目前繼續(xù)在人群當(dāng)中傳播,且普遍認(rèn)為其流行特征和致病性

1、新型甲型H1N1流感病毒自2009年4月被證實(shí)以來，目前繼續(xù)在人群當(dāng)中傳播，且普遍認(rèn)為其流行特征和致病性與季節(jié)性流感越來越類似。2009年5月22日美國科學(xué)雜志科學(xué)快遞網(wǎng)站發(fā)表了Rebecca J. Garten 等人撰寫的文章:Antigenic and Genetic Characteristics of Swine-Origin 2009 A(H1N1) Influenza Viruses Circulating in Humans.該文詳細(xì)分析了甲型H1N1流感病毒的豬流感病毒起源的遺傳學(xué)和免疫學(xué)特性，并證明了其與季節(jié)性流感的不同之處。本刊邀請了復(fù)旦大學(xué)上海醫(yī)學(xué)院葉榮和楊金華老師編譯了

2、這篇文章，供專業(yè)人員及有關(guān)部門參考。2009甲型H1N1流感病毒的免疫學(xué)和遺傳學(xué)特征含有北美豬系流感病毒和歐亞豬系流感病毒基因的獨(dú)特組合的甲型H1N1流感病毒自2009年4月被證實(shí)以來，目前繼續(xù)在人群當(dāng)中傳播。2009甲型H1N1流感病毒和它最具親緣性的流感病毒在遺傳上并不一致，這提示其基因片段此前已經(jīng)流通了很長一段時間但并未被發(fā)現(xiàn)。另外，2009甲型H1N1流感病毒也沒有明顯的感染人類的適應(yīng)性分子標(biāo)記，說明有可能是以前未被認(rèn)識到的分子決定簇造成人際傳播。免疫學(xué)上這些病毒與北美豬甲型H1N1流感病毒類似，但卻與季節(jié)性人甲型H1N1流感不同。1.與甲型H1N1流感病毒的相關(guān)背景流感大流行往往發(fā)生

3、于人類對流感病毒血凝素（Hem agglutinin, HA）有很低或無免疫力時，流感病毒可以出現(xiàn)在人群當(dāng)中并高效地傳播。過去三次大流行的流感病毒（1918 H1N1；1957 H2N2；1968 H3N2）均全部或部分起源于非人類的流感病毒的貯存宿主，并且其HA基因全部來源于禽流感病毒。甲型H1N1流感病毒，首先于1930年自豬身上分離到，并與1918甲型H1N1流感病毒有極高的免疫學(xué)相似性，因此它們有可能擁有同一祖先。從1930年到20世紀(jì)90年代末這些“經(jīng)典豬流感病毒”在豬內(nèi)傳播并保持一定的免疫學(xué)穩(wěn)定性。1998年或這之前發(fā)生了經(jīng)典豬流感病毒、人甲型H3N2流感病毒和不明亞型的美洲禽流感

4、病毒三種病毒間重排，形成的三源重排的（triple reassortant）H3N2型豬流感病毒在整個北美豬群中流行。這個重排型H3N2檢測到之后，又發(fā)現(xiàn)該病毒和經(jīng)典H1N1豬流感病毒發(fā)生了重排，并產(chǎn)生了更進(jìn)一步的三源重排豬甲型H1N1和甲型H1N2流感病毒。除了北美地區(qū)外，此三源重排流感毒株最近在亞洲豬群中也被檢測到。自1999年來各三源重排H1病毒間發(fā)生了抗原分化，用豬流感病毒抗血清檢測這些病毒，血凝抑制實(shí)驗（HI）滴度與重排前毒株相差十六倍以上。這種差異如果在人流感病毒出現(xiàn)，足以有必要更新季節(jié)性流感的疫苗毒株了。從1918年到1957年發(fā)生甲型H2N2流感大流行之前，甲型H1N1流感病毒

5、一直在人群中傳播。在此期間，甲型H1N1流感病毒一直有很大的抗原性漂移，使之偏離1918流感病毒。而20世紀(jì)50年代早期的甲型H1N1流感病毒，又重現(xiàn)于1977年。從1977年到2009年，人甲型H1N1流感病毒的進(jìn)一步的抗原進(jìn)化程度足以更新8次針對H1成分的流感病毒疫苗。直到1998年，在豬身上的經(jīng)典H1N1流感病毒抗原處于相對靜止?fàn)顟B(tài)。而與此同時，人的H1發(fā)生了明顯的抗原性漂移，從而造成了經(jīng)典豬H1與人季節(jié)性H1病毒之間產(chǎn)生了巨大的抗原空隙。因此，豬成為了H1病毒的貯存庫，有導(dǎo)致重大呼吸系統(tǒng)疾病爆發(fā)甚至發(fā)生流感大流行的潛在危險。近幾十年，經(jīng)典豬流感病毒和三源重排的豬流感病毒都不時從人身上分

6、離到。這些感染導(dǎo)致的臨床疾病，偶爾被收治住院甚至發(fā)生死亡，但要證實(shí)其人-人之間傳播性，積累的數(shù)據(jù)仍然有限。2.2009甲型H1N1流感病毒的遺傳特性2009年4月，一種以前從來未被述及的甲型H1N1流感病毒在墨西哥和美國從人身上分離到。截止2009年5月18日，已經(jīng)有8829例被實(shí)驗室確診病例分布于40個國家和地區(qū)，導(dǎo)致了74人死亡。我們對17個來自墨西哥和59個分離自美國12個州的甲型H1N1流感病毒全部或部分基因組進(jìn)行了測序分析。結(jié)果顯示，此種2009甲型H1N1流感病毒包含的基因片段組合以前從未在豬或人流感病毒中被報道過，基因組特點(diǎn)包括：1）其NA和M基因片段來源于歐亞豬流感病毒遺傳學(xué)譜

7、系。這個譜系中的NA和M基因片段起源于一株完整的禽流感病毒，于1979年已傳入歐亞豬群，并一直流行于歐亞大陸，其它地方并未發(fā)現(xiàn)此毒株。2) HA、NP和NS基因片段來源于經(jīng)典豬譜系，大約于1918年進(jìn)入豬群，一直存在于經(jīng)典豬流感病毒和三源重排子豬流感病毒中。3) PB2和PA基因片段源于三源重排的豬病毒譜系，此譜系的病毒來源于禽類，約于1998年進(jìn)入北美豬群。4) PB1基因片段也源于三源重排的豬病毒譜系。PB1來源于人流感，在北美豬流感病毒三源重排時進(jìn)入豬，而它本身又是大約在1968年從禽類病毒進(jìn)入到人流感病毒的（見圖1）。圖1. 2009年甲型H1N1流感病毒基因片段宿主和譜系來源。與20

8、09甲型H1N1流感病毒M基因片段密切相關(guān)的為A/Hong Kong/1774/1999 (H3N2)毒株，是從豬流感病人中分離出來的。后來又分離到一株病毒(A/Thailand/271/2005)包含的基因片段，同時有來源于北美和歐亞豬流感譜系病毒的，表明之前這兩種豬流感病毒發(fā)生過基因片段的交換。假定豬流感病毒重組事件存在，那么其它重組病毒可能已經(jīng)出現(xiàn)過但沒有被發(fā)現(xiàn)。因為對豬流感病毒監(jiān)測體系比較薄弱，而且甲型H1N1流感病毒所有8個基因片段最近的“祖先”都源自豬病毒，提示這種病毒很可能已在一些國家的豬身上傳播而未被發(fā)現(xiàn)。一些事件，包括亞洲和美洲豬流感病毒的基因重排，都為2009甲型H1N1流

9、感病毒的出現(xiàn)埋下了伏筆。不過此次病毒重組事件最可能發(fā)生于何地仍不清楚。在GenBank上通過對2009甲型H1N1流感病毒各個基因片段進(jìn)行BLAST搜索發(fā)現(xiàn)，最高基因同源性的病毒已于10年前（1992-2004年間）分離到，各個基因片段序列一致性與2009甲型H1N1流感病毒相比高達(dá)94%至97%。此次暴發(fā)的病毒株各個基因片段與以前測定序列的毒株的分化程度在進(jìn)化樹分支很長，但其長度在豬流感病毒中并不少見。如在52個豬流感病毒的進(jìn)化樹上，可以看到相同或更長分支。目前為止，此次暴發(fā)的流感病毒毒株的基因片段有高度序列一致性（99.9%），這表明跨種傳入人群是單一事件或在遺傳學(xué)上極相似的病毒發(fā)生多個事

10、件所致。對來源于墨西哥和美國的2009甲型H1N1流感病毒全基因組分析，發(fā)現(xiàn)有五種小的基因組變異體：（1）一致序列；（2）NP基因T373I加上PA基因M582L；（3）NA氨基酸替代V106I和N247D(以N2計數(shù))加上NP氨基酸替代V100I；（4）HA1氨基酸替代S206T（以H3計數(shù)），并NA氨基酸替代V106I和N247D（以N2計數(shù)）、NP氨基酸替代V100I和NS1氨基酸替代I123V；（5）氨基酸替代S91P,V323I（以H3計數(shù)）和PA氨基酸替S224P。來源于墨西哥或與之接壤的美國某些州的所有五種基因組突變體，反映出這些早期基因組突變體初始獨(dú)立的從墨西哥傳入美國的可能性

11、。由于自2009甲型H1N1流感病毒被發(fā)現(xiàn)后的時間有限，現(xiàn)在并不清楚是什么因素影響這些基因組變異。而且如果有的話，這些基因組變異可能影響諸如傳播性或致病性的病毒學(xué)特征目前同樣不清楚。3.2009甲型H1N1流感的致病性與免疫學(xué)特性對墨西哥和美國來源的2009甲型H1N1流感病毒基因序列分析，不能確定甲型H1N1流感病毒具有比其他甲型流感病毒傳播性和毒性更強(qiáng)的分子特征。其H1型HA蛋白與已知受體結(jié)合的位點(diǎn)也呈現(xiàn)典型的其它近期分離到的經(jīng)典豬H1N1病毒特性。盡管2009甲型H1N1流感病毒HA有些突變不同于經(jīng)典豬流感病毒保守序列，但都沒被證實(shí)是受體結(jié)合位點(diǎn)。跟預(yù)期結(jié)果一致，許多2009甲型H1N1

12、流感病毒與季節(jié)性流感的H1 HA比較時，在抗原位點(diǎn)有些氨基酸替代突變。如2009甲型H1N1流感病毒具有金鋼烷胺抗性的遺傳學(xué)標(biāo)記（M2中氨基酸替代突變S31N），并在功能性分析時顯示出其對奧賽米韋和扎那米韋的敏感性。金鋼烷胺抗性是歐亞豬譜系流感病毒的特征性標(biāo)志。像M基因片段一樣，NA最親近的祖先亦來源于歐亞豬流感病毒。所有病毒樣本（來源于墨西哥和美國23個州共102份）具有相同的藥物抗性和敏感性模式。除此之外，NA中無其它公認(rèn)的能降低神經(jīng)氨酸酶抑制劑敏感性的遺傳標(biāo)記。在1918 H1N1病毒和H5N1高致病性流感病毒中所見的許多與人適應(yīng)宿主和大流行形成有關(guān)的分子標(biāo)記，并未在2009甲型H1N1

13、流感病毒發(fā)現(xiàn)。2009甲型H1N1流感病毒PB2蛋白627位有一個谷氨酸（E），而其它已知人流感病毒在此位置均為賴氨酸（K），627E卻又是禽流感病毒較典型的特征。PB1-F2蛋白被認(rèn)為與1918流感病毒和高致病性H5N1流感病毒的致病性相關(guān)，然而2009甲型H1N1流感病毒的PB1-F2蛋白的第12位為終止密碼，因此被截短了。NS1蛋白也被位于220位終止密碼截短，造成了PDZ配體結(jié)構(gòu)域缺失。而此蛋白-蛋白識別結(jié)構(gòu)域參與一系列細(xì)胞信號途徑，與1918 H1N1和致病性H5N1病毒的致病性有關(guān)。所有這些數(shù)據(jù)提示，一些以前未被認(rèn)識到的分子決定簇可能是2009甲型H1N1流感病毒在人群中復(fù)制和傳播

14、的決定因子。針對流感病毒HA糖蛋白的抗體是宿主保護(hù)不被感染的主要因素，而且HA是目前已獲得許可證的流感病毒疫苗的基本成分。為探明2009甲型H1N1流感病毒的抗原性特征，對18株分離自墨西哥和38株分離自美國的流感病毒分別用豬H1病毒、以前感染過人的豬H1病毒、2009甲型H1N1病毒及目前流行的季節(jié)性人H1和H3流感的代表性毒株感染雪貂后的抗血清進(jìn)行了血凝抑制試驗。結(jié)果顯示2009甲型H1N1流感病毒在抗原性方面具有同質(zhì)性，即大部分病毒與經(jīng)典豬甲型H1N1病毒相同的抗原性。也與過去10年里流行于美國的北美譜系的三源重排的甲型H1N1病毒以及那個時期偶爾感染過人的豬流感病毒相類似。迄今為止，2

15、009甲型H1N1 病毒HA只有少數(shù)氨基酸發(fā)生替代突變，沒有發(fā)現(xiàn)這些氨基酸的改變影響病毒抗原性的變化。當(dāng)下流行2009甲型H1N1流感病毒的抗原性變異程度弱于典型的季節(jié)性人流感病毒。感染了目前流行的季節(jié)性人甲型H1N1流感病毒的雪貂血清，與2009甲型H1N1流感病毒株不發(fā)生反應(yīng)。然而，這種交叉反應(yīng)性的缺乏并不直接等同于人類季節(jié)性甲型H1N1流感與2009甲型H1N1流感之間也缺乏交叉保護(hù)性。因為目前只用雪貂單一感染作抗原性分析，而人類具有一個更為復(fù)雜的免疫體系。Tumpey 等用人A/New Caledonia/20/1999甲型H1N1病毒免疫接種后，血凝抑制試驗顯示接種者血清針對經(jīng)典的豬甲型H1N1流感病毒(A/Swine/Iowa/1930)的交叉反應(yīng)性抗體有小幅升高。用目前的人流感病毒疫苗H1成分免疫后，針對2009甲型H1N1流感病毒是否具有保護(hù)性，以及這種升高的幅度如何都有待于研究。一個以前未被認(rèn)識到的遺傳組成，其HA抗原性和遺傳性存在較大變異的豬源性甲型H