2019年度國家自然科學(xué)獎二等獎動物流感病毒跨種感染人及傳播能力研究

主要完成人：

陳化蘭（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院哈爾濱獸醫(yī)研究所）

施建忠（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院哈爾濱獸醫(yī)研究所）

鄧國華（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院哈爾濱獸醫(yī)研究所）

楊煥良（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院哈爾濱獸醫(yī)研究所）

李雁冰（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院哈爾濱獸醫(yī)研究所）

提名單位：黑龍江省

中國科學(xué)院院士、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院哈爾濱獸醫(yī)研究所研究員陳化蘭領(lǐng)銜完成的“動物流感病毒跨種感染人及傳播能力研究”榮獲2019年度國家自然科學(xué)獎二等獎。該項目對H1N1、H5N1和H7N9等動物中廣泛存在的流感病毒進(jìn)行了系統(tǒng)研究，發(fā)現(xiàn)了它們獲得感染人類能力的方式和途徑，重點(diǎn)評估和揭示了它們跨越種間屏障感染并引起人流感大流行的潛力，為動物流感的防控和人流感的預(yù)警預(yù)報以及防控政策制定提供了重要科學(xué)依據(jù)。這是陳化蘭院士團(tuán)隊獲得的第四個國家科技獎勵，另外三項分別是2005年的國家科技進(jìn)步獎一等獎、2007年的國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎和2013年的國家自然科學(xué)獎二等獎。

一、主要研究內(nèi)容

A型流感病毒亞型眾多，可感染多種鳥類和哺乳動物宿主。除高致病性H5和H7流感病毒可引起家禽禽流感暴發(fā)外，動物流感病毒最令人關(guān)注的危害是其跨越動物和人的種間屏障，在人之間引起流感大流行。100年來，已跨越種間屏障感染并引起人流感大流行的病毒有HIN1、H2N2和H3N2亞型，其他亞型病毒跨種感染人及引起人流感流行的潛力并不清楚。該項目對在動物中廣泛存在的H1、H5、H7等新型流感病毒進(jìn)行了系統(tǒng)研究，重點(diǎn)評估和揭示了它們跨越種間屏障感染并引起人流感大流行的潛力。

二、科學(xué)發(fā)現(xiàn)點(diǎn)

1.活禽市場是H7N9病毒感染人的主要場所；H7N9病毒內(nèi)部基因來自于家禽的H9N2病毒，這種H9N2的內(nèi)部基因的組合有助于病毒在哺乳動物之間的水平傳播；H7N9病毒在人體內(nèi)復(fù)制過程中可發(fā)生關(guān)鍵位點(diǎn)的突變，進(jìn)一步增強(qiáng)其對人類的致病力及其人間水平傳播的風(fēng)險；具有在人群引起暴發(fā)流行的高度風(fēng)險。

2.H5N1亞型禽流感病毒在自然界中持續(xù)進(jìn)化，基因型和生物表型具有高度多樣性；更重要的是，項目發(fā)現(xiàn)H5N1病毒與在人群中廣泛存在的HIN1甲型流感病毒發(fā)生基因重配后，可產(chǎn)生多種對哺乳動物高度致死、可在豚鼠之間通過呼吸道飛沫高效傳播的H5N1子代病毒，揭示了H5N1病毒對公共衛(wèi)生蘊(yùn)藏的巨大風(fēng)險。

3.發(fā)現(xiàn)聚合酶PB2的271A和血凝素HA的226Q的協(xié)同突變是2009/HIN1病毒在人群高效傳播的前提條件；發(fā)現(xiàn)“類禽”H1N1豬流感病毒已具備了在人群中高效傳播的能力，而目前使用的人流感疫苗和人群現(xiàn)有免疫力不能針對這些病毒為人體提供足夠保護(hù)。

三、科學(xué)價值

這些發(fā)現(xiàn)為科學(xué)認(rèn)知禽流感病毒做出了重要貢獻(xiàn)。對不同亞型動物流感病毒跨種感染和傳播的能力進(jìn)行了系統(tǒng)研究，揭示了它們引起人流感大流行的潛力，為動物流感的防控和人流感的預(yù)警預(yù)報以及應(yīng)對政策制定提供了重要科學(xué)依據(jù)。

該項目相關(guān)的研究論文在Science、PNAS等雜志發(fā)表后，引起學(xué)術(shù)界廣泛關(guān)注，Science、Nature等雜志發(fā)表專門文章，對其科學(xué)價值予以高度評價。自然雜志（Nature）在“2013年全球十大科學(xué)人物”介紹中稱“流感偵探”陳化蘭是“幫助中國平息H7N9流感危機(jī)的病毒學(xué)家”。科學(xué)雜志（Science）以“Veterinarian-in-chief”（首席獸醫(yī)）為題專門報道和積極評述了該項目負(fù)責(zé)人及其團(tuán)隊在H5N1和H7N9病毒研究方面的杰出貢獻(xiàn)。

與本項目主要發(fā)現(xiàn)點(diǎn)有關(guān)的論文共發(fā)表8篇，其中SCI收錄8篇，被引總次數(shù)841次，其中SCI被引次數(shù)728次。關(guān)于H7N9病毒的系統(tǒng)研究結(jié)果直接應(yīng)用于H7N9的防控實(shí)踐，并獲得國內(nèi)外廣泛關(guān)注和高度評價。“活禽市場是H7N9病毒感染人的主要場所”的發(fā)現(xiàn)點(diǎn)，是2013年及近幾年政府“計劃性關(guān)閉活禽交易市場，阻斷人感染H7N9病毒”政策制定的直接依據(jù)。關(guān)于H7N9病毒在人體內(nèi)復(fù)制后會獲得使其對人致病力和傳播能力都增強(qiáng)的發(fā)現(xiàn)點(diǎn)在Science發(fā)表后，被評為“2013年中國十大科技進(jìn)展”。