禽流感的流行病学特点和综合防控
2024-04-25任晚霞山东省寿光市稻田镇畜牧兽医工作站
文|任晚霞(山东省寿光市稻田镇畜牧兽医工作站)
禽流感是由禽流感病毒引起的一种人畜共患传染病,表现出发病突然、发病率和死亡率高的特点,对家禽养殖和人类健康构成严重威胁。在过去几十年中,各种类型的禽流感病毒已经跨越物种障碍,感染了人类,表现出从轻微疾病到严重疾病甚至死亡的不同临床表现。水鸟被认为是禽流感病毒的天然宿主,感染后通常呈亚临床状态,但某些高致病性禽流感病毒株可能导致家禽死亡,造成严重的经济损失。笔者对禽流感病毒的病原学、流行病学以及防控措施进行综述,旨在为临床上禽流感的诊断和防治提供参考。
一、病原学
甲型流感病毒是对人类和动物健康构成严重威胁的重要病原体,其中禽流感病毒对动物和人类健康构成严重威胁。禽流感病毒(AIV)是从禽类宿主分离并适应的A型流感病毒。A型流感病毒是一种负义单链RNA病毒,属于正粘病毒科,具有包膜,形态多形,病毒粒子大小范围为80~120纳米。甲型流感病毒的基因组由八个基因片段组成,分别是碱性聚合酶2(PB2)、碱性聚合酶1(PB1)、酸性聚合酶(PA)、血凝素(HA)、核蛋白(NP)、神经氨酸酶(NA)、基质(M)和非结构蛋白(NS),每个片段编码一至三种蛋白质。血凝素(HA)和神经氨酸酶(NA)是两种主要的表面糖蛋白,对病毒进入和释放至关重要,且是中和抗体的主要靶标。HA和NA基因中的突变可能导致蛋白质变化,使病毒逃避宿主体液免疫反应。根据HA和NA蛋白的抗原性,流感病毒分为不同的亚型。水鸟包括鸭、鹅和海鸥,被认为是禽流感病毒(AIV)通常引起高复制率的无症状感染的天然宿主。自1918年以来,H1N1、H2N2和H3N2病毒已导致四次流感大流行,其中H1N1和H3N2病毒继续在全球感染人类。其他在动物中流行的亚型病毒也曾多次传播给人类。携带H5亚型和H7亚型血凝素(HA)基因的病毒已在全球导致2634例人间病例,包括1000多例死亡。这些病毒在野生鸟类和家禽中引起许多疾病暴发,至少造成2005.5亿只家禽死亡。欧洲和北美许多国家采用扑杀控制高致病性禽流感,而包括中国在内的一些国家则采取了“扑杀加疫苗接种”的策略。
二、流行病学
AIV根据其对鸡群的致病力分为低致病性禽流感(LPAI)和高致病性禽流感(HPAI)。家禽感染低致病性(LP)或高致病性(HP)禽流感病毒(AIV)可造成重大的经济损失。由于疾病导致鸡蛋或肉类产量下降、死亡率、疫苗接种成本和贸易受限,生产力可能会直接或间接降低。在亚洲,野生水禽(主要是野鸭)的低致病性禽流感溢出导致H4、H5、H6、H7和H9病毒与家禽(主要是养殖鸭和鸡)中的各种NA亚型相结合。虽然鸭子感染AIV后症状通常是轻微的,但甲型流感病毒亚型H5和H7可以通过获得允许病毒感染成为全身性的HA基因突变,在陆生家禽(鸡和火鸡)中演变为高致病性禽流感病理型。HA切割位点存在多种碱性氨基酸是家禽病毒毒力的关键决定因素,可用于对高致病性禽流感和低致病性禽流感病毒进行分类。高致病性禽流感给养殖业造成了重大的经济损失,此外,为了遏制病毒暴发而实行贸易限制。此后,世界各地报告了大量由高致病性禽流感H5和H7亚型病毒引起的禽流感疫情,给家禽业带来了巨大挑战。
AIV偶尔会引起人类感染,临床表现从轻微疾病到严重疾病甚至死亡。虽然没有发生持续的人与人之间的传播,但人类感染与AIV的关系仍然引起极大的关注,至少有两个原因:首先,H5和H7亚型的病毒可引起具有高病死率(40%~60%)的严重人类疾病,其次,最近的研究表明,高致病性禽流感H5病毒几个氨基酸发生突变就可能通过空气传播引起雪貂发病,突出了由AIV引起的潜在大流行风险。1997年,香港首次出现高致病性禽流感病毒导致人类死亡的记录,当时有18人感染H5N1病毒,其中6人死亡。该病毒源自1996年从中国鹅身上获得的分离株A/goose/Guangdong/1/1996(Gs/GD/96),通常称为“广东鹅”病毒系。此后,Gs/GD/96的后代病毒在70多个国家被发现,并经常在家禽群体中流行,导致861例人类感染,病死率高达53%。此外,这种病毒在2016年或2016年之前已从低致病性禽流感病毒进化为高致病性禽流感病毒。
三、临床表现
AIV通常不会在其天然宿主中引起临床症状,但感染高致病性禽流感的家禽(如鸡)通常表现为严重综合征和高死亡率。病鸡常见的症状为精神沉郁、体温急剧上升、食欲减退或消失、母鸡就巢性增强、产蛋量减少。并伴有轻度至重度的呼吸道症状,病禽呈现咳嗽、喷嚏,气管有啰音和大量流泪。感染H5N1或H7N9病毒的患者通常出现流感样疾病症状,包括发热、干咳、身体疼痛和恶心。相当比例的H5N1和H7N9感染患者会出现严重症状,包括下呼吸道炎症(例如细支气管炎和肺炎)、呼吸窘迫和多器官功能障碍。在H5N1和H7N9感染的患者中检测到高水平的血浆促炎细胞因子和趋化因子,这可能有助于增加人类的致病性。潜伏期估计为3~5天,最长可达9天,从发病到死亡的平均时间通常为8~12天。感染A/H7N9的患者在感染时更可能已有疾病,导致严重程度增加。此外,结膜炎被确定为人类感染H7N7、H7N3、H7N2和H10N7病毒的一个突出表现,但在感染H5N1或H7N9病毒的患者中很少见。绝大多数报告的H5或H7以外的亚型感染相对轻微,通常导致上呼吸道症状和结膜炎。
四、危险因素
人类感染低致病性禽流感或高致病性禽流感病毒的一个主要危险因素是暴露于农场或活禽市场的家禽,这在整个亚洲都很常见。考虑到与禽类接触的人数和频率很高,AIV的人畜共患感染很少见,家禽生产系统的各个方面推动了人畜共患AIV的产生和传播。中国南方被认为是产生新的禽流感毒株的中心,这是由于其大量的野生水禽、家禽和各种耕作系统,在家庭农场和小规模养殖中生产的家禽比例很高,使易受流感病毒感染的各种动物物种暴露于多种病毒,且人类经常与家禽直接接触。
中国是世界上最大的家禽生产国,占全球国内鸡鸭产量的大部分,鸭子数量超过700亿只。如上所述,鸭子被认为是甲型流感病毒的主要天然宿主。鉴于亚洲的家鸭主要是野鸭,它们极易感染包括H5N1在内的禽流感毒株。然而,家鸭(和野生)鸭通常没有感染的临床症状,并且对AIV疫苗接种不敏感。这些因素使家鸭能够长时间携带和排出甲型流感病毒,从而在人畜共患流感病毒的产生、维持和传播中发挥至关重要的作用。
在家庭农场和多物种农业中,生物安全性通常很差,病毒更容易在不同宿主之间传播,主要是在不同种类的家禽之间或鸟类和猪之间传播,还可能从鸟类传播给人类。这种传播主要通过粪-口途径发生,导致病毒的维持和通过重组增加病毒遗传多样性。同样,小规模家庭农场的活家禽以及包括鸣禽和小型家禽如鹌鹑和野鸡在内的一系列鸟类密切接触并可能交换病毒的地方。此外,如果这些受污染的物品或受感染的动物被送回当地农场,受污染的物品,包括粪便、笼子、饲料和死亡动物也可能成为感染源。
根据暴发期间的经验,空气传播可达约1千米,在运输受感染鸟类或尸体的道路附近饲养鸟类是一个风险因素,可能通过携带病毒的气流感染。然而,在暴发期间从具有受感染鸟类的禽舍外500米处收集的空气样品中的病毒回收率很低,因此风引起的空气传播的重要性尚不清楚。
五、综合防控措施
生物安全和疫苗接种是预防家禽感染AIV的最常见方法。家禽中感染AIV的预防主要通过生物安全措施来实现,这些措施排除了与野生鸟类或受感染的家禽的接触。在家禽生产中保持高水平的生物安全是资源密集型的,并使工作流程复杂化。疫苗接种通常用于病毒流行的地区,但也可以短期使用,以帮助根除工作。接种疫苗不能预防感染,但可以帮助保持鸟类健康并阻止病毒传播。
隔离或扑杀受感染的家禽是常见的。除了潜在的公共卫生危害外,当前人畜共患流行病也造成了严重的经济损失。必须集中精力及早发现禽类疫情,采取积极的扑杀、检疫和消毒措施。为了防范人群病例增加,必须改进检测方法并储备有效的抗病毒药物。
鉴于AIV传播对公共卫生的巨大影响,世界卫生组织通过协调参考实验室,仔细研究病毒抗原性,以便选择菌株来开发用于大流行准备的候选疫苗病毒。迄今为止,已有针对H5、H7和H9病毒的候选疫苗。为了减少家禽养殖损失,同时通过减少农场和市场上禽类的病毒载量来减少人类感染,一些国家实施了家禽疫苗接种方案。然而,由于这些疫苗的有效性欠佳,不同宿主物种的反应性不同,这些鸟类的生产周期短,免疫原性普遍较低,因此阻碍了疫苗的广泛使用。因此,单纯接种疫苗并不是消除AIV的最佳策略。最近在开发“通用”流感疫苗方面的进展揭示了未来预防任何流感病毒亚型感染的可能策略。这些疫苗旨在引发针对所有已知流感毒株的保守区域的抗体,一些临床试验正在进行中。已经开发出许多抑制病毒NA功能的药物,如奥司他韦、帕拉米韦和扎那米韦。然而,由于NA基因中的几个突变在不同程度上降低了药物疗效,因此耐药性可以很快出现。2018年,一种新药Baloxavir marboxil(XofluzaTM)被批准用于治疗流感患者。该药物可抑制病毒聚合酶活性,这种抗病毒药物提供了一种治疗选择,以治疗对目前使用的其他靶向流感NA和M蛋白的药物具有抗药性的病毒。
综上所述,为了避免禽流感跨物种传播,导致其基因突变为高致病毒株,就要在生物安全和疫苗预防上进行高度重视,从而避免禽流感的威胁。