作者:Rhyme Z
2020年1月,緊跟新型冠狀病毒的腳步,一種高致病性的禽流感(H5N6)病毒亞群2.3.4.4h悄然登陸中國西部的新疆,而遷徙而來的美洲天鵝和疣鼻天鵝未能逃過此劫,隕落在了新疆的土地上。
陳化蘭院士課題組當即對此病毒展開調查研究,並於2020年12月在EID Journal上發表了此篇題為《Outbreaks of Highly Pathogenic Avian Influenza (H5N6) Virus Subclade 2.3.4.4h in Swans, Xinjiang, Western China, 2020》的研究成果。
事實上,H5高致病性禽流感病毒(HPAIVs)的進化枝2.3.4.4已在全球範圍內傳播流通,並受到世界各地的廣泛關注。已有大量研究表明,H5病毒進化枝2.3.4.4源自候鳥中共同流行的其他低致病性禽流感病毒(LPAIVs)的神經氨酸酶(NA)基因,而且在全球的野生鳥類和家禽中都檢測出了多種HPAIVs新亞型[1,2]。截至目前,H5病毒的進化枝2.3.4.4已經進化出了8個亞群(2.3.4.4a-2.3.4.4h)[1],而H5N6是唯一一個能夠引起人類感染的亞型。截至2019年8月,世界衛生組織(WHO)已經報告了24例人類病例,死亡率高達67%[3,4]。
自2004年以來,中國和其他國家已經開發出多種控制H5禽流感的疫苗,並在家禽中廣泛投入使用,而且為了確保疫苗株和流行株之間的抗原匹配,我國的疫苗種子病毒定期更新[9,10]。目前,疫苗種子病毒Re-11即將被用於控制進化枝2.3.4.4[10]。
在2019年12月29日至2020年1月17日期間,共死亡58隻患病天鵝,死亡日期及死亡地點如下表所示。研究人員從其中的13隻天鵝(11隻美洲天鵝和2隻疣鼻天鵝)中分離得到了13株H5N6 HPAIVs,從病溯溯源、抗原性和致病性三個方面進行分析。
2020年1月,中國新疆,禽流感(H5N6)在遷徙美洲天鵝和疣鼻天鵝中爆發
病毒溯源
為了追蹤病毒起源並了解它們的遺傳關係,研究人員對13株病毒的基因組進行測序,並與WHO推薦的代表性H5 HPAIVs進行比較系統遺傳學分析。結果表明,所有13株病毒具有高度同一性(99.5%-100%);8個片段中的7個與2017年從廣東省環境樣本中分離出的H5N6病毒密切相關。
HA基因在其切割位點具有典型的高致病性胺基酸序列-RRKR-,並且在基因組中檢測到了一些哺乳動物適應性突變[11],並構建了HA基因的最大可信樹,與越南、中國和俄羅斯發現的病毒株的HA基因亞群2.3.4.4h共同分組。
WS/XJ/1/2020(H5N6)病毒中與毒力相關的分子標記
H5病毒的血凝素(HA)基因最大可信樹
抗原性分析
研究人員使用此次禽流感病毒和H5N1滅活疫苗Re-11產生的多克隆抗血清進行血凝素抑制試驗,結果表明,病毒與疫苗抗血清交叉反應良好,反之亦然,交叉反應R值為0.26。
雞血清對進化枝2.3.4.4 H5 HPAIV的抗原分析
致病性分析
在研究過程中,實驗人員首先用此次指數病毒對雞進行了靜脈內致病性指數測試。10隻6周齡的無特定病原體的雞被靜脈接種了0.2 mL病毒。所有的雞均在接種3天內死亡,得到靜脈內治病指數測試值為2.59。
然後在鴨中測試其毒力和傳播能力。8隻3周齡的無特定病原體的鴨子被鼻內接種106倍50%雞蛋感染劑量(EID50)的禽流感病毒,並將3隻未感染的鴨子在24小時後放進同一籠子以監測傳播能力。接種後第3天,對3隻經病毒感染的鴨子實施安樂死,在被測器官中檢測到高滴度的病毒(A);接種後第3和5天,在存活的經病毒感染的鴨子,以及接觸的鴨子的口咽和洩殖腔拭子中也檢測到病毒(B);在接種後的7天內,其餘5隻接種病毒的鴨子和3隻接觸的鴨子均死亡(C)。表明此次禽流感病毒在鴨群中傳染力較強。
接下來,在BALB/c小鼠中評估了禽流感病毒的複製和50%的小鼠致死劑量(MLD50)。為測試器官中的病毒複製,3隻小鼠被鼻內接種50 μL體積的106倍EID50的病毒,並在接種第3天安樂死。結果顯示,在1隻小鼠的大腦、2隻小鼠的脾臟以及所有3隻小鼠的鼻甲和肺中發現了該病毒,但在任何小鼠的腎臟中都沒有發現該病毒(D)。為測試MLD50,5隻6周齡的小鼠被鼻內接種50 μL體積的101-106倍EID50的病毒,並監測了14天的體重變化和死亡情況。結果顯示,接受最高劑量的106倍EID50的5隻小鼠中,只有1隻在接種後第8天死亡,其他所有小鼠在14天觀察期內均存活,得出的MLD50值為6.38 log10 EID50(E,F)。
實驗室條件下測試的WS/XJ/1/2020(H5N6)在鴨和小鼠中的複製和毒力。
結論
以上分析結果表明,此次禽流感病毒對雞和鴨具有高致病性,並且在抗原上接近H5N1疫苗種子病毒Re-11。儘管該病毒在小鼠中的致病性較低,但它帶有多個殘基,可以增加其在哺乳動物中的毒性,因此有可能對公共健康構成潛在的威脅。
2005年,進化枝2.2病毒從亞洲向歐洲和非洲傳播;2013年,H5N6病毒亞群2.3.4.4a在寮國的家禽中被首次檢測到,之後傳播到越南和中國;2014年,H5N8病毒亞群2.3.4.4b在朝鮮的野生鳥類和家禽中引起了疾病爆發,之後通過鳥類遷徙傳播到北美,並形成了新的亞群2.3.2.4c;2017年,H5N8病毒亞群2.3.4.4b與歐洲和非洲的LPAIV重新組合,產生了帶有新型內基因盒的H5N6[5];同時,H5N6病毒亞群2.3.4.4d、2.3.4.4e、2.3.4.4f、2.3.4.4g和2.3.4.4h在東南亞的家禽和野生鳥類中產生[1,6-8]。
如今,在天鵝中檢測到的這些H5N6病毒通過野生鳥類廣泛分布的潛在風險也令人格外擔憂。因此研究人員提出建議,隨著遷徙季節的來臨,相關人員應在野禽遷徙路線上對家禽實施嚴格的監視和預防措施,以避免在此關頭爆發不必要的人類疾病。
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原文連結:https://wwwnc.cdc.gov/eid/article/26/12/20-1201_article
來源:生命科學前沿