H7N9亚型禽流感病毒研究进展

崔 欢，张 诚，张春茂，李佳明，陈冠希，赖锰熙，李志翔，陈立功，郭康康，张 博，阴雅洁，武 华，董世山*，郭振东*

(1.河北农业大学 动物医学院 农业部动物疫病病原生物学华北科学观测实验站，河北 保定 071001；2.军事科学院 军事医学研究院 军事兽医研究所，吉林 长春 130122)

流感病毒属于正黏病毒科、流感病毒属。病毒粒子呈圆球形，主要由核衣壳和囊膜组成[1-2]。按照核蛋白(NP)和基质蛋白(M)的不同，流感病毒可分为A(甲型)、B(乙型)、C(丙型)和D型(丁型)4种。其中以A型流感病毒危害最大，宿主广泛，可感染多种禽类和哺乳动物。A型流感病毒基因组由8条独立的单股负链RNA组成，编码17个已知病毒蛋白。其中根据病毒表面蛋白血凝素(HA)和神经氨酸酶(NA)血清型不同，又可将A型流感病毒划分为多种不同亚型，HA有18个亚型，NA有11个亚型。除了最近发现的蝙蝠特有的H17N10和H18N11之外，其他所有的亚型均已在鸟类中发现[3-5]。禽流感病毒(avian influenza virus,AIV)感染人的情况时有发生，2013年中国出现首例H7N9亚型AIV感染人的病例，对我国公共卫生安全造成严重威胁。因此，有必要综合了解该病毒的遗传进化规律及生物学特性，为H7N9病毒防控提供理论依据。

1 H7N9亚型AIV流行现状

自2013年2月上海出现首例人感染H7N9亚型AIV病例以来，到目前为止，共发生5次流行，第2，3，4次分别始于2013，2014，2015年，都是从当年10月开始持续到次年6月(图1)。相比前4次，第5次流行始于2016年9月，开始较早，是迄今为止最大的一个流行季节[6]，尽管采取了严密的监测和控制措施，人感染病例数量仍然迅速增加，死亡人数达到5次之最，并且呈现从华南和华东地区向外扩张的趋势[7-8]。据中国疾病预防控制中心统计，截至2019年9月1日，H7N9亚型AIV作为一种严重人兽共患病，已造成1 626人感染，624例死亡，其中201名患者有禽类接触史。

图1 中国5次H7N9亚型禽流感疫情

继2017年2月底广东省首次报告人和家禽感染高致病性H7N9亚型AIV后[9-12]，迅速传播到中国其他地区。2017年3月下旬，湖南省某家禽养殖场首个报告暴发高致病性H7N9亚型AIV。随后，在河北、河南、天津和陕西等省市相继暴发[10]。

鉴于H7N9亚型AIV的严峻态势，2017年9月中国农业农村部实施全国性家禽疫苗接种计划，省级兽医部门开展疫苗接种后抗体水平监测，在11—12月疫苗接种后各省平均免疫率达到80%。据中国动物疾病控制中心报告，在过去几年中每年12月都曾发生5～106例人感染H7N9禽流感病例，而2017年12月官方监测未发现人感染H7N9禽流感病例，这表明H7N9疫苗的使用大幅降低了人类感染数量及患病风险[13]。

2 H7N9亚型AIV基因重组及遗传进化

甲型流感病毒RNA依赖的RNA聚合酶保真性差且缺乏校对活性，病毒在复制过程中容易产生基因位点突变。此外，由于流感病毒属于多片段的单股负链RNA病毒，当多种流感病毒株感染同一宿主时，不同基因片段之间可以发生重组，形成全新的流感病毒[14-15]。

2013年人感染H7N9亚型AIV的遗传进化分析表明，其HA基因与H7N3病毒A/duck/Zhejiang/12/2011(H7N3)的基因相似，其NA基因与另一种H7N9病毒A/wildbird/Korea/A14/2012(H7N9)的基因密切相关。所有内部基因片段都与禽源H9N2病毒基因片段密切相关，特别是从1只燕雀中分离出的A/Brambling/Beijing/16/2012(H9N2)病毒。因此，2013年人感染H7N9亚型AIV可能是由野鸟与家禽间流感病毒重组形成的[16-18]。

第2和3次流行的H7N9病毒源于第1次的原始主基因型进化而形成的不同谱系，在中国传播范围比第1次更广[19-23]。第4次病毒是从第3次流行病毒进化而来，主要来源于珠江三角洲地区。第5次病毒来源于第4次流行病毒，在珠江三角洲和长江三角洲地区均有分离[24]。

第5次H7N9在广东地区暴发后，对几个地区分离到的H7N9毒株分析发现，高致病性H7N9病毒的祖先起源于长江三角洲地区，向南传播到珠江三角洲地区，可能是通过活禽贸易的方式。在进入珠江三角洲地区后，低致病性H7N9病毒的HA蛋白中HA1和HA2肽区的裂解位点插入了4个氨基酸残基KRTA(lys-arg-thr-ala)，这些突变可增加病毒对禽类的致病力，使得低致病性H7N9病毒突变为高致病性H7N9病毒。随后，高致病性H7N9病毒进一步与低致病性H7N9或H9N2病毒进行重组，并产生多种不同基因型[10]。

3 H7N9亚型AIV受体结合特性

低致病性与高致病性H7N9亚型AIV都会导致人产生严重疾病甚至死亡，感染高致病性病毒比低致病性病情发展更为迅速[8]。AIV是否会感染哺乳动物，首要取决于其是否具有与哺乳动物呼吸道上皮细胞表面的多糖受体特异性结合能力[19]。通过对病毒基因序列进行比对寻找使人类感染并导致严重疾病的突变位点，并对其中几个关键位点进行分析发现，HA蛋白Q226L和G186V(H3编号)的突变增加了H7N9病毒对人α-2,6唾液酸受体的亲和力[25-28]。这些关键位点的变化可能改变了病毒受体结合位点的构象，使病毒的受体亲和性从禽α-2,3唾液酸受体变成人α-2,6唾液酸受体，受体亲和性的不同对病毒的宿主范围和致病性有着重要影响。有关研究表明高致病性H7N9病毒具有双重受体结合特性，可以感染人类[8,29]。

4 H7N9亚型AIV的传播

遗传进化分析发现，高致病性H7N9亚型AIV起源于长江三角洲地区，后来进入珠江三角洲地区[30]。2016年5月，长江三角洲地区的低致病性H7N9流行株HA裂解位点发生突变，产生了高致病性H7N9病毒。该毒株继续与珠江三角洲的另1株高致病性H7N9病毒和H9N2病毒发生重组，产生多个新的基因型病毒。这些基因型可随着家禽贸易及野鸟迁徙进一步传播到更广泛区域。H7亚型AIV通过太湖等栖息地从野禽将病毒传给共享同片水域放养的家鸭，在该过程中病毒多次发生突变重组形成了多种不同基因型病毒，而后从家鸭传给家鸡并与鸡群中原有的H9N2病毒发生重组，形成可以感染人类的H7N9，通过活禽市场等途径传播给人[31]。

有研究曾对上海、江苏、安徽及湖州等8个地区的24个标准化活禽市场进行调查，发现上海、浙江等地的鸡肉等制品无法满足当地人的消费需求，江苏和安徽是其主要的补充来源地，研究结果还表明在H7N9流行早期，强制关闭活禽市场前，大部分活鸡会被运往批发及零售地区，以满足消费者对活鸡的需求。屠宰活动通常在街市进行，部分活鸡会在家中或饭店等地被屠宰[32]。这解释了流感流行时地理位置上的重叠，也说明跨地区的活禽贸易对疫情扩散有严重风险。在第5次禽流感暴发期间，湖南、河北、河南、天津、陕西、内蒙古、黑龙江和安徽等省市的9例官方报告的家禽感染H7N9禽流感均由高致病性病毒株引起，表明该病毒株已经在中国广泛传播。有研究表明H7N9亚型AIV可在雪貂中经空气传播，但其在人与人之间的传播能力仍然有限，而且在大多数病例中都有患者接触受感染家禽的情况[33-35]。因此，在第2，3，4次H7N9禽流感流行中，正是由于H7N9亚型AIV相对不易在人之间传播特性，为了控制该疫情，较为彻底的家禽扑杀和及时关闭受影响地区的活禽市场，才阻止疫情的继续扩大，每次感染人数相较之前都有所下降[9,36]。

5 H7N9亚型禽流感的防控

H7N9亚型AIV相较于其他流感病毒对人类和家禽具有更大的风险。因此，应密切监测病毒的流行状况与演化态势，做好H7N9禽流感疫情防控工作。

接种疫苗是一种行之有效的防控措施，农业农村部于2017年9月启动了全国家禽疫苗接种计划，使用的是H5和H7重组双价灭活疫苗，随后进行疫苗接种后免疫试验，总体免疫接种率超过80%(目标为70%)。并进行持续的流行病学监测，只有极少数样本(2017年12月8万多份样本中有11份)的检测结果为H7N9阳性，在2017年9月至2018年6月只有3例H7N9人感染病例，而2016年感染人数超过700例[37]。这表明实施大规模家禽疫苗接种政策，制定适宜的免疫和保健方案，同时定期监测种群的免疫和防控情况，可有效降低H7N9禽流感在家禽及人类中流行风险。

疫苗虽然可以有效减少病毒在家禽与人类之间的流动与传播，但完全从家禽群体中消除病毒是不可能的，因此更应该做好养殖场的生物安全防护工作，加大生物安全相关工作的力度，提高相关工作人员的生物安全意识，在早期发现病毒传播时应及时采取适当措施防止疫情蔓延，如扑杀、剔除、彻底清洁消毒，临时关停养殖场、防止疫区与非疫区之间车辆、受污染的器具及人员等流动。

活禽市场和跨区域活禽贸易在H7N9流感病毒的传播与扩散中发挥着重要作用。鉴于此，应当制定严格有效的管理与控制措施，改变目前家禽养殖、销售以及运输的模式，限制活禽的跨地区贸易，尤其是肉用活禽的跨地区贸易，降低H7N9流感病毒的扩散速度。关闭活禽市场，实施集中屠宰，销售冷冻肉制品等，减少广大民众与活禽的接触机会，降低人类感染H7N9的风险。无论运输还是销售，严格做好不同禽鸟品种的隔离工作，减少H7N9亚型病毒的跨物种传播以及与其他亚型病毒的重组，防止新的病毒亚型出现。

第5次疫情报道的病例数高于前几次，这表明H7N9病毒仍在中国广泛传播。大部分人类H7N9感染病例与患病或死亡家禽的接触有关[38]。因此，对中国城市和农村地区的家禽、环境和人类持续监测H7N9病毒是当务之急。此外，H7N9病毒对哺乳动物宿主的适应性，与活禽市场中其他亚型甲型流感病毒的共传播所产生的重组，应该得到更深入的研究[39]。总之，H7N9亚型禽流感的预防和控制需要多方面的共同努力，需要多措共举，多管齐下。疫苗免疫、生物安全以及生产与销售管理都需要得到重视。

综上所述，自2013年3月上海首次发现H7N9低致病性禽流感以来，几乎每个省份都报告过该病毒。第5次疫情是迄今为止传播最严重的一次，在这一次疫情中出现了高致病性毒株导致了人类高病例数和家禽高死亡率。为控制低致病性和高致病性H7N9病毒的传播，农业农村部于2017年9月初启动了针对中国大陆所有家禽的全国疫苗接种计划。目前H7N9流行趋势基本得到控制。但是新的H7N9病毒基因型还在出现，仍然需要给予重点关注。对活禽市场和养殖场加强监测，坚持执行疫苗接种政策，进行接种后的相关监测，严格执行生物安全相关的管理措施，提高防控能力，降低人类和家禽感染H7N9 AIV的风险，促进公共卫生安全。