全球禽流感疫情爆發(fā)至今，已有超7000萬的家禽死于禽流感，這場(chǎng)始于2021年10月以來的疫情，直到2022年6月都未曾平息。目前全球多個(gè)國家依然飽受禽流感疫情困擾。對(duì)此，來自中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院哈爾濱獸醫(yī)研究所陳化蘭院士團(tuán)隊(duì)對(duì)不同國家的禽流感病毒進(jìn)行詳細(xì)的基因分析，為全球禽流感防治提供參考。

    H5亞型流感病毒是發(fā)現(xiàn)最廣泛的禽流感病毒，已在世界各地的家禽和野生鳥類中造成多次疾病暴發(fā)。H5病毒在自然界長期傳播后，通過積累突變和與其他流感病毒亞型重組經(jīng)歷了廣泛的進(jìn)化。

    在我國日常家禽監(jiān)測(cè)中，從2021年9月至2022年3月在中國收集的26767個(gè)野生鳥類和家禽樣本中分離出13個(gè)H5N1病毒，表明H5N1病毒也曾傳入中國。
    
    雖然攜帶2.3.4.4b HA基因支系的H5N1病毒在不同大陸均有廣泛的檢測(cè)，但在不同國家檢測(cè)到的毒株的遺傳關(guān)系在很大程度上是未知的，其生物學(xué)特性也很少被評(píng)價(jià)。
    2022年6月14日，Emerging Microbes & Infections發(fā)表了來自中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院哈爾濱獸醫(yī)研究所陳化蘭院士團(tuán)隊(duì)的一篇名為“Global dissemination of H5N1 influenza viruses bearing the clade 2.3.4.4b HA gene and biologic analysis of the ones detected in China”的文章，在該研究中，研究人員2020年10月以來在不同國家檢測(cè)到的233種H5N1代表性病毒進(jìn)行了詳細(xì)的基因分析，揭示了H5N1病毒進(jìn)化的整體圖景，并為這些病毒的控制提供了見解。

    H5N1病毒引發(fā)禽流感爆發(fā)

    相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2020年1月至2022年3月期間，攜帶2.3.4.4 HA基因支系的不同H5高致病性禽流感病毒共發(fā)生了7778起疫情，其中H5N1病毒引起暴發(fā)4284起，H5N2病毒引起62起，H5N3病毒引起15起，H5N4病毒引起14起，H5N5病毒引起158起，H5N6病毒引起24起，H5N8病毒引起3221起。H5N2和H5N6病毒的暴發(fā)主要發(fā)生在亞洲，H5N3和H5N4病毒的暴發(fā)僅在歐洲有報(bào)道，H5N5病毒在歐洲和亞洲均有暴發(fā)。在歐洲、非洲、亞洲和北美的一些國家都報(bào)告了H5N1病毒引起的疫情。
    值得注意的是，在由H5N8禽流感病毒引起的3221次暴發(fā)中，有2788次發(fā)生在2020年10月至2021年9月之間，而在由H5N1病毒引起的4284次暴發(fā)中，有3830次發(fā)生在2021年10月之后，這表明自2021年10月以來，導(dǎo)致全球禽流感暴發(fā)的主要毒株已從H5N8轉(zhuǎn)移到H5N1亞型。
    
    中國分離的H5N1流行特點(diǎn)

    在我國積極監(jiān)測(cè)禽流感病毒期間，從2021年9月至2022年3月收集的26767個(gè)樣本中共分離出811個(gè)禽流感病毒。這些病毒屬于9種不同的HA亞型。99個(gè)H5病毒中有13個(gè)被確認(rèn)為H5N1亞型。序列分析表明，H5N1病毒均攜帶HA基因2.3.4.4b支。從死亡野鴨的肺組織中分離到1株病毒，從活禽市場(chǎng)收集的雞、鴨、鵝和鴿子拭子中分離到12株病毒。

    H5N1病毒的系統(tǒng)發(fā)育分析

    為了解中國H5N1病毒的來源及與其他國家H5N1病毒的遺傳關(guān)系，研究人員對(duì)13株H5N1病毒進(jìn)行了全基因組測(cè)序，并下載了其他國家報(bào)道的220株H5N1代表性毒株的基因組序列進(jìn)行系統(tǒng)發(fā)育和基因型分析。
    研究人員發(fā)現(xiàn)233個(gè)H5N1病毒的HA基因在核苷酸水平上具有97.4%-100%的同源性，NA基因在核苷酸水平上的同源性為88.8%-100%。本研究發(fā)現(xiàn)的11株H5N1病毒的HA基因與此前在亞洲發(fā)現(xiàn)的H5N1、H5N6、H5N8病毒的HA基因聚集在一起，另外兩株病毒的HA基因與在歐洲發(fā)現(xiàn)的H5N1病毒的HA基因聚集在一起。

    這些結(jié)果表明，H5N1病毒的NA和內(nèi)部基因具有明顯的多樣性，根據(jù)基因組差異，在歐洲、非洲、亞洲和北美檢測(cè)到的233株H5N1病毒形成了16種不同的基因型。

    H5N1病毒的時(shí)空傳播特點(diǎn)

    為了進(jìn)一步了解病毒在各基因型中的出現(xiàn)、基因星座和時(shí)空分布，研究人員分析了各病毒基因型檢測(cè)的時(shí)間和地點(diǎn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)G1病毒于2020年10月首先出現(xiàn)在歐洲，尤其是荷蘭，并在歐洲國家流行到2022年2月。2021年11月在中國檢測(cè)到G1病毒，隨后2022年1月在非洲檢測(cè)到了G1病毒，北美于2021年12月至2022年2月之間也檢測(cè)到了G1病毒。

    研究人員發(fā)現(xiàn)G1病毒是在歐洲、非洲、亞洲、北美等22個(gè)國家的野鳥或家禽中發(fā)現(xiàn)的傳播最廣的毒株。
    H5N1病毒的基因型分析
    所有這些新型H5N1病毒HA切割位點(diǎn)均含有- rrkr /G-的多基性氨基酸基序，表明所有這些毒株對(duì)雞具有高致病性或潛在的高致病性。在所有這些毒株中均檢測(cè)到一系列已被報(bào)道可以增加禽流感病毒在哺乳動(dòng)物中的毒力的氨基酸殘基，包括HA 225G, PB1 3V和622G, PA 383D, NP 437T, 30D, 43M, M1 215A, NS1 106M。這些分析表明，H5N1病毒可能會(huì)感染哺乳動(dòng)物并導(dǎo)致疾病。

    H5N1病毒在小鼠體內(nèi)的復(fù)制和毒力

    為了評(píng)價(jià)H5N1病毒在哺乳動(dòng)物中的復(fù)制和毒力，研究人員對(duì)中國在小鼠中發(fā)現(xiàn)的8個(gè)代表性毒株進(jìn)行了檢測(cè)，包括1個(gè)G1病毒、3個(gè)G7病毒、3個(gè)G9病毒和1個(gè)G10病毒。
    結(jié)果發(fā)現(xiàn)代表性毒株中WD/HeB/SD012/2021、GS/GZ/S1541/2022、DK/HuB/S4465/2021、CK/JX/S40653/2021、CK/AH/S1740/2022和GS/HuN/se283/2022 6種病毒，在小鼠的鼻甲、肺、脾、腎、腦等器官中均檢測(cè)到病毒的存在。50%小鼠致死劑量分別為1.8 log1050%EID50、5.4 log1050%EID50、3.7 log1050%EID50、4.0 log1050%EID50、5.2 log1050%EID50和4.5 log10 EID50。

    上述結(jié)果表明，中國檢測(cè)到的H5N1病毒在小鼠體內(nèi)具有不同的致病型，G1病毒W(wǎng)D/HeB/SD012/2021在小鼠體內(nèi)的毒性最強(qiáng)。

    H5N1病毒的疫苗現(xiàn)狀

    疫苗接種是中國控制高致病性禽流感的主要策略，研究人員開發(fā)了不同的疫苗毒株，以防止不同進(jìn)化支或亞進(jìn)化支的病毒感染。

    H5- re11疫苗種子病毒是針對(duì)攜帶2.3.4.4h HA支的H5病毒研制的，于2018年12月至2021年12月用于疫苗生產(chǎn)。H5- re13和H5- re14是最近更新的疫苗種子病毒，分別針對(duì)新檢測(cè)到的攜帶HA枝2.3.4.4h和HA枝2.3.4.4b基因的H5病毒開發(fā)的，自2022年1月以來已用于疫苗生產(chǎn)。
    研究人員用HI實(shí)驗(yàn)研究了這些疫苗種子病毒誘導(dǎo)的抗血清對(duì)13種H5N1病毒的交叉反應(yīng)性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，攜帶2.3.4.4h HA基因的疫苗種子病毒誘導(dǎo)的抗血清對(duì)新出現(xiàn)的H5N1病毒反應(yīng)較差，H5-Re14疫苗種子病毒誘導(dǎo)的抗血清與H5N1病毒反應(yīng)較好，提示現(xiàn)有疫苗可能對(duì)H5N1病毒具有足夠的保護(hù)作用。

    H5N1病毒對(duì)全球家禽業(yè)造成了嚴(yán)重破壞，為控制這一疾病已消滅了7 000多萬只家禽。值得注意的是，僅在美國就有大約3000萬只家禽被宰殺。該研究證明我國研制的H5- re14種子病毒對(duì)攜帶2.3.4.4b HA枝的H5病毒具有保護(hù)作用，此外，先前已有研究表明，新型H5/H7三價(jià)疫苗對(duì)攜帶2.3.4.4b HA枝的H5N1、H5N6和H5N8病毒均具有可靠的保護(hù)作用。

    鑒于H5N1病毒在野生鳥類中廣泛傳播，這些病毒極有可能繼續(xù)危害家禽業(yè)，并對(duì)人類公共衛(wèi)生構(gòu)成威脅。因此，研究人員強(qiáng)烈建議高風(fēng)險(xiǎn)國家為其家禽接種疫苗，以保護(hù)它們免受高致病性H5禽流感的侵襲。