于君团队重大突破：顶刊Gastroenterology报道人类肠

时间：2022.06

期刊： Gastroenterology

影响因子：22.682

标题：通过深度长读长三代测序发现1058种新型人类肠道DNA病毒及其临床影响

DOI: 10.1053/j.gastro.2022.05.048

医学类顶刊Gastroenterology近期发表了香港中文大学于君团队最近研究成果：利用PacBio的深度长读长测序技术，研究人员从人类肠道样本中，成功挖掘出1178个完整的病毒基因组，其中1058个为新病毒。这极大拓展了人们对人体病毒研究的认知，扩充了病毒参考基因组，并多角度对这些病毒基因组进行了分析。这项工作将对扩充病毒参考基因组、临床医学诊断和未来病毒组深入研究工作产生深远影响。

实验设计流程示意图：

成果要点

● 研究提取健康人粪便得病毒DNA，采用超深度PacBio长读长和Illumina短读长测序技术，联合分析，获得15943个病毒序列；

图1 本研究组装鉴定出更多的新病毒基因组

● 研究中组装并验证了1178个完整的病毒基因组，其中，1058个为新病毒。这些新病毒通过宏基因组技术在2819个人粪便样本中被检出；

● 研究鉴定出13个巨大的病毒基因组，基因组大小在398-839kb；

图2 本研究挖掘的大病毒基因组特征

● 研究中将获得的病毒基因组进行了进化树构建，以研究病毒的起源和发展史，发现这些病毒分为9个主要分支，其中多数为裂解病毒

图3 病毒进化史的系统发育重构

● 本研究中发现的新病毒序列显著扩充了现有病毒库，可使已发表宏病毒比对率提升18倍；

图4  加入新型病毒基因组后提高了图谱比对率

● 本研究同时进行了结直肠癌相关病毒的研究，发现14种新型病毒可作为结直肠癌诊断的生物标志物，AUC可达0.87，具有极高的临床诊断价值。

图5 组装出的新病毒基因组可作为CRC诊断的生物标记物

谈论

肠道病毒的存在是肠道微生物群体构成的重要组成部分，肠道病毒组的研究对维持人体健康具有深远意义。然而，受限于病毒基因组研究的已知信息有限，且在体外难以培养共生病毒等原因，肠道病毒既往研究仅涉及有限数量的病毒。

宏病毒组测序研究为破译人类病毒组特征带来希望，于君团队的此项研究，借助三代测序平台的超长读长和高保真序列读取，结合团队自主开发的宏基因组从头组装协议和多级过滤办法，成功破译肠道病毒组特征，实现了大规模对未知肠道病毒基因组的探索，极大丰富了人们对病毒的认知，并成功开发出可用于临床诊断的CRC生物标记物，可谓影响深远。

参考文献：

Uncovering 1058 novel human enteric DNA viruses through deep long-read third-generation sequencing and their clinical impact. Gastroenterology, 2022.