首次在江西省南昌市鄱陽湖區分離鑒定了一株新型重配H9N6流感病毒(JX-H9N6)。與以往報告的H9N6不同,JX-H9N6起源于2014年H9N2和H6N6兩種病毒的重組,雖然該H9N6病毒顯示為低致病性特征,但是其HA、PB1、PA、M和NS蛋白存在多個可增加哺乳動物的傳播力和毒力的突變。...
活禽市場是人感染禽流感病毒的重要來源之一。近日,中國疾病預防控制中心病毒病所聯合江西省疾控中心在Arch Virol雜志上發表題為《Identification of a novelreassortant A (H9N6) virus in live poultry markets in Poyang Lake region, China》的論文,研究首次在江西省南昌市鄱陽湖區分離鑒定了一株新型重配H9N6流感病毒(JX-H9N6)。與以往報告的H9N6不同,JX-H9N6起源于2014年H9N2和H6N6兩種病毒的重組,雖然該H9N6病毒顯示為低致病性特征,但是其HA、PB1、PA、M和NS蛋白存在多個可增加哺乳動物的傳播力和毒力的突變。目前,H9N2和H6N6 禽流感 均廣泛分布在家禽中并有助于產生新的重組病毒并造成人類感染,本研究再次強調了加強禽類監測對早期預測人類感染的重要性。
研究背景
流感病毒屬于正黏病毒科流感病毒屬,為單負鏈分節段具有包膜結構的RNA病毒。流感病毒具有廣泛的宿主范圍,可同時感染哺乳動物和鳥類等。根據其表面蛋白血凝素蛋白HA和神經氨酸酶NA的抗原性差異,可分為至少18個H亞型(H1-H18)和11個N亞型(N1-N11)。到目前為止,除了H17N10和 H18N11病毒只在蝙蝠中檢測到外,所有其它HA和NA亞型均在禽類中有報道。流感病毒的分段RNA基因組與RDPR聚合特點使其非常容易通過突變或重組逃逸宿主免疫系統。
禽類尤其是水禽,是禽流感病毒的天然宿主。禽流感病毒可以偶爾"跳躍",越過寄主屏障感染哺乳動物人類。人類通常沒有預先存在的免疫力禽流感。禽流感傳染給人一般導致溫和或無癥狀感染,只有少數亞型領先嚴重肺炎甚至死亡。在歷史上已知的可感染人類的禽流感病毒有H5N1, H5N6, H6N1, H7N2, H7N3, H7N7, H7N9, H9N2, H10N7和H10N8。
H9N2禽流感目前普遍存在家禽和野鳥中,該病毒于1966年首次報道,1994年在中國廣東省的一個養雞場中檢測到,此后,H9N2禽流感病毒偶爾通過物種屏障感染哺乳動物和人類。1999年,中國學者成功從有流感樣癥狀的患者中分離出一種 H9N2病毒,2003年,中國又報道了17例人感染H9N2禽流感病例,此外,研究顯示,2013年人感染的H7N9和H10N8中的六個內部基因也源自H92禽流感,云南及廣東省的H5N6病毒的監測也證明了其內部基因病毒已逐漸被H9N2病毒內部基因替換,從而促進了H9N2在家禽中的傳播。
自2009年以來,國家流感中心就在全國31個省市自治區的活家禽市場和野生鳥類棲息地進行了采集樣品和禽流感病毒監測。位于中國省江西的鄱陽湖是亞洲的候鳥一個主要的聚集地,這一地區的居民鳥類和候鳥增加了禽流感病毒的傳播和重組。本研究則首次在鄱陽湖地區鑒定發現了一種新型重組H9N6流感病毒。
Potential origin of the JX-H9N6 virus.
結果速覽
1、一種新型重配H9N6流感病毒的分離與鑒定
研究者從2014年3月-12月之間于鄱陽湖地區11個活禽市場中收集的683份樣本中分離得到429株病毒,包括159株H9N2,47株H5N6,33株H6N6,20株H7N9,4株H3N2,4株H5N8,3株H4N2,3株H4N6,2株H11N3,1株H7N2,1株H9N6以及90個混合感染樣本。
H9N6是從2014年4月22日江西省南昌市新建縣活禽市場的糞便樣本分離得到,病毒被命名為A/Environment/Jiangxi/24429/-2014(H9N6),以下簡稱 JXH9N6。JX-H9N6 全基因組序列已提交到GISAID數據庫,對應的序列號為EPI861128至EPI861135。JX-H9N6在MDCK和A549細胞中的TCID50分別為10 5.75/mL和10 6.3/mL,EID50為10 10.5/mL。
2、新型重配H9N6流感病毒序列特點與系統進化分析
全基因組序列分析結果顯示(表 1),JX-H9N6的PB2、PA、HA和MP與2013–2014浙江省H9N2分離株相似度高達99%,NS與A/Zhejiang/DTID-ZJU01/2013(H7N9),PB1與A/chicken/Jiangxi/13537/2014(H7N9)同源性最高,NA和NP與江西省 2014年分離的H10N6病毒株的同源性最高。
與此相比,JX-H9N6與其他H9N6病毒的HA相似性僅有75.6–95.3%,NA的相似性僅有81.5–86.5%(表2)。
對8個片段進行貝葉斯共進化分析結果表明,JX-H9N6病毒與早期報道的H9N6病毒不同,表明JX-H9N6最早來自A/chicken/Jiangxi/-19426/2014-like H9N2和H6N6流感病毒的重配,重配時間發生與2014年的1月和3月。
3、宿主特異性的特征標記、受體結合特點與致病性分析
表3綜述了JX-H9N6病毒的宿主特異性、受體結合特點與致病性特點。
JX-H9N6的HA裂解部位僅包含一個單一的堿性(PSRSSR↓GLF),表明該病毒是一個低致病性禽流感。JX-H9N6的HA中Q226L替換表明病毒的增加α2,6 與唾液酸受體的結合與促進哺乳動物之間的傳輸能力。
JX-H9N6的HA蛋白含有七個N-糖基化位點:分別位于21, 73, 128,289、296、304和483。但是JX-H9N6卻缺乏所有6株早期報告的H9N6共有的210位可能的糖基化位點,與2012年以來從鳥類和人中分離出來的H9N2最相似(補充圖2),210位置的N-糖基化部位的損失的功能需要進一步研究。
此外,JX-H9N6在NA蛋白質莖部位置(59–69)含有11個氨基酸刪除,表明病毒已成為很好地適應陸禽。然而,PB2蛋白627和701分別保持E和D。PB1蛋白的L13P和L473V替代以及PA蛋白的K356R置換均有可能增加病毒的聚合酶活性、復制效率和在哺乳動物中的毒力。M1蛋白N30D和T215A替換以及NS1蛋白A/P42S和T/D/V/R/A127N的替代有可能會增加其在哺乳動物中毒力,此外,M2蛋白中還存在金剛烷胺的抗性替代S31N。
4、靜脈致死性指數試驗
接受靜脈注射JX-H9N6病毒或對照病毒注射的雞在在10天觀察期間均為顯示流感感染的癥狀,表明JX-H9N6 病毒是低致病性禽流感。
小 結
1、關于H9N6禽流感的報道很少,首個H9N6病毒于1977年在中國香港特別行政區被發現。此后分別于1988年在美國、2006年在越南、2010年、2013和2014在斯洛伐克的禽流感監測中有報道。目前,這是首次中國大陸發現H9N6病毒的報道,也是首次將從雞分中分離出來H9N6的報道。
2、系統進化分析表明,JX-H9N6和以前報道的H9N6病毒沒有密切聯系,是一種H9N2和H6N6重組病毒株。分子年代分析表明,JX-H9N6起源于H9N2和H6N6病毒的重組,可能發生2014年1月-3月之間。如其他研究報告所述,同期H6N6也提供其N6基因給其他流感病毒亞型,導致H3N6、H5N6和H10N6病毒的出現。
3、H9N2在世界范圍內的家禽和野禽中廣泛分布,該病毒被認為是最有可能在人類中引發下一次流感大流行的候選者,主要原因:一方面由于其在1998年以來引起了人類的感染并從2013年以來在禽類中的不斷增加,另一方面,H9N2病毒內部基因在各種禽流感病毒具有貢獻,包括中國自2013年發現的人感染H7N9、H10N8、H5N6等,而H9N2和H6N6病毒在中國家禽中又廣泛存在。為此,本研究強調了H9N2和H6N6可能會成為新型重配病毒庫。
4、雖然JX-H9N6 為低致病性禽流感,但是一些突變位點的存在,包括HA蛋白的Q226L以及其它內部基因的突變,都提示病毒獲得了在哺乳動物細胞中的復制能力。此外,NA莖部區域11個氨基酸的刪除可能有助于幫助這些H9N6病毒適應陸禽。
中國活禽市場缺乏生物安全措施導致了活禽市場各種禽流感病毒傳播和累計,根據“基因調頻”理論,家禽種類混合的養殖會促進流感病毒的種間傳播和重組。近年來,中國報告幾種新型重組病毒引起的人類感染如H5N6、H7N9和H10N8病毒。因此,持續監視、嚴格的動物檢疫和先進的生物安全措施,包括隔離期間家禽養殖和銷售在中國是至關重要的。