中国农业科学院哈尔滨兽医研究所陈化兰科研团队最新研究表明,h7n9病毒对禽类无致病力,但该病毒侵入人体发生突变后,对哺乳动物的致病力与水平传播能力得到明显增强,从而揭示了h7n9病毒存在较大人间大流行的风险。相关研究论文7月19日在线发表于美国《科学(science)》杂志上。这是该团队今年在《科学》杂志上发表的有关禽流感的又一篇重要研究论文。
据了解,自今年2月份以来,我国内地共报告132例h7n9确诊病例,其中43人死亡。因这一病毒此前从未在人或动物中检测到,所以它的出现引发了一系列关于该流感病毒特性的科学问题以及对人类公共卫生的高度关注。其中,焦点问题就是该病毒能否在人与人之间发生有效传播。为解开这一问题,陈化兰团队在动物中进行了大量的主动监测,并利用家禽和哺乳动物系统评估了从禽体和人体中分离的h7n9病毒的致病力和传播能力。
通过全基因序列比较发现,从禽体中分离的h7n9病毒和从人体中分离的h7n9病毒基因组高度同源,它们仅有不到30个氨基酸的差别。尽管有些病毒仍然保持着识别禽类呼吸道上皮细胞受体的能力,但所有从禽体和人体中分离的病毒都具有结合人呼吸道上皮细胞受体的能力。这正是h7n9病毒容易感染人的主要原因。
科研人员利用家禽和小鼠测试了h7n9病毒的致病能力。他们发现,从禽体内分离的h7n9病毒对鸡、鸭和小鼠无致病性,但从人体内分离的h7n9病毒可引起小鼠严重发病,体重下降超过30%,甚至死亡。进一步分析表明,人体的h7n9分离株在小鼠体内的复制能力与致病力较强的原因是其在人体复制过程中发生了基因突变。
由于流感病毒在哺乳动物雪貂与人类中的传播特性非常接近,因此雪貂常用作模式动物开展流感病毒传播的相关研究。科研人员利用雪貂测试了2株禽体h7n9分离病毒和3株人体h7n9分离病毒的传播能力。结果也证明,3株人体分离病毒在雪貂中的复制能力明显强于2株禽体分离病毒。对这5株h7n9分离病毒的呼吸道飞沫传播测试发现,其中1株禽体分离病毒和所有3株人体分离病毒在雪貂中均可经呼吸道飞沫传播,且1株人体分离病毒传播效率最高。这说明,人体的h7n9病毒可经飞沫在雪貂中高效传播。
陈化兰解释说,h7n9病毒对禽类的无致病性,可使它在禽类中存在而不易被发现,增加了h7n9病毒传染给人并发生更多基因突变的机会,从而可能使h7n9病毒获得在人与人之间的高效传播能力。她呼吁,全球对h7n9病毒的防控绝不能掉以轻心,还应密切监测自然界尤其是人群中的h7n9病毒的变异情况,加强技术研发与储备,并在政策与措施上有所准备,以有效阻止h7n9流感病毒在人间大流行。
尽管人类目前面临的禽流感感染风险仍然很低,但鉴于越来越多的禽类被感染,我们不能假设情况会一直如此。
3月26日,广东省疾控中心官网发布消息,中山市报告了1例H3N8病例,中国疾控中心对病例标本复核检测,结果为H3N8禽流感病毒核酸阳性。
这是2022年至今,我国第三次报告H3N8禽流感人感染病例。据人民日报健康客户端的消息报道称,根据我国学者的研究,2022年4月,我国河南省、湖南省相继出现人感染H3N8亚型禽流感病例,H3N8亚型流感病毒感染宿主广泛,之前曾在禽类、马、犬、猪、海豹等动物中分离到,人类感染尚属首次。
无论是此前的河南、湖南感染者,还是本次广东省的最新病例,根据官方发布的通报,均属于偶发个案,现阶段该病毒传播风险低。不过,世界卫生组织总干事谭德塞早在今年2月就公开表示,“尽管人类目前面临的禽流感感染风险仍然很低,但鉴于越来越多的禽类被感染,我们不能假设情况会一直如此。”
三例H3N8感染者情况如何?
根据广东省疾控中心的报告,此次感染H3N8禽流感病毒的患者是一名56岁女性,既往有多发性骨髓瘤等基础病史,发病前有活禽暴露史,家周边有野禽活动史。
与每年流行季传播的人流感病毒不同,由于缺乏相应结合的受体,禽流感病毒本难以感染人类。但问题在于,随着禽流感病毒在动物间积年累月的传播,一些毒株积累了核心的突变,从而实现了动物到人的跨种传播。
H3N8病毒也是如此。1963年,H3N8最早在马身上发现,当时在美国造成了马流感的流行,又被称为马流感病毒。2014年,美国佛罗里达州又发现了狗死于H3N8病毒感染。当时学界认为,H3N8马流感从马跨种传播到狗,并且已经能够在狗与狗之间传播。
同时,H3N8也是一种常见的禽流感病毒,在鸟种群,尤其是世界各地的野生水鸟间传播。2011年,英国又发现其进化出了跨种到海豹的传播能力——162只海豹死于H3N8病毒感染引起的肺炎。
2022年11月10日,我国研究人员在《自然·通讯》上发布了首例人H3N8感染者的详细情况,患者是河南省一名4岁男童,发病后体温最高烧至41度、出现肺炎、肝功能障碍、肾损伤和凝血功能障碍等一系列并发症,病情危机,后通过ECMO、机械通气以及一系列药物治疗后,直到90天时才治愈出院。
流调追溯发现,在患儿居住环境中的猫、狗、鸡中均检测出了H3N8阳性结果,被H3N8感染的狗还出现了轻微的临床症状。研究人员推断,无论是通过呼吸道还是胃肠道感染途径,H3N8都可能在狗、猫和人之间水平传播。
国内第二例报告的患者是一名来自湖南的5岁男童。2022年9月11日,中国农业大学动物医学院刘金华教授团队在《柳叶刀-微生物》杂志在线发表了对这一病例的研究,文章显示,该患儿于2022年5月9日出现发烧、喉咙痛、发冷等症状,感染症状较轻,胸部CT未显示肺炎迹象,后经阿莫西林克拉维酸、小儿气喘清热颗粒等进行治疗,5月21日验血时大部分指标恢复正常。
为了追溯感染源头,研究人员同样进行了详细的流调,发现湖南省和河南省的两位患儿没有任何接触。湖南患儿在发病前6天曾到过居住地附近的生鲜市场,那里交易的活禽品种是鸡、鸭和鸽子。
文章指出,湖南省和河南省两例H3N8感染病例在地域上不相邻,时间上相隔较短,表明“这种新感染人类的禽流感病毒存在种间传播的潜在高风险。”
新型H3N8从何而来?
迄今为止,已确定11种禽流感病毒亚型可引起人类感染。相关数据显示,其中最“主流”的是于1997年和2013年检测到的H5N1和H7N9禽流感病毒株。
1997年,中国香港报告首起人感染H5N1禽流感,共18人,6人死亡;2003年,中国香港再次出现2例人感染H5N1禽流感,1例死亡;2003年到2015年,全球共报告844例人感染H5N1禽流感,其中449例死亡,死亡率达53.2%;2013年3月至2017年4月,中国共确诊人感染H7N9禽流感病例1416例,死亡559例。
中科院院士、病毒学家高福曾在科普书中解释,禽流感病毒HA蛋白质的主要细胞受体是α-2,3-半乳糖苷唾液酸受体,这种受体仅存在于下呼吸道中,通常情况下禽流感病毒不易深入人下呼吸道,即使抵达也会被组织黏液束缚住,难以传播。而人流感HA蛋白质的主要细胞受体是α-2,6-半乳糖苷唾液酸受体,存在于上呼吸道。
刘金华团队回顾性调查了2021年1月至2022年4月,中国13个省级农场家禽感染H3N8的情况,一共从6个省发现了15株H3N8毒株。值得注意的是,这15株病毒全部分离自病鸡肉。但此前在中国大陆的监测数据表明,H3Ny型病毒只在水禽中动态传播,从未在鸡群中检测到,这表明我国的新型H3N8禽流感病毒已经适应了鸡,并对鸡具有致病性。
随后,科学家将感染河南患儿、湖南患儿的H3N8病毒基因序列,与前述鸡中分离的病毒进行比对,发现H(血凝素)和N(神经氨酸酶)的基因序列相似度超过98.7%。
进一步分析发现,在鸡之前,该新型病毒的关键基因组成,分别又可独立追溯到中国南方的家鸭、鸡以及来自俄罗斯或日本的候鸟。
根据一系列证据,论文总结称,此次人感染H3N8禽流感病毒直接来源于鸡,并且是由欧亚鸟类的H3基因、北美鸟类N8基因,加上中国流行的H9N2禽流感病毒内部基因“三重重配事件”进化而来。
是否会引起“人间大流行”?
今年以来,欧洲、日本、美国、阿根廷等地已接连暴发禽流感。2月下旬,柬埔寨卫生部门还报告了一名11岁女孩死于H5N1禽流感人感染,卫生部门在排查密切接触者时,还发现她的父亲也感染了该病毒。
目前仍不清楚柬埔寨两起病例是“人传人”,还是父女俩分别与感染H5N1病毒的动物接触。但业界的共识是,禽流感病毒发生“禽传人”跨种传播感染的总体风险并不高,随后进一步在人际间传播的病例更是罕见。
不过,病毒学家常荣山告诉“医学界”,值得警惕的是,一旦病毒发生跨种传播,人类的感染会导致病毒的适应突变,从而可能使这些病毒更容易在种内传播。
不仅仅是禽类,熊、狐狸、浣熊、美洲狮、猫,目前相关流感病毒已经在哺乳动物间广泛传播。与此同时,不同物种还可能成为不同来源流感毒株的“混合培养容器”,进而产生一种人类几乎完全缺乏免疫力的全新毒株。
“禽流感病毒进化出感染新物种的能力是随机的,一般来说,在某个物种中感染量达到一定程度后,才会被人们发现。”常荣山告诉“医学界”,当H3N8首次在人群中被发现,意味着它早已进化出感染人类的能力。
2009年,全球曾暴发的新甲型H1N1流感病毒,进化分析表明其包含有禽流感、猪流感和人流感3种流感病毒的基因片段。而2013年在我国传播的H7N9则是由鸡、鸭的禽流感病毒重配而成。近期发布于《One Health》期刊的一项研究还调查了1970年至2016年,7万多条动物流感记录的数据库,认为禽流感可能是下一个新的大流行病毒毒株的来源。
“禽流感病毒实现跨种到人传播并逐渐引发流行,历史上来一次,人类防一次。但病毒并不会‘消停’,一直还在等待新的时机。”常荣山说,“规模或大或小。”
由于禽流感病毒的传播具有随机性,常荣山认为,最有效的预防手段就是避免食用、接触野生动物,“接触感染源的人数越多,病毒突防感染人的概率也就越大,进一步获得人际间强传播能力的机会也就更多。”
广东省疾控中心同样发文提醒,公众在日常生活中应尽量避免直接接触活禽和病死禽类,一旦发现有发热、咳嗽、咽喉痛等呼吸道症状者,应佩戴口罩并尽快就诊,若病前有接触过禽鸟,应要主动告诉医生。各级各类农贸市场应遵守《广东省家禽经营管理办法》,落实市场禽类管理与卫生清洁等措施。
刘金华团队的前述研究认为,工业化和不同种类动物的混合养殖,再与活禽市场相结合,为流感病毒的重组和种间传播营造了理想的环境。“人类持续感染新型H3N8病毒,可能会进一步驱使病毒获得结合人类受体的偏好,这是潜在大流行发生的先决条件。”
因此,文章最后写道:“对家禽中的H3N8禽流感病毒进行全面监测,尤其是在有呼吸道疾病迹象的肉鸡中,势在必行,控制家禽中流行的病毒可以降低人类感染的风险。”
网上有说法称,上海发生的两例人感染H7N9禽流感死亡病例,可能与前阶段的黄浦江死猪事件有关。对此上海市公共卫生中心卢洪洲教授明确表示这是"空穴来风"。
?外媒关注上海H7N9新型禽流感病毒
著名感染科专家,2006年禽流感、2009年甲流暴发时,都是国内和上海诊治专家组重要成员。他说,此次新型禽流感病例与死猪事件首先时空上没有关系,死猪源头在浙江,当地没有发现禽流感,上海感染H7N9死亡病例则发生在相对距离较远的闵行区。更关键的是,流行病学研究早就证明死猪事件中导致猪死亡的病毒是猪圆环病毒,只传染猪不传染人;而上海两个死亡病例明确是H7N9禽流感引起。据介绍,医院收治不明原因肺炎病人后,卢洪洲2月26日即前去会诊,全程参与了对病人的诊治和抢救,由于患者病情已经到了晚期,出现全身症状,最后抢救无效。他第一时间取到19份病毒标本,带回市公共卫生临床中心生物安全实验室里开展分型检测。3月22日,他的检测报告出来,与卫生部复核后结果一致,即这是H7N9禽流感病毒,是全球首次发现的新亚型流感病毒,尚未纳入我国法定报告传染病监测报告系统。他明确表示,"禽流感病毒株确实会分裂变异,不断有新的亚型出现,但无论怎么变异,都和猪圆环病毒、猪瘟病扯不上关系。"
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