廣西大學動物科技學院家畜傳染病教研室流感病毒團隊在NATURE 子刊發表流感病毒最新研究成果

導 讀

近日，廣西大學動物科技學院家畜傳染病教研室流感病毒團隊在NATURE 子刊《Emerging Microbes & Infections》發表其研究成果。該研究在2013-2015年期間從廣西各地級市的豬場和屠宰場採集735份樣品，分離得到IAVs-S 14株。通過序列和遺傳進化分析發現這些毒株主要為新型三重重組毒株，大部分毒株的基因片段分別屬於EA H1N1譜系，H1N1/pdm09和古典H1N1豬流感譜系；而HL H3N2亞型IAVs-S的表面基因屬於季節性人流感譜系，內部基因也是來源於H1N1/pdm09譜系和古典H1N1豬流感譜系。

研究背景

豬流感是由豬流感病毒（Influenza A viruses of swine, IAV-S）引起豬的一種急性、熱性、高度接觸性呼吸道傳染病。豬呼吸道上皮細胞同時擁有結合禽流感病毒（Avian influenza virus, AIV）SAα-2,3–Gal受體及結合人流感病毒（Human influenza virus, Hu-IV）SAα-2,6–Gal受體的能力，被認為是流感病毒基因的「混合容器」及不同亞型流感病毒重組毒株產生的「孵育器」，給人類公共衛生安全造成了潛在威脅。

豬流感病毒重組情況複雜，呈多個亞型、多種譜系共存的局面，目前在全球的豬群中傳播的主要為H1N1、H1N2、H3N2 A型流感病毒。2009年H1N1大流感（H1N1/pdm09）暴發後，其內部基因片段不斷被引入豬群，導致在全球範圍的患病豬群中都檢測到含有H1N1/pdm09基因片段的流感病毒，而這些新型重組的毒株很可能會成為新的流行趨勢，並可能會給人類帶來新的威脅。

結果速覽

14株HA基因的遺傳進化分析發現11株H1 HA基因分別屬於歐亞類禽譜系（EA H1N1）和H1N1/2009譜系（圖1A），3株H3 HA基因被劃分在人源H3N2（HL H3N2）譜系中（圖1C）。10個N1 NA基因的進化樹與HA基因相似，10個N1基因片段劃分為EA H1N1譜系和1 個N1基因劃分為H1N1/2009譜系（圖1B）。3株N2 NA基因被劃分為HL H3N2譜系中，3個毒株之間的同源性大於98.7%（圖1D）。14個毒株的PB2、PB1、PA、NP和M基因之間核苷酸同源性分別為83%–100%、84.2%–100%、81.2%–100%、82.4%–100% 和92.5%–100%。其中PB2、PB1、 PA和NP基因被劃分在同一分支，12個毒株同為一個H1N1/2009譜系（圖1，G，H，I 和J），其餘2個毒株為EA H1N1譜系。M基因也被劃分為兩個譜系，分別是9個H1N1/2009譜系和5個EA H1N1譜系（圖1E）。值得關注的是，NS基因展現出遺傳多樣性，形成了3個遺傳進化分支，分別為EA H1N1（2）、H1N1/2009（2）和CS H1N1（10）。

根據8個基因節段的遺傳進化分析，該研究將所獲得毒株劃分為6個基因型（A、B、C、D、E和F）。基因型A和B分別形成單一分支。值得關注的是，基因型C屬於新型三重重配的H1N1毒株，其基因節段包括EA H1N1譜系的HA和NA基因、CS H1N1譜系的NS基因和H1N1/2009譜系的剩餘6個基因片段。基因型D的M基因來源於EA H1N1譜系外，其餘均與基因型C相似。

此外，2013年首次在中國天津報道了基因型D毒株，並且該型毒株在2015年曾出現感染人事件。3株H3N2毒株被劃分為基因型E 和F，它們的表面基因（HA和NA）來源於HL H3N2譜系。值得注意的是，基因型E也屬於新型三重重配毒株，其5個內部基因來源於H1N1/2009譜系，NS基因來源於CS H1N1譜系，於基因型C相似。 基因型F的6個內部基因來源於H1N1/2009譜系，該毒株在2009年暴發H1N1甲型流感大流行後，從豬體中被迅速檢測到。

我們的數據表明這些EA H1N1和HL H3N2 IAVs-S獲得CS H1N1 譜系的NS基因和H1N1/2009 譜系的內部基因。這些來自於不同時間和地方的內部基因相似的重配方式暗示H1N1/2009的核糖核蛋白複合物（PB2、PB1、PA和NP 基因）和CS H1N1譜系NS基因的組合方式與不同的表面基因具有兼容性，而且更具有選擇優勢。

結 語

這項研究對於及時了解豬流感流行現狀、變異特點、傳播特性等均有重要參考意義。廣西大學碩士研究生何平和美國西奈山醫學院王國俊為共同第一作者，Adolfo García-Sastre和陳櫻副教授為共同通訊作者。

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Title

Novel triple-reassortant influenza viruses in pigs, Guangxi, China

ABSTRACT

Considered a 「mixing vessel」 for influenza viruses, pigs can give rise to new influenza virus reassortants that can threaten humans. During our surveillance of pigs in Guangxi, China from 2013 to 2015, we isolated 11 H1N1 and three H3N2 influenza A viruses of swine origin (IAVs-S). Out of the 14, we detected ten novel triple-reassortant viruses, which contained surface genes (hemagglutinin and neuraminidase) from Eurasian avian-like (EA) H1N1 or seasonal humanlike H3N2, matrix (M) genes from H1N1/2009 pandemic or EA H1N1, nonstructural (NS) genes from classical swine, and the remaining genes from H1N1/2009 pandemic. Mouse studies indicate that these IAVs-S replicate efficiently without prior adaptation, with some isolates demonstrating lethality. Notably, the reassortant EA H1N1 viruses with EA-like M gene have been reported in human infections. Further investigations will help to assess the potential risk of these novel triple-reassortant viruses to humans.

DOI

10.1038/s41426-018-0088-z

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