全 文 :第27卷 第5期
2015年5月
Vol. 27, No. 5
May, 2015
生命科学
Chinese Bulletin of Life Sciences
文章编号:1004-0374(2015)05-0531-08
DOI: 10.13376/j.cbls/2015070
收稿日期:2014-10-31
基金项目:国家科技重大专项(2012ZX10004214 001002);江苏省农业三新工程(SXGC[2014]311);江苏省普通高校自
然科学研究项目(13KJB230004)
*通信作者:E-mail: xfliu@yzu.edu.cn
我国H9N2亚型禽流感病毒的流行和进化特点
顾 敏,彭大新,刘秀梵*
(扬州大学兽医学院农业部畜禽传染病学重点开放实验室,扬州 225009)
摘 要:H9N2亚型禽流感病毒 (AIV)于 1966年从北美的火鸡群中首次被分离以来。自 20世纪 90年代以来,
H9N2病毒已经在世界多个国家和地区发展成地方流行并形成了稳定的种系,是当前禽流感流行的主要亚
型之一,严重危害养禽业的发展。此外,H9N2亚型 AIV也可以感染猪,甚至能够直接感染人,具有重要
的公共卫生意义。H9N2亚型 AIV还可以为 H5N1、H7N9以及 H10N8等能够直接感染人并致死的 AIV提
供部分甚至整套内部基因,潜在危害备受关注。对H9N2亚型AIV在我国的流行和进化特点进行了简要综述。
关键词:H9N2;地方流行;遗传进化;内部基因;基因型
中图分类号: Q939.4;R373.1 文献标志码:A
Features of the evolution and epidemiology of H9N2 subtype
avian influenza virus in China
GU Min, PENG Da-Xin, LIU Xiu-Fan*
(Key Laboratory of Animal Infectious Diseases of Ministry of Agriculture,
College of Veterinary Medicine,Yangzhou University, Yangzhou 225009, China)
Abstract: H9N2 subtype avian influenza virus (AIV) was first isolated in turkey flocks in North America in 1966. It
has been endemic and established stable lineages in several countries and regions worldwide since 1990s. At
present, H9N2 is one of the major subtypes of AIV circulating in many parts of the world, which poses a great threat
刘秀梵,扬州大学教授,中国工程院院士。先后在美国密西根州立大学研修
生物技术,美国农业部禽病和肿瘤学研究所和美国国立卫生研究院作访问教授。
承担了“863”、“973”、国家自然科学基金重点项目以及多项部省级科研项目。获
得国家科技进步奖二等奖 1项、部省级科技进步奖一等奖 2项,以及国家新兽药
注册证书 7个(一类 2个)。主编我国第一部兽医流行病学教材和专著,获农业优
秀教材奖一等奖。先后被评为国家有突出贡献中青年专家、全国高等学校先进科
技工作者、全国模范教师等。获得首届中华农业英才奖、何梁何利科技创新奖等。
刘秀梵院士领导的团队长期从事禽流感和新城疫等重要禽病的研究,取得了
多项重要研究成果,应用成效显著。自 1998年以来在禽流感的分子流行病学研究
方面开展了一系列基础性工作,为防控政策的制定提供了科学依据;目前重点研
究在我国家禽中已成常在性地方流行的几种亚型禽流感病毒的遗传变异和跨种间
传播的分子基础等。
禽流感专题 第27卷532
H9N2亚型禽流感病毒 (avian influenza virus,
AIV)最早于 1966年从美国威斯康辛州的一个火鸡
养殖场中被分离到 (A/turkey/Wisconsin/1/1966)[1],
自 20世纪 90年代以后其传播越来越广泛,并在亚
洲、中东和北非的许多国家形成地方流行 [2]。在我
国,H9N2亚型 AIV从 1992年开始在部分省区局
部流行,自 1998年以来已在全国大部分地区形成
地方流行。经历了二十多年的持续进化,H9N2亚
型 AIV的流行特点和生物学特性均产生了一定的变
异。H9N2 亚型 AIV 也可以感染人,同时还是
H5N1/1997、H7N9/2013、H10N8/2013等感染人的
流感病毒的内部基因的供体。 因此,对 H9N2亚型
AlV的研究工作绝不容忽视 [3]。
1 AIV的病原学
AIV属于正黏病毒科 (Orthomyxoviridae)中的
A型流感病毒属,其基因组为 8个节段的单股负链
RNA,按照片段大小依次为 PB2、PB1、PA、HA、
NP、NA、M及 NS,每个片段至少编码一种蛋白质。
其中 3个聚合酶蛋白 (PB2、PB1、PA)及核衣壳蛋
白 (NP)构成病毒转录与复制所需的最小蛋白质单
位;血凝素 (HA)和神经氨酸酶 (NA)是病毒最主要
的两种表面糖蛋白,分别在介导病毒入侵宿主细胞
与促进新生病毒粒子从细胞表面释放的过程中发挥
关键作用。M和 NS基因均可以通过 RNA剪接的
方式编码 2种蛋白质,分别为基质蛋白 (M1)与离
子通道蛋白 (M2)以及非结构蛋白 (NS1)与核输出
蛋白 (NS2)[4]。此外,PB1和 PA基因还可通过核糖
体移码,编码蛋白 PB1-F2[5]和 PA-X[6],并对病毒
的致病力产生影响。
根据 HA与 NA的抗原性差异,AIV可分为 16
个 HA 亚 型 (H1~H16) 和 9 个 NA 亚 型 (N1~N9),
并产生众多不同的亚型组合。几乎所有的 HA和
NA亚型病毒均能从野生水禽中分离到。因此,野
生水禽,特别是雁形目 Anseriformes (鸭和鹅 )和
鸻形目 Charadriiformes (岸基鸟、海鸥、燕鸥和海
雀 ),被认为是 AIV巨大的天然贮存库 [4]。依据对
鸡的致病性差异,AIV又可分为高致病性 AIV
(HPAIV)与低致病性 AIV (LPAIV),前者主要限于
H5与 H7亚型中的病毒,毒力强, 能够引起感染禽
群的大批死亡;后者主要引发禽类的呼吸系统疾病,
引起产蛋量下降、精神抑郁,但死亡率较低。与
HPAIV对养禽业的高度破坏性以及对人类健康的巨
大威胁相比,LPAI的发生通常是潜在性的,但
LPAIV的分布极为广泛,进入家禽群体造成流行后
危害持久,并且难以控制,尤其是其中的 H9N2亚
型 AIV。
2 H9N2亚型AIV的遗传进化
2.1 H9N2亚型AIV HA基因的进化
H9N2亚型 AIV在世界范围内广泛分布,在遗
传进化上可以分为北美系和欧亚系两大分支,其中
欧亚系又进一步衍生出以 A/chicken/Beijing/1/94
(BJ/94-like)或 A/duck/Hong Kong/Y280/97(Y280-
like),A/quail/Hong Kong/G1/97(G1-like),A/duck/
Hong Kong/Y439/97(Y439-like)以及 A/chicken/
Shanghai/F/98(F/98-like)等为代表的病毒亚群 [7-8]。
为了更加系统地了解 HA基因的变异规律和进化特
点,研究人员搜集了 GenBank数据库中 1 000多条
H9亚型 AIV的 HA序列,参照WHO/OIE/FAO对
H5N1 HPAIV的分析方法 [9],将 H9亚型 AIV分为
h9.1~h9.4 共 4个主干进化分支 [10]。其中,h9.1和
h9.2仅分别对应于北美地区 1966年和 20世纪 90
年代的早期分离株。h9.3中的病毒分布最为广泛,
覆盖亚洲、欧洲、非洲、太平洋和北美等地区,同
时时间跨度也最为久远,从 1976年至今。h9.4则
是最为庞大的分支,包括两大亚分支 h9.4.1和
h9.4.2,分别对应于自 1994年以来亚洲诸国流行的
G1-like (h9.4.1.1)和 Y280-like (h9.4.2.4)病毒亚群;
h9.4.1主要包括巴基斯坦、印度、伊朗和以色列等
国的分离株,而 h9.4.2 全部是中国的分离株。2007
年之前,国内的 H9N2病毒多属于 h9.4.2.1~ h9.4.2.4
进化分支,F/98-like即对应于此分类系统中的
h9.4.2.1分支;此后,以 A/chicken/Guangxi/55/2005
to poultry industry. In addition, H9N2 subtype AIV can infect pig even human beings, with significant public health
implications. Moreover, considerable concern has also focused on the potential threat of H9N2 subtype AIV as it
provides partial or the whole cassette of internal genes to other AIVs to generate the human-lethal H5N1 in Hong
Kong in 1997, the novel H7N9 and H10N8 in 2013. In this review, the features of evolution and epidemiology of
H9N2 subtype AIV in China were briefly discussed.
Key words: H9N2; endemic; evolution; internal gene; genotype
顾 敏,等:我国H9N2亚型禽流感病毒的流行和进化特点第5期 533
为代表的 h9.4.2.5逐渐成为了优势流行病毒;2010
年开始,广东、福建等地又出现了以 A/chicken/
Guangdong/FZH/2011为代表的 h9.4.2.6病毒,并呈
现出向全国蔓延开的趋势。因此,当前我国流行的
H9N2亚型 AIV包括 h9.4.2.5和 h9.4.2.6,但仍以
h9.4.2.5为主。
为了考察 HA基因的变异是否影响病毒的抗
原性,研究人员随机选取 h9.4.2.3~h9.4.2.6 分支
内的部分 H9N2亚型 AIV进行了交叉血凝抑制实
验。结果表明,h9.4.2.5~h9.4.2.6病毒能够与 h9.4.2.3~
h9.4.2.4抗血清反应良好,但反过来,h9.4.2.3~
h9.4.2.4病毒却不能很好地同 h9.4.2.5~h9.4.2.6抗血
清进行反应 [10]。因此,尽管近年来的 H9N2亚型
AIV在抗原性上产生了某些程度的变异,但以早期
分离株制备的疫苗仍具有部分的保护力。
研究认为,HA蛋白上受体结合位点的组成与
细胞受体的结构是决定 A型流感病毒宿主特异性的
一个重要因素。HA的受体结合区域位于蛋白球状
区的顶端,包括 3个二级结构元件:190-螺旋区 (第
190~198位 )、130-环区 (第 135~138位 )、220-环
区 (第 221~228位 )以及一些保守的氨基酸 (Y98、
W153、H183与 Y195)。流感病毒通常识别 2种类
型的受体:唾液酸 α2,3半乳糖苷受体 (SAα2,3Gal)
与唾液酸 α2,6半乳糖苷受体 (SAα2,6Gal);前者在
禽类体内大多分布于肠道上皮细胞表面,后者在人
体内集中于呼吸道的上皮细胞内。HA蛋白第 226
位氨基酸的变异被认为是人流感病毒与 AIV受体结
合特性差异的主要因素,人流感病毒是 L,与
SAα2,6Gal的亲和力强;AIV则多为Q,对 SAα2,3Gal
亲嗜。流行病学数据显示,早期的 H9N2分离株中
L226与 Q226并存;而近年来国内的 H9N2病毒几
乎均突变为 L226,并且多数具有与 SAα2,6Gal结
合的能力 [10]。此外,有研究证实含 L226的 H9N2
亚型 AIV能够在人的气管上皮细胞中进行有效的复
制 [11]。因此,有必要对此类病毒引起大流行的潜力
进行评估。
糖基化是蛋白质的一种重要的翻译后修饰,其
中 N-糖基化最为常见,当蛋白质的氨基酸序列中
存在“N-X-S/T”(X表示除脯氨酸以外的任意氨基酸 )
基序,且满足一定的空间构象要求,该蛋白即可完
成N-糖基化。糖基化修饰对病毒的影响因位点而异,
可参与蛋白质转运和折叠,影响抗体识别和干扰与
受体的结合等。例如,流感病毒可以通过增加糖基
化位点的方式来遮蔽抗原表位,从而逃避宿主免疫
系统的识别与攻击,对毒力产生一定影响。值得注
意的是,近年来的 H9N2亚型 AIV因 HA蛋白 T202I
的氨基酸突变,致使第 200位的糖基化位点正逐渐
消失,由于该位点毗邻受体结合区和已知的抗原表
位区,该变化是否影响病毒的相关生物学特性还有
待进一步研究。
2.2 H9N2亚型AIV基因型的进化
由于 AIV的基因组分节段,当两个或多个不
同的病毒共同感染同一细胞时,不同毒株间就可相
互交换基因节段,通过基因重组的方式产生一系列
含有亲代病毒成分的新毒株。当然,H9N2也不例外,
各亚群病毒可通过相互之间或者与其他亚型 AIV进
行广泛的基因重组产生众多的基因型 (genotype)。
基因型是根据 AIV 8个基因的系统发生起源进行组
合分型的,例如研究者将各基因片段均隶属于
BJ/94-like的病毒定义为 A型,将 3个聚合酶基因
以及 NP基因来源于 F/98-like而其余 4个基因片段
来源于 BJ/94-like的病毒定义为 H型。迄今,国内
的 H9N2亚型 AIV已经进化出了 A~U等众多的基
因型 [12-14] (各基因型病毒的基因组来源参见表 1),
而且不同时间不同区域流行的病毒亚群或基因型具
有明显的差异。其中,华南地区的优势病毒亚群为
G1-like,主要存在于鹌鹑体内,而华北和华东则主
要是 BJ/94-like和 F/98-like,在鸡群中占据主导。
20世纪 90年代优势基因型为早期的 A基因型,
2000年之后逐渐被 H基因型取代,有研究表明 H
基因型能够更好地在家禽体内适应并且更易于和其
他的 AIV进行基因片段的重组 [13,15]。2007年,S基
因型 (以 F/98-like作为病毒骨架整合入 G1-like的
PB2和M基因 )出现并逐渐在鸡群中稳定下来,成
为当前 H9N2病毒流行的主型,尤其是在包括江浙
沪等地的华东地区 [16]。
2.3 S基因型H9N2作为新型流感病毒的基因供体
研究认为,2013年我国新出现的能够感染人的
H7N9亚型 AIV是由 A/duck/Zhejiang/12/2011(H7N3)-
like和 A/chicken/Jiangsu/RD5/2013(H10N9)-like病毒
提供表面基因,由当前流行的 H9N2亚型 AIV提供
的内部基因 [17-19];尽管供体 H9N2的来源呈现多元
化的特点 [20],但均属于同一基因型 (S基因型 )[16]。
此外,华东地区近年来检测到的新型 HPAI H5N2
病毒 [21-23],2013年浙江温州的鸡群中检测到的新型
重组病毒WZ-Ck-H7N7[18]以及 2013年江西省首次
报道的可以感染人的新型 H10N8病毒 [24],也均是
由 S基因型的 H9N2病毒作为其内部基因的供体。
禽流感专题 第27卷534
表1 我国H9N2亚型AIV的基因型
基因组各片段所属病毒亚群
基因型
PB2 PB1 PA HA NP NA M NS
A BJ/94 BJ/94 BJ/94 BJ/94 BJ/94 BJ/94 BJ/94 BJ/94
B G1 G1 BJ/94 BJ/94 BJ/94 G9 BJ/94 BJ/94
C G1 G1 G1 BJ/94 BJ/94 G9 BJ/94 G1
D G1 G1 G1 BJ/94 BJ/94 BJ/94 BJ/94 G1
E G1 G1 G1 TY/WI/66 TY/WI/66 G9 BJ/94 BJ/94
F BJ/94 BJ/94 BJ/94 BJ/94 BJ/94 G9 BJ/94 BJ/94
G G1 BJ/94 BJ/94 BJ/94 BJ/94 BJ/94 BJ/94 BJ/94
H F/98 F/98 F/98 BJ/94 F/98 BJ/94 BJ/94 BJ/94
I F/98 F/98 F/98 BJ/94 F/98 G9 BJ/94 BJ/94
J F/98 F/98 F/98 BJ/94 F/98 BJ/94 BJ/94 HK/d73/76
K BJ/94 BJ/94 Kor/323/96 BJ/94 BJ/94 BJ/94 BJ/94 BJ/94
L F/98 F/98 F/98 BJ/94 F/98 BJ/94 BJ/94 Kor/323/96
M BJ/94 BJ/94 F/98 BJ/94 BJ/94 BJ/94 BJ/94 BJ/94
N BJ/94 F/98 F/98 BJ/94 F/98 BJ/94 BJ/94 BJ/94
O F/98 F/98 F/98 BJ/94 F/98 BJ/94 G1 BJ/94
P F/98 F/98 F/98 BJ/94 F/98 G9 G1 BJ/94
Q F/98 BJ/94 Y439 BJ/94 F/98 G9 G1 BJ/94
R F/98 F/98 Y439 BJ/94 F/98 BJ/94 G1 BJ/94
S G1 F/98 F/98 BJ/94 F/98 BJ/94 G1 BJ/94
T F/98 BJ/94 F/98 BJ/94 F/98 G9 G1 BJ/94
U G1 BJ/94 Y439 BJ/94 F/98 G9 G1 BJ/94
BJ/94: A/chicken/Beijing/1/1994(H9N2); G1: A/quail/Hong Kong/G1/1997(H9N2); G9: A/chicken/Hong Kong/G9/1997(H9N2);
Y439: A/duck/Hong Kong/Y439/1997(H9N2); TY/WI/66: A/turkey/Wisconsin/1/1966(H9N2); F/98: A/chicken/Shanghai/
F/1998(H9N2); Kor/323/96: A/Chicken/Korea/38349-p96323/1996(H9N2); HK/d73/76: A/duck/Hong Kong/d73/1976(H6N1)
因此,在我国鸡群中多年来长期处于优势流行的 S
基因型已经具备了这样一种特质,其 6个内部基因
可以构成一个相对稳定的共同体,全盘转移到其他
HA/NA亚型组合中,经基因重组产生出新型的流
感病毒,而鸡体可能是重要的重组场所 [16]。
家养水禽和野生水禽一样,也是 AIV的天然
贮存库。我国家养水禽饲养量巨大,在与野生水禽、
陆生家禽以及其他家畜和人组成的大生态系统中处
于特殊的位置。我国的家鸭和家鹅,很多是在江、河、
池、湖放养或散养,它们与野生水禽常共享同一水
系,发生密切接触的机会较多,处于一个生态界面;
另一方面, 它们也可以与同一村庄或农场饲养的其
他家禽、家畜和人进行密切接触,形成另一个生态
界面。一般认为,AIV在其自然贮存宿主体内的进
化处于一种相对静止状态 (evolutionary stasis),病
毒能在宿主的肠道和 (或 )呼吸道黏膜复制,不产
生临床症状,但可以从粪便中排出高浓度的病毒,
通过粪便污染水源进行 AIV 的有效传播。当 AIV
从天然贮存库逸出,由水禽传给陆生家禽,其进化
就可能加速,毒力就可能增强;而且经变异适应后
的病毒除了在陆生家禽进行传播外,还可以再反向
回传到家养水禽,这样又进一步增加了 AIV之间进
行基因重组的机会。
3 H9N2禽流感的临床特点
在流感病毒的生活周期中,HA蛋白的前体蛋
白 HA0需要通过翻译后修饰被宿主蛋白酶切割为
HA1与 HA2两个亚单位,将 HA2的 N端的膜融合
肽暴露出来,病毒粒子才具有感染力。HPAIV的
HA蛋白裂解位点处存在多个连续的碱性氨基酸,
HA0可被机体内广泛分布的一系列蛋白酶进行切
割,引起多组织器官的系统性损伤甚至导致死亡,
产生高致病性;而 LPAIV的 HA蛋白裂解位点处只
含单个碱性氨基酸,只能被分泌性的胰酶样蛋白酶
所裂解,且这种酶仅在感染宿主的特定组织或细胞
中表达,如禽类的呼吸道与肠道、哺乳动物的呼吸
道,因此,LPAIV在禽类主要造成呼吸道与肠道感
染,在哺乳动物只引起呼吸道感染。
顾 敏,等:我国H9N2亚型禽流感病毒的流行和进化特点第5期 535
H9N2亚型 LPAI一般引起温和的临床症状,
以咳嗽、喷嚏、啰音和喘鸣等呼吸道症状最为常见。
在鸡群典型爆发时,表现为突然发病、感染率高、
传播范围广;而非典型流行时,通常没有特征性症
状,产蛋鸡表现产蛋下降,并且难以恢复到原有水
平;能造成雏鸡的免疫抑制 [25],出现新城疫等疫苗
的免疫失败;当存在继发细菌感染,或存在新城疫
病毒 (NDV)、传染性支气管炎病毒 (IBV)等其他呼
吸道致病因子时,可使疾病的症状加重,死亡率明
显升高。例如 H9N2亚型禽流感发生时,易于诱发
大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、副鸡嗜血杆菌,还有
近年来新发现的鼻气管鸟杆菌等感染 [26-28],研究证
实共感染的病原具有协同致病作用。一方面,AIV
可对易感鸡的呼吸道造成损伤,有利于细菌入侵;
另一方面,细菌能够产生某些胰酶样蛋白酶或降解
内源性的细胞蛋白酶抑制剂,从而增强病毒的复制
能力及其感染性,造成家禽发病率和死亡率显著上
升。目前,大规模的集约化养禽场中 H9N2亚型AIV
与 IBV的混合感染比较多见,引起的经济损失也较为
严重。在实验室条件下,人工共感染H9N2亚型AIV
和 IBV减毒活疫苗可以提高 H9N2的复制效率,增
强其致病性;并能延长 H9N2的排毒周期,使禽流
感的临床症状和眼观病变更加严重,剖检病变可见
明显的气管栓塞物,能够引起感染鸡的窒息死亡 [29]。
4 H9N2亚型AIV的跨种传播
猪的呼吸道上皮细胞同时具有 SAα2,3Gal和
SAα2,6Gal两种受体,不仅可以感染 AIV,也能
感染人流感病毒,是流感病毒的“混合器 (mixing
vessel)”。20世纪的几次流感大流行,除了 1918西
班牙 H1N1大流感略有争议,认为其可能直接来源
于 AIV,1957 亚 洲 H2N2 大 流 感 和 1968 香 港
H3N2大流感均被认为是由人流感病毒与 AIV经基
因重组而产生的杂合病毒,猪可能在这种重组病毒
的形成过程中发挥了不可替代的作用 [30-32]。而更直
接的证据表明猪体可以作为人类大流感病毒的重要
生成场所的则是 2009甲型 H1N1流感病毒的大流
行,因其 PB1来源于 1968香港 H3N2人流感病毒,
PB2和 PA来源于 AIV,HA、NP和 NS来源于早
期流行于北美地区的 H1N1猪流感病毒,而 NA和
M则由 20世纪 90年代初欧亚猪群中流行的 H1N1
病毒提供,是四源基因重组的产物 [33]。流行病学调
查显示,H9N2亚型 AIV能自然感染猪。1998年,
由华南销售到香港的猪群中就分离到了 H9N2 亚型
AIV[34]。2001~2008年,山东、福建、河南、江西、
广东、广西和河北等省份的猪群中也陆续分离到了
H9N2 亚型 AIV,并且呈现多种基因型共存的局
面 [35-38]。2008~2012年,对华南地区的猪群进行的
血清流行病学调查进一步表明,H9N2 亚型 AIV可
以感染猪这一跨种传播的中间宿主。
然而,更令人担忧的是 H9N2亚型 AIV除了
能够感染猪,还可以直接感染人。1998年由郭元吉
等 [39-40]在华南地区以流感样门诊患者和住院患者的
咽喉部黏液为取样标本,分离到了 5株 H9N2病毒,
序列分析显示,病毒来源于当地鸡群中流行的
H9N2亚型 AIV,这也是国际上首次报道 H9N2亚
型 AIV能够感染人。1999年 3月,香港地区又有 5
人被确诊感染了 H9N2流感病毒,从其中 2名患儿
体内分离到的病毒经分析发现,与鹌鹑来源的
H9N2 病毒株 A/Quail/Hong Kong/G1/97 高度同
源 [41-42],研究者也因此提出鹌鹑在 H9N2亚型流感
病毒的跨种传播中可能占有重要的地位 [43]。2003
年 12月,香港一名 5岁男童又被证实感染了 H9N2
流感病毒,遗传进化分析结果表明病毒的 8个基因
片段均为禽源,并且与香港活禽市场中广泛存在的
H9N2亚型 AIV的亲缘关系最近 [44]。此外,大量的
血清流行病学调查也表明,有相当一部分人感染过
H9N2亚型 AIV,特别是家禽业的从业者 [39,45-46]。
可见,H9N2 亚型 AIV已经具备了突破种间屏障,
无需经过中间宿主而直接感染人的能力。而 H9N2
亚型 AIV引起的人类感染又不同于 H5N1亚型
HPAIV,其症状与人的季节性流感类似,患者很快
就能康复且没有发生致死事件;但正是这种温和的
感染使得 H9N2亚型 AIV在临床上极易被忽视,病
毒能够有机会进一步地在人体内适应,甚至有可能
与人流感病毒发生基因重组,从而转变为可在人体
内大量繁殖甚至人际间高效传播的病毒。
目前,人们认识到的禽流感的传播途径主要有
以下几种:直接接触传染;通过排泄物或分泌物污
染饲料、饮水经消化道传播 (粪 -口途径 );经媒介
动物传染和气源呼吸道传播。其中,气源性途径最
难以避免和控制,引起的传播速度更快,传播范围
更广,传播效率更高,对于流感病毒的扩散具有非
常重要的作用。研究证实,部分 H9N2亚型 AIV的
自然分离株兼有 PA L627和 HA K363的点突变,就
具有气溶胶 (areosol)传播的特性 [47]。因此,H9N2
亚型 AIV具有引发流感大流行的潜力,人类的防控
行动不可懈怠。
禽流感专题 第27卷536
5 H9N2禽流感的疫苗
时至今日,H9N2 亚型 AIV已经在世界各地广
泛分布,并且在亚洲、中东和北非等地的家禽,尤
其是商品蛋鸡中建立了稳定的种系,成为地方流行。
因此,除了做好生物安全,疫苗免疫仍是现阶段防
控 H9N2禽流感最重要和最有效的措施。常规使用
的疫苗大多为全病毒灭活疫苗,是通过甲醛灭活鸡
胚增殖的 AIV尿囊液并辅以佐剂制成,具有良好的
免疫作用。但是这种疫苗主要激发体液免疫,不能
诱导机体产生有效的黏膜免疫和细胞免疫,而且会
干扰现有技术条件下 H9N2亚型 AIV的免疫监测和
流行病学调查。随着分子生物学和反向遗传学
(reverse genetics)技术的不断发展,一些新型的
DIVA (differentiating infected and vaccinated animals)
疫苗应运而生,包括基因重组活载体疫苗、亚单位
疫苗、DNA疫苗和病毒样颗粒疫苗等,可以弥补
传统疫苗的诸多不足,是近年来禽流感疫苗研究的
热点。
常用于构建 H9N2亚型 AIV基因工程活载体
疫苗的病毒载体有鸡痘病毒 (FPV)[48]、NDV[49]、马
立克氏病病毒 (MDV)[50]和火鸡疱疹病毒 (HVT)等。
FPV的基因组结构庞大,可以容纳较大的外源基因
插入表达;在感染细胞中,表达的外源蛋白能够被
糖基化等翻译后修饰,保留了较强的免疫原性;而
且 FPV是严格的胞浆内复制,具有良好的生物安
全性,因此 FPV是较为理想的禽用疫苗病毒载体。
目前已成功构建了单表达 H9N2亚型 AIV的 HA基
因以及与 NDV的 F基因共表达的重组 FPV。尽管
FPV载体具有诸多优点,但免疫效果易受母源抗体
的干扰,临床应用存在一定的局限。由于 NDV主
要通过呼吸道和消化道感染,以 NDV弱毒作为疫
苗表达载体还具有引起黏膜免疫的优点,并且可以
通过饮水、喷雾等多种途径接种,此外 NDV能够
在鸡胚中高滴度繁殖,生产成本低廉,但同样存在
母源抗体影响疫苗免疫效果的现象。而 MDV和
HVT由于具有细胞结合特性,可以刺激外源基因的
持续表达,诱导产生高强度的细胞免疫应答,因而
能够突破母源抗体的干扰;此外,相对于MDV而言,
HVT重组疫苗还可以进行冻干,易于贮存和运输,
显示出更加优越的应用前景。
亚单位疫苗是将 AIV具有免疫原性的蛋白 (通
常是 HA)提取出来,并辅以佐剂而制成的疫苗。通
过将 HA基因连接到载体质粒上,再导入表达系统
(如杆状病毒表达系统 )进行扩增和表达,即可获
得大量的 HA蛋白 [51]。DNA疫苗,是将编码 AIV
保护性抗原的基因克隆到真核表达载体上,再将质
粒 DNA直接导入到动物体内,使外源基因在活体
内表达,诱导产生特异性的体液免疫和细胞免疫应
答 [52]。病毒样颗粒 (virus-like particles, VLP)是指由
病毒的一个或多个结构蛋白自行装配而成的空心蛋
白颗粒,组成上不含有病毒的核酸物质,但形态上
类似完整的病毒颗粒,因此虽不具有感染性但保持
了免疫原性,能够诱导强有力的免疫应答,是一种
非常安全的疫苗形式。上述这些新型疫苗,不仅能
够区分感染动物和免疫动物,而且在疾病的综合防
控方面也具有一定的优势,是 H9N2亚型禽流感疫
苗发展的新方向。
6 结束语
H9N2亚型 AIV虽然属于 LPAIV,但其分布广
泛、危害持久。在我国,散养、放养、混养的畜禽
饲养模式仍占据重要地位,鸡与家养水禽、野生水
禽的接触不可避免,而水禽中广泛存在着 H9N2亚
型 AIV,表现为外观健康的隐性感染,是鸡群中
H9N2流行的最大隐患。此外,随着病毒的持续变
异与不断重组,致病力增强的毒株还在不定期地出
现,因此要重视流行病学监测和平时的预防接种。
然而,由于 H9N2已成为地方流行,多数的免疫群
体还是处在野毒株的重重包围之中,即使接种疫苗,
一旦免疫保护水平下降和发生各种原因的免疫失
败,还是会发生疫病的流行。在这种情形下,建立
良好的生物安全体系,采取一切可行的措施消灭传
染源,防止变异的强毒株进入群体就显得尤为重要。
同时,要科学、理性地对待 H9N2亚型 AIV感染人
事件,动物的禽流感防控好了,可能出现人类流感
大流行的风险就降到了最低。
[参 考 文 献]
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