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科学研究

作者:病原所时间:2017-12-13点击数:

一、人才队伍建设

作为 “泰山学者特聘专家”,史卫峰教授已在泰山医学院建立了稳定的泰山学者学术团队,20165月以泰山学者团队为核心“病原生物学”的团队入选山东省十三五高等学校优势学科人才团队培育计划,获得资助经费1000万元。

1. 泰山学者团队

实验室主要成员为的泰山学者团队,于2015-2016年先后引进了邢薇佳、张振杰、周宏、李娟等4名博士。史卫峰教授毕业于都柏林大学学院,获得生物信息学专业博士学位,201511月被山东省人民政府评为“泰山学者特聘专家”。团队成员邢薇佳教授毕业于法国巴黎第六大学,获得流行病学专业博士学位;团队成员张振杰毕业于山东农业大学,预防兽医学专业博士;青年教师周宏博士毕业于山东大学,微生物学专业博士;实验师李娟博士毕业于扬州大学,预防兽医学专业博士。2016年团队共获得科研项目6项,累计科研经费156万元;20168月,邢薇佳博士顺利入选“泰山学者青年专家”。另外,团队成员胡弢副教授硕士毕业于山东科技大学,专业为计算机科学,擅长高通量数据分析。目前,张振杰博士主持国家自然科学基金和山东省自然科学基金各1项,厅级项目两项,2017年以第一作者在病毒学主流期刊Journal of Virology发表论文两篇,获校级奖励1项。

2. 山东省高等学校新发传染病病因流行病学实验室团队

史卫峰教授为山东省高等学校新发传染病病因流行病学实验室主任、学术带头人。实验室现有四个研究方向:新发病毒性传染病、病媒生物与虫媒病、分子流行病学和病原感染与肿瘤。现有教授7名,副教授17名,讲师12名,其中包括二级教授2名,山东省有突出贡献中青年专家2名,泰山学者特聘教授1名,泰山学者青年专家1名,山东省高等学校重点学科首席专家1名。实验室高级职称人员24名(66.67%),具有博士学位人员31名(86.11%)。

总之,本实验室已建立稳定的学术研究团队,病毒基因组生物信息学研究优势明显,特色突出,已成为省内领先、国内有一定影响力、有持续创新能力的科研和教学队伍。

二、近三年主要研究工作

团队依托山东省“十二五”省级重点学科、山东省“十三五”省级重点实验室“新发传染病病因流行病学实验室”等平台,充分利用在病毒基因组生物信息学分析方面国内领先的优势,着重围绕肠道病毒预防控制、新发和突发病毒性传染病溯源及传播、病毒组及新病毒发现三个研究方向开展工作,以期在该领域取得重要的原创性成果和突破性进展。

1、肠道病毒预防控制

肠道病毒感染所引起的手足口病是世界范围内广泛流行的常见儿童传染病,严重影响我国儿童的健康。在山东省自然科学基金(省属高校优秀青年基金)的资助下,本课题组通过与山东省疾病预防控制中心、山东大学齐鲁儿童医院等单位合作,研究其它型肠道病毒基因组进化与变异规律;分别建立其反向遗传操作系统,研究病毒基因组氨基酸位点变异对其致病性和抗原性的影响;构建肠道病毒致病动物模型,运用 RNA-Seq、转录组等技术研究其致病的分子机制;在已有CVA6 CVA10 灭活疫苗基础上,开展其它型肠道病毒精确诊断、CVA6 CVA10多价疫苗、治疗性抗体及抗病毒药物研究,为临床上治疗重症手足口病,特别是肠道病毒感染引起的脑膜炎奠定研究基础。

201731日,国际病毒学领域Top期刊《Journal of Virology》在线发表了本团队完成的最新研究成果可用于抗病毒药物和疫苗评价的柯萨奇病毒CVA6新生乳鼠模型的建立A Neonatal Murine Model of Coxsackievirus A6 Infection for Evaluation of Antiviral and Vaccine Efficacy)。419日,《Journal of Virology》发表了本团队的又一研究成果,即甲醛灭活柯萨奇病毒10型全病毒疫苗和抗病毒药物对新生乳鼠的保护效果Protective efficacy of formaldehyde-inactivated whole-virus vaccine and antivirals in a murine model of coxsackievirus A10 infection)。另有多篇研究成果正在整理发表。截止到20171月,针对肠道病毒的研究工作,已先后获得两项山东省自然科学基金、一项国家自然科学基金、一项国家级地方高校大学生创新计划以及“泰山学者”工程专项资助。

2、 新发和突发病毒性传染病溯源与传播

一些新发和突发传染病已在中国出现并造成流行,例如SARSH7N9 禽流感、登革热等。中国还存在其它新发传染病传入的可能,包括埃博拉、寨卡、MERS、裂谷热等。史卫峰通过生物信息学技术对GenBank 公共数据库存储的大量病毒基因组序列进行分析,分别对其溯源、构建其全球传播网络、研究不同国家和地区对新发传染性病毒传播、进化与变异所起的作用,以及运用大数据的技术路线研究航空运输、全球气候变化(与军事医学科学院合作)、经济发展水平、医疗条件等因素对新发传染性病毒全球传播的影响。这些研究填补了我国在相关新发传染性病毒研究领域的空白,为包括我国在内的不同国家和地区制定地区特异性的新发传染性病毒预防和控制策略提供理论依据,对全球新发传染性病毒的预防和控制具有重要的理论与实践意义。

20143月,西非爆发了有史以来最大的一次埃博拉疫情,造成近3万人感染,超过1.1万人死亡。我国政府应塞拉利昂政府的请求派出了相关人员帮助塞方进行病毒检测、留观、人员培养等工作,并进行了相关科学研究。史卫峰受邀参与此次科研攻关。成果于20155月发表于Nature杂志,史卫峰为文章并列第一作者(排名第二)。本研究成果为研究埃博拉病毒基因组分子进化和疫情的传播动力学提供了充足的依据,也将推动埃博拉的治疗及疫苗的研制开发。鉴于该成果的重大科学价值及国际影响力,被推荐为“2015年度中国科学十大进展

在新发感染人的流感病毒研究中,史卫峰及主要合作者中国疾病预防控制中心高福院士团队对新发感染人的H7N9H10N8H6N1H5N6流感病毒进行溯源、进化与变异规律研究,先后以第一、共同第一或通讯作者发表SCI文章18篇,影响因子超过170,包括国际顶级杂志Lancet20132014)、Cell Host & Microbe、EuroSurveillance、Nature CommunicationsEmerging Infectious DiseasesProtein & Cell等。

其它中国新发病毒性传染病,史卫峰均参与了相关科学研究,并有文章发表。特别地,史卫峰与军事医学科学院秦成峰团队对寨卡病毒进行生物信息学分析,并对分析结果进行湿实验验证,发现了寨卡病毒致小头症的分子机制,相关研究成果已被Science接受,将于2017929日在线发表。

3、 病毒组及新病毒发现

病毒组(Virome)是对某个环境或样本中全部病毒的总称。近年来,通过自然界各种动物宿主,如蝙蝠、各种节肢动物、鸟类的粪便及血液样本,人的皮肤、肠道等组织器官样本,以及全球深海、沼泽等环境样本进行高通量测序,发现了大量的未知病毒,改变了人们对病毒圈的认识,也从中发现了某些潜在的对动物致病的病原体。但是,目前我国除了在蝙蝠和蚊子方面进行了很多研究以外,对于其他各种类型的宿主研究很少,跟国际领先团队差距很大。

20171-7月,史卫峰在澳大利亚悉尼大学Edward Holmes教授实验室进行学术访问。Holmes教授是英国皇家学会会员,澳大利亚科学院院士,世界顶级的病毒进化学家,国际病毒组计划的倡导者和执行者之一。为期6个月的学术访问期间,申请者系统地学习了病毒组样本处理及高通量数据分析相关技术,并就病毒组研究达成了初步的合作意向。国家传染病重大专项“基于宏基因组学的病毒网络化监测和溯源技术体系研究”即将启动,史卫峰为子课题6负责人,全面负责基于宏基因组学的病毒高通量数据分析。本课题组依托已建立的病毒基因组生物信息学平台,201710月即将到位的高通量测序仪(BGIseq 500,深圳华大基因免费赠送),通过与悉尼大学Holmes教授团队以及中国疾病预防控制中心高福院士合作,将系统地开展我国野生动物及临床样本的病毒组学研究。另外,课题组将充分发挥在大数据挖掘方面的优势,整合国际上所有已公布的病毒组数据,结合病毒宿主的进化史,从大尺度上研究病毒的起源与进化,力图产生一批在国际上有影响力的科研成果。


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