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中科院流感研究與預警中心揭示H7N9流感病毒生物學和致病特性多樣性

作者: 發布時間:2019.01.21 文章來源:

  近日,中國科學院流感研究與預警中心(CASCIRE)中國科學院微生物研究所(IMCAS)在基于對第5波疫情H7N9病毒遺傳特征研究的基礎上,篩選H7N9高致病力禽流感突變病毒株(HP-H7N9)和低致病力禽流感病毒(LP-H7N9)流行病毒代表毒株,聯合中國醫學科學院醫學實驗動物研究所(ILASCAMS)等團隊系統對篩選的代表毒株進行了生物學特性和感染致病特性研究。 

  研究發現,不同HP-H7N9LP-H7N9代表毒株在受體親和力、感染致病雪貂能力和在雪貂間的傳播能力差異較大。在3HP-H7N9代表毒株中,1株只結合禽源受體(α2-3-SA);2株和祖先病毒(A/Anhui/1/2013)類似,表現出雙受體結合特性【既能結合禽源受體,又能結合人源受體(α2-6-SA)】和相當的禽源受體結合能力,但對人源受體結合能力1株略高于另外1株代表毒株。值得注意:1LP-H7N9代表毒株同樣具有雙受體結合特性,但表現出優先結合人源受體的趨勢。雖然這種結合優勢是由于禽源受體結合能力顯著降低而導致,而人源受體結合能力與祖先病毒相比并沒有增加。進一步哺乳動物感染實驗顯示,這些代表毒株對小鼠表現出不同的致病力。當固定病毒滴度(106 EID50)感染時,有的毒株僅引起小鼠微弱體重下降;有的毒株可以引起10-50%的小鼠致死率(結果未列出)。在雪貂的感染實驗中具有類似的結果,不同毒株對雪貂表現出了不同的致病能力和在雪貂呼吸道組織器官中的復制能力。同時,在代表毒株中(包括3HP-H7N9病毒)未發現可以直接感染而導致雪貂死亡的野生型病毒株;也僅有1HP-H7N9病毒可以有限的在雪貂間傳播。綜上,第5波疫情中H7N9代表病毒株的受體結合能力、對哺乳動物致病能力、在雪貂中的傳播能力表現出多樣性,而且與祖先病毒相比并沒有增強;結合前期發現的第5波疫情病毒具有遺傳多樣性的特點(Journal of Virology, 14;92(11). pii: e00301-18.),進一步確定:H7N9病毒在遺傳特性、生物學特征、感染致病特性上存在多樣性;目前H7N9病毒感染人的能力沒有增強,公共衛生風險等級沒有增大,但要增強監測警惕病毒的進一步變異。同時提示:在評估H7N9流感等變異率較高病毒的公關衛生風險的時候,要盡可能的多選擇一些代表毒株,才能更加真實地評估出病毒的實際感染力和風險。 

  相關研究結果以“Diverse biological characteristics and varied virulence of H7N9 from Wave 5”為題,于2019116日在線發表在Emerging Microbes & Infections雜志上( https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/22221751.2018.1560234)。 ILASCAMS 鮑琳琳博士、中國科學院青促會會員CASCIRE畢玉海博士、Gary Wong博士(現任中科院上海巴斯德研究所研究員)為第一作者,CASCIRE主任高福院士和ILASCAMS所長秦川教授為通訊作者。CASCIRE監測網點合作單位華南農業大學、深圳市第三人民醫院等參與并貢獻了本研究。這是CASCIRE2013H7N9出現,對其病毒溯源和遺傳變異(Lancet, 2013Journal of Virology, 2018)、致病和跨種間傳播分子機制(Science, 2013; Journal of Virology, 2015Journal of Virology, 2016)、耐藥分子機制(Cell Research, 2013)、基于耐藥機制的抗流感新藥設計(Journal of Medicinal Chemistry, 2016)、人感染HP-H7N9的發現和發病特征(Journal of Infection, 2017)等研究后,又一重要研究成果。CASCIRE將基礎研究與臨床相結合,利用建立的病毒耐藥等突變檢測方法(BMC Infectious Diseases, 2018)實時監控感染患者體內的病毒載量和耐藥變異情況,配合臨床醫生對H7N9感染患者實施個性化精準治療,使CASCRE哨點醫院/監測分中心——深圳市第三人民醫院H7N9感染的病死率降低至9%(全國平均36.2%)。本研究為如實掌握H7N9流感病毒變異和感染致病特征的動態、及H7N9的科學防控提供了理論依據。本研究得到國家重點研發計劃、中國科學院B類先導專項、中國科學院青促會、國家自然科學基金(優秀青年科學基金、創新研究群體、面上項目)等項目的資助。 

  CASCIRE立志服務于國家需求,著力解決我國流感等疫情的基礎性、機理性、前沿性等重大科學問題,為我國流感等突發新發傳染病的防控、保障一帶一路戰略的順利實施和人民健康提供理論基礎。該中心成立后,先后在H5N1H7N9H10N8H5N6等新型流感病毒、寨卡病毒、中東呼吸綜合征冠狀病毒等突發新發傳染病病原感染和致病機制研究中,做出了系列成績。 

1. H7N9代表毒株的生物學和致病性特征

 

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