禽流感與人感染H7N9禽流感

李煥 盧亦愚

●述評(píng)

禽流感與人感染H7N9禽流感

李煥 盧亦愚

盧亦愚男，日本九州大學(xué)醫(yī)學(xué)博士，現(xiàn)任浙江省公共衛(wèi)生應(yīng)急檢測(cè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任、浙江省檢驗(yàn)檢測(cè)重點(diǎn)學(xué)科群首席專家、浙江省公共衛(wèi)生監(jiān)測(cè)與突發(fā)事件處置關(guān)鍵技術(shù)研究科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)首席專家，浙江大學(xué)MPH導(dǎo)師、寧波大學(xué)、溫州醫(yī)學(xué)院碩士生導(dǎo)師，擔(dān)任浙江預(yù)防醫(yī)學(xué)會(huì)衛(wèi)生檢驗(yàn)學(xué)會(huì)主任委員、浙江醫(yī)學(xué)會(huì)病毒分會(huì)副主任委員、浙江微生物學(xué)會(huì)醫(yī)學(xué)專業(yè)委員會(huì)主任委員。從事流行性感冒、麻疹、腸道病毒與分子生物學(xué)檢測(cè)技術(shù)研究多年，主持國(guó)家自然科學(xué)基金及省部級(jí)課題10余項(xiàng)，發(fā)表學(xué)術(shù)論文80多篇，主持獲得國(guó)家發(fā)明專利6項(xiàng)。

禽流感（Avian Influenza，AI）是由甲型流感病毒引起的以亞臨床輕度呼吸道癥狀、產(chǎn)蛋率降低及急性高度致死為主要臨床表現(xiàn)的禽類傳染病。由于病毒亞型與宿主的不同，禽類在感染禽流感病毒（AIV）后，可表現(xiàn)出無(wú)癥狀帶毒（隱性感染）、輕度癥狀，以及急性致死性疾病，其中高致病性禽流感被國(guó)際獸疫局定為A類傳染病，并被列入國(guó)際生物武器公約動(dòng)物類傳染病名單。1997年香港H5N1、2004年以后內(nèi)地的多起H5N1以及2013年的H7N9禽流感感染人事件的發(fā)生[1-3]，更突顯了禽流感在公共衛(wèi)生工作上的重要意義。

1 禽流感

自1878年意大利首次報(bào)道雞群中發(fā)生禽流感暴發(fā)以來（當(dāng)時(shí)稱為雞瘟），AIV已廣泛分布于全球多個(gè)國(guó)家與地區(qū)[4-6]，主要感染雞、鴨及飛鳥等禽類，其中自遷徙中的水禽，尤其是鴨中分離到的病毒更多。AIV屬于甲型流感病毒,自然界中很少有像甲型流感病毒這樣變異頻繁且變異幅度大的生物。流感病毒的變異，尤其是其抗原性變異一直是人們所關(guān)注的一個(gè)問題。甲型流感病毒變異包括抗原漂移與抗原轉(zhuǎn)換，抗原漂移是指甲型流感病毒亞型內(nèi)部經(jīng)常發(fā)生的小變異，甲型流感病毒還可通過基因重配來改變其抗原性，實(shí)現(xiàn)抗原轉(zhuǎn)換。由于甲型流感的變異很快，人類感染的流感病毒如H1N1、H3N2、H2N2等，一旦發(fā)生抗原轉(zhuǎn)換而使人群缺乏相應(yīng)的保護(hù)性抗體，常常會(huì)引起區(qū)域性甚至世界性大流行。甲型流感病毒根據(jù)表面的血凝素HA（H1～H16）和神經(jīng)氨酸酶NA（N1～N9）的不同，可組成144個(gè)亞型。雖然H1～H16均存在于禽類中，但據(jù)報(bào)道,迄今為止可直接感染人的AIV主要為H5、H7、H9、H10亞型[1-3，7-13]，其中感染H5的患者病情較重,病死率較高。自1997年香港報(bào)道了全球首例人感染禽流感H5N1病毒而致死的事件后，全球陸續(xù)有人感染H5N1致死的病例報(bào)道。僅2003—2013年這10年間，全球H5N1感染患者達(dá)628人，死亡374人，病死率高達(dá)59.55%，其中中國(guó)大陸H5N1感染的患者數(shù)為45例，死亡人數(shù)達(dá)30人，病死率為66.67%[14]。H9N2禽流感不僅在家禽中感染率較高，同樣在人群中也有較高的感染率，根據(jù)國(guó)內(nèi)外部分禽類養(yǎng)殖場(chǎng)的從業(yè)人員血清學(xué)調(diào)查資料表明，這些人群的H9抗體陽(yáng)性率高達(dá)20%～40%，但絕大多數(shù)感染者癥狀輕微或無(wú)明顯癥狀[15]。有報(bào)道稱在1999年和2003年曾出現(xiàn)過H9N2感染人的事件，患者僅僅伴有流感樣癥狀，并很快痊愈[7-8，16]。以往曾經(jīng)報(bào)道過人感染H7亞型的禽流感病毒亞型有H7N2、H7N3和H7N7[9-11，13]，引起患者的呼吸道感染和結(jié)膜炎等癥狀，只有2003年在荷蘭曾報(bào)道過1例人感染H7N7引起的死亡病例[13]。2013年以前，我國(guó)禽類中的H7H9感染一直呈極個(gè)別的散在發(fā)生，在我省的家禽中更是罕見。前幾年我們?cè)谘芯繒r(shí)需要H7毒株作參照，但省內(nèi)相關(guān)部門與科研機(jī)構(gòu)均缺少這類毒株。絕大多數(shù)的H7對(duì)禽類是低致病性或非致病性的，在今年人感染H7N9流行之時(shí)，我們從家禽的糞便與外環(huán)境中獲得不少H7N9陽(yáng)性樣本，但并未發(fā)現(xiàn)家禽有明顯的感染癥狀與死亡現(xiàn)象。

2 人感染H7N9禽流感

自2013年2月份以來，在長(zhǎng)江三角洲的上海、安徽、江蘇及浙江等中國(guó)東部地區(qū)相繼出現(xiàn)H7N9感染的患者，癥狀嚴(yán)重，甚至導(dǎo)致死亡。3月份以后H7N9感染人數(shù)迅速增加，涉及全國(guó)11個(gè)省和直轄市。至5月16日止，全國(guó)發(fā)病人數(shù)達(dá)131例，浙江、上海、江蘇三省市的發(fā)病人數(shù)占總病例數(shù)的80.92%，僅浙江省的患者數(shù)就占總病例數(shù)的35.11%，各地區(qū)的病例數(shù)見表1。我中心對(duì)2013年4月10日止所確診的6例人感染H7N9禽流感病例（2例死亡），進(jìn)行了流行病學(xué)調(diào)查,結(jié)果顯示：病例雖然較少有機(jī)會(huì)直接暴露于活禽，但暴露于活禽場(chǎng)所（如農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)）的機(jī)會(huì)和頻度均較大。3例病例發(fā)病前曾去過的農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)活禽攤點(diǎn)外環(huán)境中，H7N9病毒核酸檢測(cè)均陽(yáng)性。外環(huán)境標(biāo)本中H7N9核酸陽(yáng)性率高達(dá)43.21%，陽(yáng)性標(biāo)本包括活禽宰殺銷售市場(chǎng)涂抹標(biāo)本、污水、雞糞以及尚在銷售的雞鴨咽拭子和肛拭子標(biāo)本。因此，可以推測(cè)疫情發(fā)生地H7N9病毒對(duì)禽類的感染和外環(huán)境的污染情況比較嚴(yán)重，人群暴露于污染環(huán)境后感染發(fā)病的可能性較大[17]。

在本次人感染H7N9禽流感流行中，我省在對(duì)最早6例H7N9確診病例的375名密切接觸者進(jìn)行為期1周的醫(yī)學(xué)觀察中發(fā)現(xiàn)，有32例接觸者出現(xiàn)發(fā)熱、咳嗽等癥狀，但其咽拭子H7N9禽流感病毒核酸檢測(cè)均呈陰性，表明AIV尚未發(fā)生人-人之間的感染傳播。與嚴(yán)重急性呼吸綜合征（SARS）不同，密切接觸者人中尚未見有感染者的報(bào)道，因此有學(xué)者認(rèn)為受AI感染的患者具有被AIV感染的遺傳特性。據(jù)分析，在家庭的AIV感染者之間常有血緣關(guān)聯(lián)性，日本學(xué)者Kida[18]認(rèn)為AIV感染者在其咽喉部的細(xì)胞具有一種多糖受體[α-2，3唾液酸（SA）受體糖鏈]。這一種受體與多數(shù)人的主要受體（α-2,6 SA）不同，α-2，3糖鏈易與AIV結(jié)合，導(dǎo)致病毒入侵并復(fù)制，而α-2,6受體僅與人流感病毒結(jié)合。至于極其個(gè)別的夫妻共患禽流感的事件，推測(cè)可能是由于共同暴露所引起。

表1 截至2013年5月16日人感染H7N9禽流感病例地理分布[19]

本次流行的人感染H7N9禽流感主要臨床表現(xiàn)為流感樣癥狀，如發(fā)熱、咳嗽、少痰，可伴有頭痛、肌肉酸痛和全身不適,少部分感染者稱胃腸道不適[20]，實(shí)驗(yàn)室檢查顯示，血常規(guī)白細(xì)胞計(jì)數(shù)正?；蚪档?，C反應(yīng)蛋白增高[20]。輕癥患者可經(jīng)口服75mg奧司他韋（達(dá)菲類），2次/d及吸氧得到緩解和治愈，早期用藥效果較好[20]，重癥患者病情發(fā)展迅速，多在5～7d出現(xiàn)重癥肺炎，胸部影像學(xué)檢查呈雙肺多發(fā)磨玻璃影及肺實(shí)變影像，可合并少量胸腔積液，可快速進(jìn)展為急性呼吸窘迫綜合征（ARDS）及多器官功能障礙，甚至死亡[20]，病死率高達(dá)24.43%。

3 人感染H7N9禽流感病毒的來源與特性

早期研究的基因溯源結(jié)果顯示，人感染的H7N9禽流感病毒是由浙江省鴨的H7N3、韓國(guó)野禽的H7N9以及北京花雀的H9N2類似株重配而成的一種新病毒，其中HA片段來自A/duck/Zhejiang/12/2011（H7N3）類似株，兩者基因同源性為95.96%；NA片段來自A/wild bird/Korea/A14/2011（H7N9）類似株，基因同源性達(dá)97%；6個(gè)內(nèi)部基因片段來自A/brambling/Beijing/16/ 2012（H9N2）類似株，其中兩者在PB2片段間同源性最高，達(dá)99.25%[4]。但熊成龍等認(rèn)為[21]，這種重配發(fā)生在長(zhǎng)江三角洲地區(qū)，其NA基因來源于江蘇、浙江，而不是來自韓國(guó)。我們對(duì)H7N9內(nèi)部片段的來源研究表明，這6個(gè)內(nèi)部基因來源于浙江的H9N2類似株，而浙江的H9N2類似株則是由北京A/brambling/Beijing/16/2012（H9N2）類似株與江蘇A/chicken/Dawang/1/2011（H9N2）類似株重配而來。

20世紀(jì)80年代，在AIV的研究中發(fā)現(xiàn)，H5和H7禽流感病毒對(duì)禽類的高致病性與其HA裂解位點(diǎn)插入的多個(gè)堿基氨基酸序列相關(guān)，這一機(jī)制成為H5和H7亞型禽流感病毒分子流行病學(xué)監(jiān)測(cè)中，判斷是否是高致病性毒株或是否存在潛在致病力的重要依據(jù)，但這種致病機(jī)制不能完全解釋一些其它亞型AIV對(duì)禽類的致病性，也不適用于人類的流感病毒。這次發(fā)生的人感染H7N9，其HA裂解位點(diǎn)并不符合高致病性AIV的特征，HA0蛋白的切割位點(diǎn)的序列為“PEIPKGR*GLF”，符合禽類低致病性流感病毒的典型特征[22-23]。禽類感染后引起輕微癥狀或無(wú)癥狀，但是人類感染后卻引起了嚴(yán)重的臨床癥狀，甚至死亡。將這次浙江湖州的H7N9分離株A/ Zhejiang/HUZ1/2013（H7N9）和來自于上海、安徽病例的H7N9病毒，來源于禽和外環(huán)境的H7N9病毒的HA和NA氨基酸序列進(jìn)行比對(duì)，分析其中的氨基酸變異情況，在HUZ1毒株中，HA蛋白發(fā)生了Q226L變異[3，24]（226位為按照H3順序），提示病毒可能對(duì)α-2，6受體位點(diǎn)結(jié)合能力有所增強(qiáng)[25]。在浙江的HUZ1中，HA0蛋白的切割位點(diǎn)同樣符合禽類低致病性流感病毒的典型特征[22-23]。

這次H7N9的神經(jīng)氨酸酶蛋白的分析結(jié)果顯示，在Shanghai/1/2013毒株NA蛋白中發(fā)生的R294K變異，據(jù)認(rèn)為可以提高病毒對(duì)神經(jīng)氨酸酶抑制劑的抵抗能力，而包括浙江HUZ1在內(nèi)國(guó)內(nèi)已公布序列的其它的H7N9禽流感病毒，均未發(fā)生R294K或其它神經(jīng)氨酸酶抑制劑耐藥位點(diǎn)的變異，提示病毒對(duì)奧司他韋等神經(jīng)氨酸酶抑制劑依然敏感[25]。此外，與Anhui/1/2013、Shanghai/1/ 2013、Shanghai/2/2013和Hangzhou/1/2013毒株一樣，浙江HUZ1毒株NA蛋白的69～73位的Stalk區(qū)亦發(fā)生了缺失[25]，研究表明此處缺失可增強(qiáng)病毒在小鼠感染中毒力[26]。

此外，以往一直認(rèn)為AIV只有經(jīng)過哺乳動(dòng)物，特別是含有人類與禽類共同受體的豬作為中間宿主適應(yīng)以后，改變其宿主細(xì)胞受體結(jié)合特性后才能感染人類引發(fā)疾病，這認(rèn)為AIV表面糖蛋白HA是決定受體結(jié)合特性或突破宿主屏障能力的主要因素。但1997年的香港禽流感H5N1直接感染人發(fā)病18例，死亡6例的事件，以及發(fā)生在2013年長(zhǎng)三角地區(qū)的人禽流感H7N9事件，僅2個(gè)月時(shí)間就感染100多人?；蚪M構(gòu)成完全屬于禽源的H5N1與H7N9禽流感病毒，卻能夠直接感染人致病，甚至死亡，這說明決定禽流感病毒這種跨宿主感染的生物學(xué)特點(diǎn)，以及對(duì)人類引起的高致病性，不僅僅是涉及其表面的糖蛋白HA和NA基因，而且很可能是與其它內(nèi)部基因有關(guān)。因此僅圍繞著HA蛋白受體結(jié)合位點(diǎn)結(jié)構(gòu)以及糖基化特性來研究禽流感病毒的跨宿主傾向與致病力是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。

另一方面，1997年引起香港H5N1感染事件的H5N1代表株A/Hong Kong/156/97，其6個(gè)內(nèi)部基因片段均是由當(dāng)時(shí)的香港禽流感病毒H9N2毒株A/Quail/ Hong Kong/G1/97類似株的6個(gè)內(nèi)部基因片段插入所引起[1]，結(jié)合這次2013年的人感染H7N9的流感病毒，如Anhui/1/2013等，其6個(gè)內(nèi)部基因片段也是由H9N2毒株A/brambling/Beijing/16/2012類似株所提供的[4]，提示我們應(yīng)該重視禽流感病毒6個(gè)內(nèi)部基因片段的研究。

4 展望

H7N9病毒對(duì)野鳥、家禽感染后的低致病性或健康帶毒現(xiàn)象，使得人類難以發(fā)現(xiàn)自然界野禽與家禽中存在H7N9感染，這為H7N9的消除帶來很大的困難。而且，很難像處理1997年香港H5N1感染人的事件那樣，由于僅僅局限在一個(gè)城市，可以通過對(duì)家禽的全面撲殺，而達(dá)到消除A/Hong Kong/156/97這類毒株。所以對(duì)于當(dāng)前人感染H7與H5禽流感病毒的預(yù)防控制，需要衛(wèi)生部門加強(qiáng)AI的流行病學(xué)調(diào)查及臨床呼吸系統(tǒng)感染病的治療研究，特別是對(duì)禽類及外環(huán)境中的H7、H5與H9的病原監(jiān)測(cè)，開展對(duì)AIV的變異、重配與分子演化研究。并且，衛(wèi)生、畜牧、林業(yè)以及工商等各個(gè)部門要攜起手來，將預(yù)防控制的關(guān)口前移，從病原監(jiān)測(cè)、禽類養(yǎng)殖、從業(yè)人員管理、禽類運(yùn)輸及交易等各個(gè)環(huán)節(jié)著手，制定相應(yīng)的政策，共同完成這一工作。

[1] Subbarao K,Klimov A,Katz J,et al．Characterization of an avian influenza A(H5N1)virus isolated from a child with a fatal respiratory illness[J]．Science,1998,279（5349）:393-396．

[2] 王敏,許培揚(yáng),池慧,等．中國(guó)大陸H5N1亞型人禽流感流行病學(xué)分析[J]．醫(yī)學(xué)研究雜志,2009,38（4）:3-6．

[3] Gao R,Cao B,Hu Y,et al．Human Infection with a novel avian-origin influenza A(H7N9)virus[J]．N Engl J Med,2013,368(20):1888-1897．

[4]甘孟侯．禽流感[M]．2版．北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2004:206-241．

[5] Easterday B C,Hinshaw V S,Halvorson D A．Ifluenza．Disease of Poultry[M]．Ames,IA,USA:Towa State University press,Ames,1997: 583-605．

[6] 唐秀英,田國(guó)斌,趙傳刪,等．中國(guó)禽流感流行株的鑒定[J]．中國(guó)畜禽傳染病,1998,20(1):1-5．

[7] 郭元吉,李建國(guó),程小雯,等．禽H9N2亞型流感病毒能感染人的發(fā)現(xiàn)[J]．中華實(shí)驗(yàn)和臨床病毒學(xué)雜志,1999,13(2):105-108．

[8] Peiris M,Yuen K Y,Leung C W,et al．Human infection with influenza H9N2[J]．Lancet,1999,354（9182）:916-917．

[9] Hirst M,Astell C R,Griffith M,et al．Novel avian influenza H7N3 strain outbreak,British Columbia[J]．Emerg Infect Dis,2004,10(12):2192-2195．

[10] Nguyen-Van-Tam J S,Nair P,Acheson P,et al．Outbreak of low pathogenicity H7N3 avian influenza in UK,including associated caseofhumanconjunctivitis[J]．EuroSurveill,2006,11(5):E060504．2．

[11] Avian influenza A(H7N2)outbreak in the United Kingdom[J]．Euro Surveill,2007,12(5):E070531．2．

[12] Arzey G G,Kirkland P D,Arzey K E,et al．Influenza virus A（H10N7）in chickens and poultry abattoir workers,Australia[J]．Emery Infect Dis,2012,18(5):814-816．

[13] Fouchier R A,Schneeberger P M,Rozendaal F W,et al．Avian influenza A virus(H7N7)associated with human conjunctivitis and a fatal case of acute respiratory distress syndrome[J]．Proc Natl A-cad Sci USA,2004,101(5):1356-1361．

[14] World Health Organization．Cumulative number of confirmed human cases for avian influenza A (H5N1)reported to WHO, 2003-2013．

[15] Hadipour M M,Pazira S．Evaluation of Antibody Titers to H9N2 Influenza Virus in Hospital Staff in Shiraz,Iran[J]．J Animal Veterinary Advances,2011,10(7):832-834．

[16] Butt K M,Smith G J,Chen H,et al．Human infection with an avian H9N2 influenza A virus in Hong Kong in 2003[J]．J Clin Microbiol, 43(11):5760-5767．

[17] 柴程良,陳恩富,陳直平,等．浙江省6例人感染H7N9禽流感確診病例的臨床與流行病學(xué)特征分析[J]．中華流行病學(xué)雜志,2013,34(5): 443-445．

[18] 聞?dòng)衩罚萘鞲胁《九c人禽流感的研究進(jìn)展[J]．微生物與感染,2006,1 (4):239-241．

[19] World Health Organization．Number of confirmed human cases of avian influenza A(H7N9)reported to WHO．

[20] Chen Y,Liang W F,Yang S G,et al．Human infections with the emerging avian influenza A H7N9 virus from wet market poultry: clinical analysis and characterization of viral genome[J]．Lancet, 2013,DOI:10．1016/S0140-6736（13）60930-60934．

[21] Xiong C L,Zhang Z J,Jiang Q W,et al．Evolutionary characteristics of A/Hangzhou/1/2013 and source of avian influenza virus H7N9 subtype in China[J]．Clin infect Dis,2013,DOI:10．1093/cid/cit294．[22] Alexander D J．Avian influenza-diagnosis[J]．Zoonoses Public Health,2008,55(1):16-23．

[23] Petersen H,Matrosovich M,Pleschka S,et al．Replication and adaptive mutations of different avian species[J]．PloS one,2012,7 (8):e42260．

[24] Kageyama T,Fujisaki S,Takashita E,et al．Genetic analysis of novel avian A(H7N9)influenza viruses isolated from patients in China, February to April 2013[J]．Euro Surveill,2013,18(15):20453．

[25] 陳寅,茅海燕,李榛,等．浙江省人感染H7N9禽流感病毒的基因組序列分析[J]．中華流行病學(xué)雜志,2013,34(6):62-66．

[26] Matsuoka Y,Swayne D E,Thomas C,et al．Neuraminidase stalk length and additional glycosylation of the hemagglutinin influence the virulence of influenza H5N1 viruses for mice[J]．J virol, 2009,83（9）:4704-4708．

2013-05-28）

（本文編輯：楊麗）

315211 寧波大學(xué)醫(yī)學(xué)院（李煥）；浙江省疾病預(yù)防控制中心（盧亦愚）

盧亦愚，E-mail：luyiyuzjh@163.com