流感病毒属于正黏病毒科,流感病毒属,有囊膜,为多节段单股负链 RNA 病毒。病毒基因由大小不等的8个片段组成,编码流感病毒的结构蛋白和非结构蛋白。根据其核蛋白和基质蛋白的抗原性差异,流感病毒可分为 A, B 和 C 三型。其中 B 型和 C 型流感病毒的分布范围较小,危害较轻,而 A 型流感病毒的危害最为严重,除感染人类外,还可以感染其它的哺乳动物和鸟类,并且可引起世界性流感大流行,对人类健康和畜牧业的发展造成重大的打击(Fig1)。
禽流感感(Avian influenza, AI)是由 A 型流感病毒引起的一种禽类疾病综合征。1878 年在意大利首次发生,现在广泛的存在世界各地。根据致病力的不同禽流感病毒可以分为高致病性禽流感病毒和低致病性禽流感病毒。HPAIV 可引起易感动物全身性感染,死亡率达到 100%,迄今为止这些病毒株主要属于 H5 和 H7 亚型 AIV,对人类的健康和养殖业造成了严重的威胁。LPAIV 虽然不如 HPAIV 的危害性大,但是也在世界范围内广泛传播,并偶尔突破种间屏障传染给人和猪。LPAIV 可引起呼吸道症状,产蛋率下降、免疫抑制以及激发其它病毒或细菌混合感染,对我国畜牧业造成了巨大的经济损失。而导致具有新的生物学特征的病毒的出现,在过去的十几年中,零星的人类禽流感个案时有发生,因此要想成功的控制和最终消灭流感病毒,加强对 AIV 的监测至关重要。
1966 年,H9N2 亚型 AIV 首次从美国火鸡群中分离出来,此后 H9N2 亚型 AIV 主要存在北美的水鸟和野鸭体内。自 1997 年以来,H9N2 亚型 AIV 在亚洲、北美、中东、欧洲和非洲地区的禽类中传播流行,偶尔突破种间屏障传染给人。1975-1985 年,从香港活禽市场中进行的病毒学检测表明在表面健康的家鸭中检测到 H9N2 亚型 AIV,然而在 20 世纪 90 年代中期,H9N2 亚型 AIV 在亚洲广泛传播,主要是在家鸡中,但是也会感染火鸡、野鸡和家鸭,病理表现为轻微的呼吸道症状至混合感染导致死亡。
1997 年香港暴发的H5N1 亚型 AIV 中含有 H9 亚型 AIV 的基因片段,以及 2010 年 2 名香港儿童感染 H9N2 亚型 AIV,更是引起了我们对该亚型病毒的高度重视。管轶教授通过对H5的研究发现香港活禽市场上同时流行H5N1和H9N2,并且高致病性禽流感病毒H5N1内有六个片段来自H9N2。鉴于97年前中国尚未有系统的针对H9N2的检测数据,管轶通过对香港地区上世纪七十年代到九十年代的H9N2检测数据将H9亚型禽流感病毒分为三个分支,代表毒株分别为Dk/HK/Y439/97,Qa/HK/G1/97和chickens/Hong Kong/G9/97(Fig2)。2000年管轶教授发表文章指出,华南地区流行H9N2毒株主要属于以上三个分支,同时未发现Y280和G1两个亚系有重组现象发生。
刘对一株最早在上海流行的Ck/SH/F/98全基因组测序分析,该毒株系CK/Beijing/1/94亚系与其他毒株重组的变异株。张指出自1998年后该重组的H9N2毒株F98已经取代了Beijing/94成为华东地区的流行毒株啊(Fig 3)。2005年陈化兰对国内H9N2的流行进行了系统的分析。通过序列同源性比较发现在全国各地采集的27株H9N2毒株均属于Y280分支,虽然在香港尚未发现Y280亚系和G1亚系相互之间发生重组,但是在广西和广东地区两个分支病毒八个片段相互之间的重组零星发生。2007年管轶对05年前的H9N2进行了基因序列比较,也指出所有毒株与Y280亚系毒株同源性很高,并且重组了各种不同类型的基因型。
2009年刘通过对2008上传的大约15000个HA基因片段和NA片段进行分析在plos one 上发表文章提出全新的亚系命名系统。其中对H9亚型禽流感病毒分为四个分支h9.1-h9.4。其中h9.3和h9.4被细分为几个分支(Fig 4)。
H9.1亚系对应的H9毒株是在1966年分离于北美的的A/Ty/Wisconsin/1/1966。H9.2亚系是由分离与上世纪九十年代分离于北美的H9毒株组成。H9.3亚系则复杂一些,包含了来自东半球的H9毒株还有来自北美的H9毒株。H9.4亚系包括了东半球的大部分毒株,在中国分离到的绝大部分毒株都属于这个谱系内的h9.4.2亚系。
根据新的分类方法,毕英佐团队对华南地区2012年到2013年的H9亚型禽流感病毒进行了系统的梳理,发现07年到09年中国地区流行的H9N2仍然以h9.4.2为主。毕教授同时强调从1990开始疫苗已经作为防治H9N2禽流感病毒的主要手段,但是商品化的疫苗无法保证为鸡群提供完全的保护力。当下中国流行的H9N2毒株主要属于h9.4.2亚系,代表毒株是Y280。在2012年底h9.4.2.5亚系在广东地区开始流行,但是疫苗毒株仍然属于h9.4.2.3亚系,两者之间的遗传距离仍然很大。
蒋文明在总结了近几年的H9流行状况于2012年对新的分类方法重新进行了整理和细化,中国大陆最近几年主要的流行毒株属于h9.4.2.5亚系,代表毒株是A/chicken/Guangxi/55/2005。近几年新出现的分支属于h9.4.2.6亚系,代表毒株是A/chicken/Guangdong/FZH/2011。h9.3.3,h9.4.1亚系和h9.4.2亚系的代表毒株分别是A/duck/Hokkaido/26/99,A/quail/Hong Kong/G1/97 和A/chicken/Hong Kong/G9/97。同时每个分支有不同的传播特点和受体亲嗜性,作者提供了实验数据进行支持。
近些年来,对流感病毒的检测逐步精细化,人们开始更加关注流感病毒的抗原表位变化以及关键位点是否发生突变,通过对这些关键信息的实时监测,有利于人们及时准确的判断流感病毒是否发生变异。
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