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本文通过系统发育地理学和时空分析，深入探究了孟加拉国尼帕病毒（NiV）的传播模式和进化动态。研究基于2016-2023年分离自人和蝙蝠样本的核蛋白（N）基因序列，结合公开数据，揭示了NiV在孟加拉国分化出BD-1和BD-2两个主要谱系及其亚谱系，并估算了其进化速率。研究明确了病毒的地理扩散路径和潜在高风险区域，强调了此类分析对于指导靶向监测和制定有效疫情管理策略的重要价值。
尼帕病毒（NiV）是一种由狐蝠（Pteropus spp.）携带的人畜共患病原体，属于副粘病毒科亨尼帕病毒属，可导致人类严重的呼吸道和神经系统疾病，病死率超过75%。自2001年以来，孟加拉国几乎每年都会在64个地区中的34个发生尼帕病毒疫情，成为全球疫情热点地区。病毒主要通过食用被蝙蝠污染的生椰枣汁（Date palm sap, DPS）从蝙蝠传播给人类，也存在有限的人际传播。为了更有效地管理疫情，本研究旨在绘制孟加拉国尼帕病毒的地理扩散模式和进化系统动力学图谱。
样本与数据
研究分析了两个时期的样本。2016年至2023年间，共分析了30份经实时逆转录聚合酶链式反应（real-time RT-PCR）确认为阳性的存档人类样本（血清和拭子）。2021年至2023年间，从人类尼帕病毒感染高发地区收集了5505份蝙蝠样本（咽喉/泌尿生殖道拭子2656份，栖息地尿液2849份），其中6份检测为阳性。所有36份尼帕病毒阳性标本均使用牛津纳米孔技术进行了不依赖培养的全基因组测序，最终成功获得了23株尼帕病毒毒株的全基因组序列，其中21株来自人类感染，2株来自蝙蝠栖息地尿液样本。
结合从NCBI GenBank数据库获取的公开数据，研究最终构建了一个包含105条尼帕病毒核蛋白（N）基因序列的数据集，用于系统发育地理学分析，其中包括孟加拉国的100条序列（来自人类78条，来自蝙蝠22条）和作为外群的5条1999年马来西亚毒株序列。
系统发育与进化动力学
基于N基因的连续系统发育分析表明，尼帕病毒首次传入孟加拉国可能发生在西北部地区，随后围绕初始传入点呈环状传播，并进一步扩散至北部、东北部和南部地区。分析显示，孟加拉国的尼帕病毒毒株大约在1954年与马来西亚毒株分离，其平均进化速率估计为4.89 × 10-4替换/位点/年（95% 最高后验密度区间HPD: 3.71 × 10-4– 6.45 × 10-4）。
关键的发现是，孟加拉国的尼帕病毒毒株在1984年左右分化成两个主要谱系，分别命名为NiV-BD1和NiV-BD2。NiV-BD1谱系进一步分为NiV-BD1.1和BD1.2两个亚谱系（首次于2004年检出），而NiV-BD2谱系于2008年出现，随后也分化为BD2.1和BD2.2两个亚谱系。截至2023年，大多数蝙蝠来源的尼帕病毒序列属于BD-2谱系，表明该谱系已成为当前流行的优势谱系。
谱系的时空分布
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NiV-BD1谱系：该谱系首次于2004年在孟加拉国北部的杰马勒布尔县（Jaypurhat）被测序。其最近的共同祖先（tMRCA）时间约为1984年。该谱系最初传入孟加拉国中部，随后纵向传播至北部和西北部地区。NiV-BD1.1亚谱系最初出现在中部地区，而NiV-BD1.2亚谱系则于2004年同时出现在西北部的拉杰沙希（Rajshahi）和中部的拉杰巴里（Rajbari）地区，随后在中部地区呈环状扩散。自2020年以来，未再报告新的NiV-BD1谱系病例。
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NiV-BD2谱系：该谱系首次于2008年在孟加拉国中部的马尼格甘杰（Manikganj）和戈巴尔甘杰（Gopalganj）地区的人类感染中被发现。它最初在中部地区传播，随后逐渐扩展到西北部和北部地区。近年来，NiV-BD2已成为导致孟加拉国大多数尼帕病毒感染的优势谱系。其中，NiV-BD2.1亚谱系自2019年以来已成为孟加拉国的主要亚谱系，表明病毒传播的地理焦点发生了转移。NiV-BD2.2亚谱系则在2010年至2013年间在西北部地区较为活跃。
种群动态与遗传多样性
通过贝叶斯天际线图（Bayesian Skyline Plot, BSP）对尼帕病毒在孟加拉国的有效种群大小（即遗传多样性）变化进行分析发现，从20世纪50年代到90年代中期，病毒种群规模相对稳定。随后，遗传多样性在2000年左右经历了一次下降，之后在2005年后显著增加，并在2011年左右达到峰值。这一增长期与尼帕病毒BD-1和BD-2谱系的出现、分化以及监测力度的加强时期相吻合。2016年之后，有效种群规模呈现下降趋势，这可能反映了病毒传播的减少，也可能是近期毒株在数据集中代表性不足所致。
疫情时空聚类分析
利用时空排列扫描统计量，研究分析了2001年至2023年间孟加拉国尼帕病毒疫情的时空聚类情况，并将其划分为五个时期。在此期间共识别出14个疫情聚类，所有聚类的观察值与期望值之比（O/E）均大于1，表明这些地区发生了聚集性疫情。
分析显示，NiV-BD1谱系的第一个有记录的聚类于2004年出现在法里德布尔（Faridpur）地区。而NiV-BD2谱系的第一个聚类则于2010年出现在法里德布尔。在2011年至2015年间，两种谱系均表现出显著的地理影响，其中NiV-BD1的一个聚类在北部地区半径达116.09公里，是观察到的最广泛传播范围；NiV-BD2的一个聚类在迪纳杰布尔（Dinajpur）地区半径达83.90公里。2015年之后，NiV-BD2成为主导谱系。2020年后，仅在诺多戈（Naogaon）地区记录到一个NiV-BD2的大型聚类（半径66.01公里）。
讨论与意义
本研究通过系统发育地理学方法，详细描绘了尼帕病毒在孟加拉国近二十年来的地理迁徙和遗传变化。研究发现两种谱系在孟加拉国持续共同流行，且病毒种群具有动态变化的特点。孟加拉国的疫情模式与马来西亚有明显不同，其特点是病毒主要通过蝙蝠污染的生椰枣汁直接传人，无需中间扩增宿主，且呈现明显的季节性（“尼帕季”，12月至次年4月），病死率也更高。
研究揭示的病毒谱系分化时间、进化速率、地理扩散路径和高风险区域，对于理解尼帕病毒的流行病学至关重要。这些发现有助于识别高风险区域，为靶向监测和早期预警策略提供信息，特别是在那些反复发生溢出事件的地区。例如，法里德布尔、诺多戈和拉杰巴里等持续存在病毒活动的地区可以被优先用于加强监测和公共卫生宣传。
局限性与展望
本研究也存在一些局限性。包括每年样本量有限、孟加拉国地理覆盖不全，可能导致结论存在偏差。数据集中蝙蝠来源的序列代表性较低，限制了对病毒在自然宿主中动态的分辨率。此外，研究仅聚焦于N基因，虽然该基因是孟加拉国监测中最常测序的区域，但全基因组分析能提供更全面的病毒遗传多样性和进化视角。未来的研究需要通过加强样本收集、扩大地理覆盖和采用更全面的基因组分析来克服这些限制，从而更深入地了解尼帕病毒的传播动态，为这一危险疾病的防控提供更有效的策略。
结论
通过对2016-2023年尼帕病毒N基因序列的贝叶斯MCMC分析，本研究推断并揭示了2001年至2023年间尼帕病毒在孟加拉国的进化和传播动态。研究表明，自2004年以来，两个尼帕病毒谱系（BD-1和BD-2）一直在孟加拉国传播，其中BD-2谱系在2020年后成为导致孟加拉国中部和西北部地区主要疫情的优势谱系，这提示可能存在从BD-1到BD-2的谱系更替。这些发现为制定尼帕病毒的预防和控制策略提供了宝贵见解。进一步研究尼帕病毒毒株在蝙蝠和人类中的遗传变异性，将有助于加深我们对每种毒株传播动力学和致病潜力的理解。
