? ? ?流感病毒種類多,宿主范圍廣,廣泛分布在野鳥、水禽、陸禽等多種自然宿主中,近年來,越來越多禽流感病毒跨宿主傳播感染人類,嚴(yán)重危害人類健康,同時(shí)給全球公共衛(wèi)生安全帶來重大挑戰(zhàn),目前,可以感染人類的禽流感病毒主要包括H5N1、H5N6、H7N9以及H9N2等。這些病毒不斷跨種傳播的現(xiàn)象提醒我們,再次發(fā)生流感大流行的威脅始終存在,世界衛(wèi)生組織也一直將流感大流行作為人類面臨的十大公共衛(wèi)生威脅之一(https://www.who.int/news-room/feature-stories/ten-threats-to-global-health-in-2019)。

2013年春,舒躍龍教授團(tuán)隊(duì)在國際上首次報(bào)道一種新型重配低致病性H7N9禽流感病毒(Low pathogenic avian influenza A(H7N9) virus,LPAI H7N9)可導(dǎo)致人的感染和死亡(NEJM 2013)。H7N9禽流感病毒在人群中共造成了五波流行,導(dǎo)致我國內(nèi)地1537人感染,其中612例死亡,病死率約39.8%。流行病學(xué)研究證明活禽市場(chǎng)和家禽暴露是感染H7N9禽流感病毒的主要風(fēng)險(xiǎn)因素,但H7N9禽流感病例中,職業(yè)暴露人群(與家禽養(yǎng)殖、運(yùn)輸以及銷售等有關(guān)的從業(yè)人員)只占總確診人數(shù)的7%。那么,相同暴露條件下,為何只有很少的人會(huì)感染H7N9禽流感病毒,而大部分人則不被感染,仍是未解之謎。

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? ? ?為了攻克這個(gè)難題,舒躍龍教授團(tuán)隊(duì)推測(cè)宿主遺傳因素可能發(fā)揮了重要作用。為了證明這個(gè)假設(shè),團(tuán)隊(duì)采用病例對(duì)照研究方法,共納入217例H7N9禽流感確診病例(real time RT-PCR檢測(cè)陽性)和116例與確診病例具有流行病學(xué)關(guān)聯(lián)的職業(yè)暴露人群對(duì)照(real time RT-PCR檢測(cè)陰性),收集樣本并進(jìn)行人全基因組測(cè)序。通過全基因組關(guān)聯(lián)分析和Gene-base關(guān)聯(lián)分析,首次發(fā)現(xiàn)人MX1基因稀有變異可能增加人感染H7N9禽流感病毒風(fēng)險(xiǎn)。

抗粘液病毒基因(Myxovirus resistant, Mx)是最早發(fā)現(xiàn)的干擾素誘導(dǎo)的抗病毒基因之一,人MX1基因可編碼人抗黏液病毒蛋白A(Human myxovirus resistance protein A, MxA),MxA蛋白屬于動(dòng)態(tài)蛋白超家族的一類大分子GTPase,對(duì)多種RNA病毒和DNA病毒具有抗病毒作用,包括甲型流感病毒和乙型肝炎病毒等。進(jìn)一步的研究結(jié)果表明,H7N9禽流感病例中共發(fā)現(xiàn)了17個(gè)MX1稀有變異,包括15個(gè)錯(cuò)義突變、1個(gè)無義突變和1個(gè)剪切位點(diǎn)突變。體外實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證表明,其中14個(gè)變異會(huì)影響蛋白功能。流感聚合酶活性實(shí)驗(yàn)及病毒感染實(shí)驗(yàn)表明,這14個(gè)攜帶突變的MxA蛋白不僅失去對(duì)H7N9禽流感病毒的抑制作用,也失去對(duì)H7N7和H5N1禽流感病毒的抑制作用,同時(shí)也失去對(duì)pdmH1N1流感的抑制作用。經(jīng)過一代測(cè)序驗(yàn)證,H7N9病例攜帶的MX1 稀有突變?nèi)繛殡s合突變,那么野生型MxA是否在體內(nèi)繼續(xù)發(fā)揮抗病毒作用呢?研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步開展了MxA突變體對(duì)野生型MxA的顯性負(fù)效應(yīng)研究,結(jié)果表明有12個(gè)失去抗病毒活性的MxA突變體對(duì)野生型MxA具有顯性負(fù)效應(yīng),說明MX1雜合子不受保護(hù)。這項(xiàng)研究首次發(fā)現(xiàn)與人感染H7N9禽流感病毒風(fēng)險(xiǎn)增加相關(guān)的MX1基因變異,進(jìn)一步通過體外實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,MX1基因稀有變異可以增加人感染禽流感病毒風(fēng)險(xiǎn)。研究結(jié)果首次解釋了相同暴露條件下,為何只有一小部分人會(huì)感染H7N9禽流感病毒這一流行病學(xué)現(xiàn)象,同時(shí)這些變異均為稀有變異,在人群中的變異頻率小于0.5%,間接提示H7N9禽流感病毒目前導(dǎo)致流感大流行的風(fēng)險(xiǎn)較低;研究結(jié)果也為將來可能的高危人群監(jiān)測(cè)提供了科學(xué)依據(jù),進(jìn)一步推動(dòng)傳染病精準(zhǔn)防控。

中山大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院(深圳)舒躍龍教授研究團(tuán)隊(duì)在Science發(fā)表H7N9禽流感研究新成果-肽度TIMEDOO中山大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院(深圳)舒躍龍教授研究團(tuán)隊(duì)在Science發(fā)表H7N9禽流感研究新成果-肽度TIMEDOO

H7N9禽流感病例中發(fā)現(xiàn)的MX1稀有變異示意圖

? ? ?上述研究工作以“Rare variant MX1 alleles increase human susceptibility to zoonotic H7N9 influenza virus ”為題,于2021年8月20日在線發(fā)表在Science期刊。中山大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院(深圳)陳永坤博士、德國弗萊堡大學(xué)博士后Laura Graf、中山大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院(深圳)博士研究生廖啟軍和中國疾病預(yù)防控制中心病毒病預(yù)防控制所陳濤副研究員為論文共同第一作者,中山大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院(深圳)舒躍龍教授、德國弗萊堡大學(xué)Martin Schwemmle教授和中國疾病預(yù)防控制中心病毒病預(yù)防控制所王大燕研究員為共同通訊作者。本研究得到國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃和深圳市科技計(jì)劃項(xiàng)目的支持。

論文鏈接:https://science.sciencemag.org/content/373/6557/918

來源:中山大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院