许在不久的将来，我们可以期待更多类似Seq260的全新病原体被发现，并最终帮助解答那些长期以来困扰医学界的不明原因疾病谜题。

原文地址：

https://www.mdpi.com/1999-4915/17/6/812