日本國立傳染症研究所4月27日宣佈，透過追蹤新型冠狀病毒（SARS-CoV-2）基因體隨機發生的突變發現，日本成功地控制住了從中國輸入的第一波疫情，但目前來歐洲的第二波疫情正在日本蔓延。
按時間序列顯示的電腦病毒株基因變化影片：
https://gph.niid.go.jp/covid19/haplotype_networks
在來自中國的第一波疫情中，出現了大量區域性聚集性傳染，日本透過以「中國、湖北省、武漢」爲關鍵字確定高風險傳染者，並及時發現密切接觸者，成功控制住了疫情。然而，就在透過詳細的流行病學調查，控制聚集性傳染，使疫情逐漸走向平息可控的時候，從3月中旬開始日本全國各地卻同時出現多例「傳染途徑不明」的孤發病例。據推測，這是因爲在日本政府做出渡航禁制令的3月中旬之前，由海外的回國者（海外遊客、海外日本人）輸入的「第二波」疫情，並在數週内迅速傳播到日本全國，導致「無出國史和傳染途徑不明」的患者及無病徵傳染者增加。從這些海外遊客引起的同時多發病例和對3月中旬以後實施的行動侷限不足的情況來看，可以認爲傳染源不明的新型冠狀病毒已經侵入日本國内，造成了目前疫情擴散的狀況。
日本曾經流行的第一波疫情和現在流行的第二波疫情（TV朝日的節目截屏）
日本的新型冠狀病毒聚集性傳染防控程序
2019年底放大於中國武漢的新型冠狀病毒從2020年1月開始進入到日本國内，引發了多起區域性的聚集性傳染。透過在疫情發生地積極實施流行病學調查，確定發生源和密切接觸者，採取了隔離觀察等抑制傳染進一步擴散的對策。一段時間内，各地均取得了一定的成效，比如各地應答傳染人數開始減量，宣佈聚集性傳染疫情平息等（如北海道·北見市聚集性傳染 2020/04/14），但之後各地的疫情又開始出現，最終導致政府宣佈全國規模的緊急事態宣言。
日本國立傳染症研究所在各地方衛生研究所的協助下，確定了日本國內部流動行的新型冠狀病毒（單鏈正鏈RNA電腦病毒，全長29.9kb）基因體序列，透過電腦病毒遺傳特徵推算了傳染的發生終極因數。
新型冠狀病毒基因體解析方法
研究人員最適化了Wellcome Trust財團支援的ARTIC Network提出的方法，透過改良實施了高流量。詳情已在bioRxiv的Preprint上公開（參考文獻1、2）
世界各地的研究所都在解碼SARS-CoV-2的基因體序列，截至2020年4月16日，已經錄入4,511名患者的SARS-CoV-2基因體序列（幾乎完整的長度，足夠用於基因體分子流行病學研究，參考文獻3）。日本國内也從各地收集了陽性樣本，對562名患者實施了基因體解析。透過整合全球和日本的基因體資訊提取出了鹼基突變，製作了顯示電腦病毒株親本關係的單倍型網狀圖（圖2）。
圖2：利用全球和日本的新冠電腦病毒基因體資訊，製作的鹼基突變單倍型網狀圖。
鹼基突變的電腦病毒株親本關係圖（截至2020年4月16日）。據推算，突變速度爲25.9鹼基突變/基因體/年（也即， 1年有25.9個位置發生突變）。
據推算，SARS-CoV-2的突變速度目前爲25.9鹼基突變/基因體/年（也就是說，預計1年有25.9個位置發生突變）。這表明，自2019年底出現疫情以來，經過約4個月的時間，整個基因體至少有9個鹼基隨機發生了突變。
經應答，1月上旬來中國武漢的電腦病毒株在日本各地曾引發多起聚集性傳染（圖2紅●），但現在已經基本消失。另外，在2月5日開始全面進行檢疫的鑽石公主號遊輪上確診的896名（相當於全部3,711人的1/4）乘客和船員中，抽取了檢測結果呈陽性的148名患者樣本，並從中確定了70人的基因體資訊。與武漢電腦病毒株（Wuhan-Hu-1: GenBank_IDMN908947）的基因體資訊比較發現，引起船内大規模傳染的電腦病毒株基因體僅1個鹼基發生了突變（G11083T，圖2 洋紅色●）。目前日本各地未再檢測出源自鑽石公主號的電腦病毒株，該電腦病毒株被認爲已在日本消失。
雖然至此日本控制住了來自中國的第一波疫情，但從3月上旬起，新型冠狀病毒開始在歐洲和北美擴散，全球出現傳染放大趨勢，日本也檢測出了源自歐洲的電腦病毒株（圖2左上 紅●）。之後，由於日本3月份實施的侷限措施不夠嚴格，隨着大城市圈的傳染擴散，全國各地檢測出大量「傳染途徑不明」的病例。從日本2020年3月底至4月中旬的疫情來看，雖然成功控制住了初期來自中國的疫情（第一波），但來自歐洲（第二波）的輸入病例在國内出現了擴散。
結論
流行病學調查顯示，透過追蹤SARS-CoV-2基因體上隨機發生的突變足跡，追溯了傳染途徑，在來自中國的第一波疫情中，出現了大量區域性的聚集性傳染，透過以「中國、湖北省、武漢」爲關鍵字確定高風險傳染者，並及時發現和隔離密切接觸者，成功控制住了疫情。
然而，從3月中旬開始，日本開始出現 「傳染途徑不明」的病例。如圖2的SARS-CoV-2單倍型網狀圖所示，在開始渡航自肅的3月中旬之前，由海外的回國者（海外遊客、海外日本人）向日本輸入了「第二波」疫情，並在數週内傳播到全國各地，導致「無出國史和傳染途徑不明」的患者及無病徵傳染者增加，造成了目前的疫情擴散。
參考文獻
1 https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.03.10.985150v3
2 https://www.protocols.io/view/ncov-2019-sequencing-protocol-for-illumina-betejeje.
3 https://www.gisaid.org/epiflu-applications/next-hcov-19-app/.
文：JST客觀日本編輯部
