H7N9病毒:中国学者查基因组起源进化,外国专家谈大流行风险
科学网 · 2013/04/08
通过对新H7N9甲型禽流感的起源和基因组进化的研究,南方科技大学生物系贺建奎副教授发现:这个病毒是一个全新的病毒,是由三个病毒重组后产生的(H9N2, H11N9,和H7家族)。同时也发现这个病毒已经开始产生新的变异。

新H7N9甲型禽流感自4月1日国际卫生组织正式公布以来,截止到4月8日,中国已经有21例确诊。大部分确诊的病例的病情严重,6人已确认死亡。目前尚未发现人与人之间传播,并且确诊的案例彼此并无关联。然而,我们对这个新的病毒的许多方面都不了解,包括它的传播性,致病性和起源,因此,导致了我们在判断这个病毒是否会造成瘟疫时存在不确定性,以及我们的公共健康管理部门应该如何正确的应对。本文报道了我们对新H7N9甲型禽流感的起源和基因组进化的研究,初步的结果表明这个病毒是一个全新的病毒,是由三个病毒重组后产生的(H9N2, H11N9,和H7家族)。同时我们也发现这个病毒已经开始产生新的变异。

一个全新的病毒

中国杭州疾控中心和WHO中国流感中心共采集,分析了4个新H7N9甲型禽流感的基因组,并在GISAID数据库上公布。我们用这4个基因组以及1193个已知的流感各亚型的基因组,做了一个全面的系统生成树和进化分析。我们的结果表明,在新H7N9甲型禽流感的8个基因中,表面血凝素haemagglutinin蛋白基因来自于H7亚型病毒,神经氨酸酶neuraminidase基因来自H11N9,其余6个内核基因都来自H9N2。也就是说新H7N9甲型禽流感是由这三个病毒的基因重组产生的一个全新的基因。


 病毒开始变异

我们用系统生成树方法研究了4株新H7N9甲型禽流感的表面血凝素haemagglutinin蛋白基因,发现有一株有明显的相对其它三株的变异(如下图)。我们在haemagglutinin全长560个氨基酸中,发现了A/Shanghai/1/2013病毒有9个变异。这说明新H7N9甲型禽流感有很强的变异能力。由于表面血凝素haemagglutinin蛋白是病毒用来吸附感染动物细胞的,它的高变异能力可能导致它传播感染能力和治病能力的变化,这需要引起我们的特别注意。


新H7N9甲型禽流感不是由经典的H7N9进化而来

H7N9早在1999年就已经开始在文献中报道了,我们将此前报道和发现过的H7N9称之为经典H7N9。我们将2013新H7N9以及经典H7N9等做了系统生成树研究,发现新的H7N9和经典H7N9的相似性远不及H9N2、 H11N9和H7N3。这说明2013新H7N9不是从经典H7N9进化而来。


基因重组的地点可能在江浙一带

我们通过序列比对和blast的结果发现,与新H7N9禽流感病毒最接近的病毒多为江浙地区的家禽和野禽。这个此次人感染的地点重合。尤其是H9N2在东亚地区已经传播多年。因此我们推测本次基因重组的地点可能在江浙一带。


全球流感专家评估H7N9 基因变异或增大流行可能

科学家们说,一种此前从未在人体内发现的致命禽流感病毒的基因序列数据显示,这一病毒已经发生某些可能使之更易在人类中大流行的变异。但迄今没有证据显示,H7N9禽流感病毒正在人际间传播,而且仍存在以下可能性:这种病毒可能会逐渐销声匿迹,不会完全变异为一种人流感。

就在中国政府宣布已确诊若干例H7N9禽流感病例数天后,全球各地多家实验室的流感专家开始研究从病人体内分离出来的样本的DNA序列数据,以评估发生大流行的可能性。世界上最顶尖的流感专家之一、荷兰伊拉斯谟医疗中心的阿布•奥斯特豪斯说,序列显示已发生了某些足以让政府进入戒备状态、对动物和人群加强监控的基因变异。

他在电话采访中对路透社记者说:“这种病毒在一定程度上已经适应了哺乳动物和人类,因此,从这一角度而言,情况令人担心,我们真的应予以密切关注。”

总部设在日内瓦的世卫组织说,H7N9禽流感病例“令人担忧”,因为这是人类首次感染这一病毒,将成为一个世卫组织将认真对待的独特事件。迄今为止,未出现人际传播似乎也是H7N9病毒的一个特点。

英国帝国理工学院的流感病毒学专家温迪•巴克利说:“虽然研究尚处早期,但科学家们说,初步分析还表明,H7N9病毒似乎不会让禽类病得很严重——换句话说,这是一种所谓的低致病性禽流感,令人遗憾的是,这未必意味着这种病毒对人类也是低致病性的。我们不能满足于此。我们必须谨慎。其他H5和H7亚型在不同宿主(尤其是鸡)间传播过程中,已经从低致病性禽流感变异为较危险的高致病性禽流感。”

她补充道:“对禽类的低致病性还可能意味着H7N9病毒是一种“沉默的传播者”——比H5NI等高致病性禽流感病毒更难发现。后者能令成群野鸟或家禽丧生,因此要明显得多。这是一把双刃剑,因为一旦变成高致病性病毒,大量鸡开始死亡,农民面临的局面将非常困难,但这意味着我们能更容易地发现病毒在哪里。目前,我们不知道病毒来自何处。我们不知道源头是哪种动物。”

巴克利和奥斯特豪斯说,如今,找到源头并追踪基因变异情况、以确定这种新病毒可能会如何以及于何时获得导致人际大流行的能力,是中国和全球研究人员的当务之急。

专家们说,H7N9病例得到确诊和迅速报告以及已向全世界研究人员提供基因序列数据、供他们研究这些事实表明,情况与2003年非典疫情发生时相比已有了变化。

英国雷丁大学病毒学教授伊恩•琼斯说,对流感以及不同寻常的呼吸道疾病可能是新型流感这一可能性加强戒备意识意味着,将有更多病人入院接受治疗。

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