共享数据 监测变异 迎战新冠 共同抗疫！ ——“战新冠”病毒基因变异动态监测平台发布

2020年2月1日，习近平总书记在北京调研指导新冠肺炎疫情防控工作时指出：“坚决把疫情扩散蔓延势头遏制住，坚决打赢疫情防控的人民战争、总体战和阻击战。武汉胜则湖北胜，湖北胜则全国胜”。为了控制疫情，一支支医护队伍放弃春节团聚，从祖国的四面八方奔赴前线，逆火而行，以无畏的意志和必胜的决心抗击病毒，护佑人民安康。2020年2月17日，志诺维思联合中国医师协会（CMDA）、国家基因组科学数据中心(NGDC)、国家基因库(CNGB)和国家科学评论杂志(NSR)等多家权威机构联合发起数据快速共享倡议：呼吁所有病毒研究者通过国家基因组科学数据中心的“基因组数据仓库(GWH:bigd.big.ac.cn/gwh/)和国家基因库生命大数据平台的序列归档系统(CNSA:db.cngb.org/cnsa)快速分享病毒基因组数据。在此数据倡议下，志诺维思开发的“战新冠 – 病毒基因变异动态监测平台”可快速分析这些数据并每日更新毒情，遵守上述数据库相关规定，承诺分析的所有的原始病毒基因组数据权利属于数据提供方，实时分析结果免费向疾控中心、医疗机构、研究人员及公众开放。最新一期国家科学评论杂志发表社论：号召所有拥有病毒基因组数据的研究者通过向快速共享数据和“战新冠”的分析来帮助监测病毒变异的情况和演化动态（参考“基因智慧”公众号最新刊发的国家科学杂志社论：《学术道义与社会职责——呼吁及时公布和共享2019-nCov测序数据》）。
国家有难，匹夫有责。在这个危难的时刻，志诺维思依靠自身的国际领先基因组大数据技术经验，火速抽调精兵强将，快速搭建了“战新冠-病毒基因变异动态监测平台”。根据进化的基本原理，病毒感染人群后可能会发生变异，自然选择偏好高且传染力强的突变毒株将更加利于在人群中传播。而通过对病毒基因组序列的大数据分析，我们能够直观地看到这些毒株的变异情况和进化规律。我们的平台通过对全球不同国家、不同数据库的存量新冠病毒基因组序列进行大数据分析，可以展示全球范围内新冠病毒基因组变异情况、变异毒株的地理分布，并可做到实时监测病毒变异和演化动态，为精准防疫和诊治提供大数据支持。根据昨天（2020年2月16日）最新的病毒序列数据及分析显示，在全球97条新冠病毒序列中，有32条序列没有发生氨基酸改变的基因变异（占比33%），绝大多数毒株只发生了1-2个氨基酸变异（65条，占比67%）。但其中的一个变异毒株(ORF8:L84S)，该序列数量为26条，该群体占总病毒群体的比例高达26.8%（图1.）。通过对数据的追踪，该毒株群体数量在1月14日至1月31日之间出现快速增长，而第二大株群（ORF7a:P34S）则表现为数量持平或下降（图2）。现有收集到的数据表明，新变异株群(ORF8:L84S)的出现频率明显高于(ORF7a:P34S)，如果能排除掉聚集性传染事件，数据能说明该毒株的扩散能力比较强，需要密切监测。基于目前有限的病毒基因组数据分析显示，当前的新冠病毒序列的氨基酸变异处于缓慢增加的过程，在2月9日-2月16日之间，病毒序列氨基酸变异的类型增加速度进一步放缓（明显受到数据提交速度放缓的影响），氨基酸变异率也未见显著升高。但由于目前数据量仍然较少，在追踪病毒变异随时间的变化上还没有足够的统计学效用，呼吁大家能够在第一时间把更多的新冠病毒基因组序列提交到上述数据库（参考“基因智慧”公众号最新刊发的国家科学杂志社论：《学术道义与社会职责——呼吁及时公布和共享2019-nCov测序数据》和战新冠平台分析结果：fight-sars2.genowis.com）。

图1. 新冠病毒氨基酸变异频数统计

图2. 新冠病毒群体演化动态图

“战新冠-病毒基因变异动态监测平台”的意义在于：（1）协助各地区疾控中心与医疗机构随时了解当地以及其他地区病毒的变异情况、变异率及地域分布，针对不同的情况给出不同的防控措施，协助防疫安排与资源调配；（2）促进医疗机构、科研机构快速共享数据，并帮助定位影响人群感染程度的基因变异；（3）为大众提供透明准确病毒变异科学信息，降低大众对于未知流行病和病毒的恐慌；（4）未来可帮助发现影响症状、预后和药物治疗效果不同的变异，促进新冠肺炎的新型精准诊断和精准治疗方法研发。

图3. “战新冠”病毒基因变异动态监测平台网页界面

我们相信在习总书记的带领下，在全国医疗战线工作者和各行各业人民的共同努力下，我们一定能战胜病毒，今天的磨难一定会过去，武汉加油！中国加油！我们相信没有不能逾越的冬天，抗疫灭毒的胜利会伴随春天如期而至的，不只是樱花雨，还有平安的你。

注：“战新冠”平台（fight-sars2.genowis.com）由志诺维思设计负责开发并提供技术支撑。国家基因组数据中心的”基因组仓库GWH”（bigd.big.ac.cn/gwh）和国家基因库生命大数据平台的序列归档系统CNSA(db.cngb.org/cnsa)“提供了数据提交入口。中科院国家科技评论提供了数据提交后的快速发表的通道（参考“基因智慧”公众号最新刊发的国家科学杂志社论：《学术道义与社会职责——呼吁及时公布和共享2019-nCov测序数据》）。该平台依托于志诺维思基因组大数据分析系统“智能基因云“(igenomecloud.com) 和世界领先病毒分析技术Nextstrain（nextstrain.org）实现，保障了分析结果的准确性和可靠度。该平台未来既可实现在专业医疗机构之间的数据共享，也可实现快速向公众发布毒情信息。如果您有任何建议，请发邮件到fight-sars2@genowis.com。

（稿件由志诺维思提供）