孫洪磊,劉金華
(中國農業大學動物醫學院,北京 海淀100193)
截止于2013年4月2日,國家衛生和計劃生育委員會通報我國上海市、安徽省和江蘇省共發現7例人感染H7N9禽流感病例,其中2例死亡。由于H7N9禽流感病毒感染人是世界范圍首次出現的事件,該消息一經報出,立即引發了很大的反響,人們擔憂此次出現的新型流感病毒是否會形成大流行。鑒于當前對該病毒的基因特性、生物學特性及傳播能力尚不清晰,為了使讀者更好的認識H7N9亞型禽流感病毒,本文回顧H7亞型流感病毒的特性、H7亞型禽流感病毒在家禽中的流行情況和對人類的感染情況,以及如何采取有效措施控制該病毒的流行。
禽流感病毒(Avian influenza virus,AIV)屬于正黏病毒科流感病毒屬,是一種呈球形或桿狀、有包膜的單股負鏈RNA病毒,其基因組由8個節段組成,編碼12種蛋白。根據核蛋白和基質蛋白的抗原性不同,流感病毒被分為A型、B型和C型,禽流感病毒屬于A型流感病毒。依據病毒表面的血凝素(Hemagglutinin,H)和神經氨酸酶 (Neuraminidase,N)蛋白抗原性的不同,A型流感病毒可分為16個H亞型 (H1~H16)和9個N亞型 (N1~N9),因而流感病毒可分為HxNx共144種亞型,此次發現的H7N9亞型禽流感病毒是其中的一種。根據病毒的致病性,流感病毒可分為低致病性禽流感 (low pathogenicity avian influenza,LPAI)病毒和高致病性禽流感 (High pathogenicity avian influenza,HPAI)病毒。大多數亞型的流感病毒對禽類表現為低致病性,所有爆發高致病性禽流感疫情均由H5或H7亞型病毒引起。
目前,國內引起家禽禽流感的病毒主要包括H9N2和H5N1亞型,尚沒有H7N9亞型禽流感病毒引起家禽發病的報道,也沒有該病毒在我國家禽中分離的資料。
與其他亞型禽流感病毒一樣,根據地理分布的差異,H7亞型禽流感病毒分為歐亞和北美兩大分支。1902年,首次在雞體內分離到H7亞型流感病毒(A/Chicken/Brescia/1902)。自1963年英國火雞發生H7N3亞型HPAI以來,H7亞型禽流感在家禽中發生的頻率越來越多,先后有H7N3、H7N7、H7N4、H7N1、H7N2多種亞型流感在雞、火雞、鴨、鵪鶉等多個品種的家禽中發生。除了亞型組合方式多樣化、感染宿主種類多之外,H7亞型禽流感病毒的地理分布也非常廣泛,英國、荷蘭、比利時、德國、意大利、澳大利亞、加拿大、美國等歐美國家是H7亞型禽流感病毒的高發地區。近年來,亞洲地區的家禽中也不斷出現H7亞型禽流感:1994~1995、2004年,巴基斯坦曾兩次爆發H7N3HPAI疫情;2005年,朝鮮3個雞場發生H7N7亞型HPAI;2006年,韓國3家鴨場出現H7亞型LPAI;2009年日本中部一家鵪鶉飼養場發生H7N6亞型LPAI。
我國于2002年在河北省一蛋雞場分離到H7N2亞型禽流感病毒 (A/Chicken/Hebei/1/2002),這是迄今為止我國出現的惟一一次H7亞型禽流感病毒感染家禽事件,序列分析及動物實驗表明該病毒為低致病性禽流感病毒。根據GenBank上公布的基因序列數據顯示,我國曾在野鳥或水禽分離到H7N1、H7N2、H7N3、H7N7和 H7N8亞型的低致病性禽流感病毒。
根據NCBI數據庫顯示,僅具有20余株H7N9亞型流感病毒,這些病毒全部分離自禽類,沒有來源于哺乳動物的病毒株。
雖然此次致死人的H7N9亞型流感病毒是全球首次發現的新亞型流感病毒,但是,H7亞型流感病毒感染人類已有較長的時間。2003年之前,H7亞型病毒自然感染人病例很少,零星的幾次感染都因實驗室職業暴露引起。1977年,1名實驗室技術員不慎將含有病毒的雞胚尿囊液濺灑在面部,導致了結膜炎的發生。1980年,H7N7亞型流感病毒引起新英格蘭大約500頭海豹發病死亡,4名剖檢海豹尸體的實驗室工作人員在兩天后出現了結膜炎癥狀,雖然沒有在這4名工作人員體內分離到病毒,但是其發病表現符合H7N7流感病毒的致病特點。H7亞型病毒由直接由禽類傳播給人類的事件發生在1996年,英國1名婦女在打掃鴨舍后出現了結膜炎癥狀,結果在其眼結膜中分離到H7N7亞型流感病毒 (A/England/268/96)。
2000年之后,隨著H7亞型禽流感病毒在家禽中的不斷發生,人類自然感染事件也不斷出現(表1)。2003年,荷蘭家禽發生了H7N7HPAI禽流感疫情,并引起了89名人感染,其中包括86名直接與病禽接觸過的家禽從業者以及3名從未接觸過病禽的患者家屬,說明該病毒具備有限的人際傳播能力。89名感染患者中有78例出現結膜炎癥狀,5例同時表現結膜炎和流感樣癥狀,2例只表現流感樣癥狀,1個病例死亡,表現為肺炎合并呼吸窘迫綜合征,這是迄今為止最大規模的人類感染H7亞型流感病毒事件。2002~2003年,意大利家禽發生 H7N3 LPAI疫情,通過對密切接觸過病禽的185人進行抗體檢測發現7人表現為抗體陽性,其中1人曾出現過結膜炎癥狀。2006年,英國家禽中發現H7N3 LPAI病毒,并且在1名表現結膜炎的飼養員體內分離到了病毒,隨后又有4人出現結膜炎和流感樣癥狀,但均沒有檢出病毒。2007年,英國一家活禽市場出現H7N2LPAI疫情,23人出現結膜炎或流感癥狀,但只在4人體內檢測到病毒。
北美分支的H7亞型禽流感病毒也多次引起人類感染發病。2002年,美國一火雞農場發生H7N2 LPAI疫情,1名接觸過病禽的工作人員出現過呼吸道癥狀,血清也表現為中和抗體陽性,這是首次報道北美分支的H7亞型流感病毒感染人類。2003年,紐約1名居民出現發燒、咳嗽癥狀,結果在其呼吸道中分離到1株H7N2亞型流感病毒 (A/NY/107/2003),序列分析發現該病毒HA基因與2002年的1株火雞源H7N2病毒同源性最高,但是具體感染源仍不清楚。2004年,加拿大發生H7N3HPAI疫情,在處理病死雞的過程中,兩名工人因沒有進行眼部保護措施而感染病毒,出現了結膜炎癥狀,但隨后兩人都完全恢復。
鑒于世界范圍內日不斷出現家禽H7亞型流感疫情以及人類感染的事件,早在2009年,美國科學家J.A.Belser就曾指出:未來H7亞型禽流感病毒對人的威脅性會大大增加。
H5N1病毒感染人事件多是散在發生,但是H7亞型禽流感病毒出現過人類群體性感染事件,而且表現出一定的人際間傳播能力,因此,相對而言,H7亞型流感可能更具備人間流行的可能性。在哺乳動物模型中,H7亞型禽流感病毒不需適應即能在呼吸系統中有效復制,造成小鼠全身系統性感染,而且能引起雪貂出現神經癥狀。研究表明,北美分支的H7亞型禽流感病毒相比于歐亞分支的H7亞型禽流感病毒獲得了更強的α-2,6唾液酸糖苷結合能力,而α-2,6唾液酸糖苷正是人類上呼吸道主要分布的流感病毒受體,這將會為禽流感跨物種感染人類提供便利。動物實驗也證實部分北美分支H7亞型禽流感病毒能夠在雪貂間接觸傳播。因此,北美分支H7亞型禽流感病毒在人際間流行的可能性更大。
NA蛋白是流感病毒重要表面抗原,能夠為即將出芽的病毒粒子從宿主細胞表面釋放清理通路,在流感病毒感染及傳播中發揮重要作用。雖然全世界已有600多人感染過H5亞型HPAI病毒,但所有的病毒都只有H5N1一種組合方式。而感染人的H7亞型禽流感病毒卻出現過H7N2、H7N3、H7N7多種組合方式,此次在我國出現的H7N9亞型流感病毒感染人事件,也說明H7亞型病毒HA能夠與多種NA亞型組合。
此次在我國新出現的H7N9亞型病毒的基本特性尚不得而知,其感染性、致病性、傳播性需要進行深入研究。
(1)進行系統的流行病學調查,盡快查清本次疫情的源頭。當前最重要的是要及早確定該新型病毒的來源,尤其是開展對我國南方地區家禽、野鳥的病毒學調查,由于目前尚不能排除該病毒是否通過哺乳動物中間宿主-豬傳給人類的可能性,也需要對豬群開展病毒學調查。(2)評估該亞型病毒對人間的潛在危害。盡快開展病毒生物學特性研究,揭示病毒的感染特性、傳播特性和致病性。(3)開展該新亞型病毒疫苗和治療藥物的研發。雖然當前的臨床數據表明該亞型流感病毒還不具備人傳人的能力,但在這么段時間不同地區多個病例的出現,不能排除該病毒在人間突變的可能性,為了有效防止大流行,研發疫苗控制該病是有必要的。(4)建立動物醫學和人間醫學良好合作的機制。近年人間新出現的疫病如SARS、鏈球菌病、2009甲型流感等都來源動物,控制好動物中的病原才能有效防止人間疫病的出現。人間疫病防控的重要關口和把手必須前移于動物控制,現實要求我們動物醫學和人間醫學研究工作者需要進行良好的合作,及時溝通研究數據。(5)加大動物間病原學流行病學調查和研究力度。目前在我國養殖業每年開展大規模的春防和秋防,但相對而言,開展的病原學調查力度不如血清學調查力度,因而,建議基層動物疫病防控單位,加大病原學實驗室建設,對開展病原學調查更具有現實的意義。

表1 1996年以來H7亞型流感病毒感染人病例
略)