人感染禽流感病毒的研究进展

张伟龙，李增德，浮飞翔，范 娟，汤 芳 综述 刘 玮 审校

人感染禽流感病毒的研究进展

张伟龙1，李增德1，浮飞翔1，范 娟1，汤 芳1综述 刘 玮2审校

人感染禽流感；病原学；流行病学

禽流感(avian influenza, AI)是由禽流感病毒(avian influenza virus, AIV)引起的一种禽类传染病。人禽流感(human avian influenza, HAI)是人接触AIV污染的排泄物或分泌物而感染，并出现以呼吸道感染、黏膜充血等症状为主要表现的动物源性传染病。自1997年我国香港首次报道HAI以来，目前已有许多国家和地区发生了HAI病例。2013年3月30日，国家卫计委公布确诊3例H7N9HAI病例以来，截止2013年11月6日，我国共发现139例确诊病例，死亡45例。就此，笔者围绕HAI的病原学、流行病学等方面进行综述。

1 病原学

根据病毒核蛋白(nucleoprotein, NP)和基质蛋白(matrix protein)抗原性差异，流感病毒可分为甲(A)、乙(B)、丙(C)三型。其中A型流感病毒根据其表面血凝素(hemagglutinnin, HA)和神经氨酸酶(neuraminadase, NA)蛋白结构及基因特性又可分为多个亚型，A型流感病毒已发现的HA有16个亚型(H1～H16)，NA有9个亚型(N1～N9)。B、C 型流感病毒无亚型划分，其中B型流感病毒可分为Yamagata系和Victoria系。A型流感病毒变异性强，常以流行形式出现，能引起世界性流感大流行，几乎所有亚型的A型流感病毒都可以感染禽类，已知能感染人的AIV主要为H7N9、H5N1、H9N2、H7N7、H7N2、H7N3等，其中以H5N1最为常见。一些亚型也可感染猪(H1N1、H4N6、H9N2)、马(H3N8)、水貂(H10N7)、海豹(H3N3、H4N5、H4N6和H7N7)和鲸(H1N3、H13N2和H13N9)等哺乳动物。B型流感病毒变异较小，常引起局部暴发，至今尚未找到除人类以外其他动物中流行的证据。C型流感病毒仅散发存在，可感染人和猪。

AIV属于正黏病毒科(Orthomyxoviridae)，A型流感病毒属(Influenza virus A)，具有抗原多样性和高度变异性，在特殊情况下可能会跨越种属屏障感染人类，引起流感大流行。上世纪发生的4次流感大流行中有3次与AIV有关：1918 年“西班牙流感”的流行株H1N1亚型的8个基因片段来源于欧亚大陆的AIV；1957年“亚洲流感”的流行株H2N2亚型是AIV与人流感病毒基因重排产生的病毒；1968年“香港流感”的流行株H3N2亚型是亚洲AIV与人H2N2病毒进行基因重排产生的病毒；2009年“猪流感”的流行株H1N1亚型也是混合了人-禽-猪源基因的突变病毒。引起此次疫情的HAIH7N9亚型的基因片段也源自禽类，其中NA基因源自韩国野鸟中分离的H7N9(KO14)，HA基因源自浙江鸭中分离的H7N3(ZJ12)，另外6个内部基因片段源自于来自于北京燕雀中分离的H9N2(BJ16)[1]。研究表明，H7亚型AIV既往感染过人类[2]，N9亚型AIV未发现过人感染。

AIV根据致病力和毒力的不同分为高致病性AIV(highly pathogenic avian influenza virus, HPAIV)、低致病性AIV(low pathogenic avian influenza virus, LPAIV)和非致病性AIV(no pathogenic avian influenza virus, NPAIV )三大类。HPAIV因传播快、危害大，被世界动物卫生组织(world organization for animal health, OIE)列为A类动物疫病，我国将其列为一类动物疫病。LPAIV虽不一定造成禽类的大规模死亡，但在禽类中经过一段时期的流行后可能会变异成高致病性毒株。非致病性AIV不会引起明显症状，仅使染病的禽类体内产生病毒抗体。

2 流行病学

2.1 概况 尽管AIV在动物中流行了100多年，但引起人的动物源性感染并不多见。1959-1996年，世界上只报告了4例HAI病例。1997年香港H5N1HPAI的暴发才首次证实了AIV可以直接感染人类，推翻了人流感和AI之间有宿主界限，禽类病毒需要以猪作为中间媒介，才能在人类中传播的说法。该起暴发共有18人发病，其中6人死亡，HAI病毒株与当时发生在香港家禽中的AI的病毒株一致，均为H5N1亚型[3]。1998-2002年未发现HAI病例报告。2003年1月在2例病例标本中分离到H5N1HPAIV。2003-2004年H5N1HPAIV横扫东南亚，先后有9个国家宣布家禽中暴发H5N1疫情，同时HAIH5N1病例也时有报道 。2005年我国青海湖暴发了H5N1疫情，引起了斑头雁、鱼鸥、棕头鸥、鸬鹚獉上千只迁徙野鸟死亡[4，5]。2005-2007年，欧洲、亚洲、非洲和中东在内的14个国家先后发生H5N1疫情，除对禽类造成毁灭性打击外，还导致了181人死亡。据WHO公布，2003-2010年，全球报告H5N1确诊病例489例，其中死亡289例。目前H5N1已在全球范围内呈现广泛、散在的暴发流行趋势，危害范围较为广泛, 少数地区危害严重。

1959年，从1例乙肝患者体内分离到H7N7HPAIV，但未检测到抗H7抗体。1978-1979年美国发生了H7N7LPAIV感染引起的结膜炎和呼吸系统疾病。1996年英国从1例患有自限性结膜炎的农妇眼中分离出H7N7LPAIV，病毒基因片段与1995年爱尔兰火鸡中分离到的H7N7亚型同源。2003-02至2003-05，荷兰发生H7N7AI流行，疫情还波及了比利时和德国，估计有1000多人H7抗体出现阳性，确诊病例89例，其中1名兽医死于急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory disease syndrome, ARDS)，这也是首次出现的H7N7AIV致人死亡事件[6]。2002-2003年美国从2例HAI病例中分离到H7N2LPAIV。2004年加拿大从2例HAI病例中分离到H7N3HPAIV。

自1996年首次在美国威斯康星州火鸡中发现H9N2AIV以来，该病在亚洲、欧洲、非洲及美洲等广泛流行。1994年我国首次从广东鸡体中分离出了H9N2AIV，1998年6-8月我国首次从流感样病例的标本中分离到H9N2HAIV，这也是全球首次发现H9N2AIV感染人类。1999年3月，香港又发生HAIH9N2病例。1999年11月，广州市一名儿童再次证实感染H9N2AIV。2003年12月，香港再次出现1例病例，研究发现H9N2病毒8个基因片段中，有6个与HAIH5N1基因相似，提示高致病性H5N1可能由H9N2演化而来[7，8]。

美国、墨西哥和意大利家禽中发生过H5N2AIV流行，但并未有人感染H5N2病毒的疫情。2005年12月，日本鸡场中分离出H5N2AIV，对鸡场工作人员血清抗体检测发现，有人感染了H5N2AIV，这也是首次H5N2AIV感染人的报道[9]。

2.2 流行特征

2.2.1 传染源 AIV存在于病禽的组织、体液、分泌物和排泄物中，人类通过直接或间接接触带毒的病禽而感染致病。猪、家猫、家犬、马、水貂、海豹和鲸等哺乳动物也可成为HAI的传染源。2006年5月我国青海湖3000只迁徙斑头雁的死亡，病毒学证实是由与北伊拉克家猪中极为相似的H5N1病毒株引起的[4，5]。迁徙候鸟在AI发生过程中的作用已有多方面报道，目前已发现的带毒候鸟88种。禽类的分布、迁徙路线和季节与AI疫情的分布相关。研究发现泰国动物园中的云豹、老虎因喂饲感染的生鸡而引发了H5N1AIV，发生了病毒向猫科动物的传播，有人在实验条件下观察到向家猫的传播[10]。日本学者在污染H5N1鸡场的苍蝇体内分离到H5N1AIV，但尚不确定H5N1AIV是否可通过苍蝇传播给人类。H7N9HAI传染源目前尚不明确，推测可能为携带H7N9AIV的禽类及其分泌物或排泄物。研究人员对杭州H7N9HAI病例密集地区周边活禽市场中鸡、鸭、鸽子、鹌鹑、褐头雀鹛以及污水和排泄物等样品进行了H7N9病毒核酸检测，其中鸡、鸽子、鸭和鹌鹑呈现阳性，尤其是鸭的阳性率高达100%，环境样品包括污水和排泄物的阳性率也达到100%，提出了H7N9AIV产生的“市场”理论，认为人为生态环境或促使H7N9病毒流行。 同时研究发现H7N9致病性小于H5N1，与2009年甲型H1N1相似，病毒可以在呼吸道、心脏、肝脏等器官复制，并可在哺乳动物间传播[11]。

2.2.2 传播途径 主要经呼吸道传播，也可通过密切接触感染禽类分泌物或排泄物等被感染，直接接触病毒也可被感染。1997年，香港的H5N1HAI病例发病前1周均有活禽、病禽接触史，而进食或制备禽产品或暴露于H5N1HAI患者并非有意义的相关危险因素。研究也发现，加工处理病禽；抓持斗鸡；与家禽嬉戏，尤其是无症状但已感染的鸭；进食鸭血或可能未做熟的家禽与HAI的发生有关。HAI尚无人与人之间传播的确切证据，研究认为人感染AIV完全属于小概率事件。2004年泰国报道子女-母亲H5N1AIV传播案例，首次提出AIV可能引起人类二代传播，导致严重疾病[12]。多个家庭聚集性病例也提示H5N1AIV可能存在人际传播[13]。研究发现医务人员的医院内传播风险较低，即使在没有合适的隔离措施条件时也是如此。但越南报告了1例护士在暴露于感染患者后发生严重疾病的情况[14]。有研究认为游泳时喝了被污染的水，或在暴露于水时发生鼻内或结膜的直接病毒接种，都是其他可能的传播方式[15]。H7N9HAI主要经呼吸道传播，也可通过密切接触感染的禽类分泌物或排泄物等被感染，直接接触病毒也可被感染，除两起家庭聚集性病例外，并没有在确诊病例的密切接触者和医护人员中发现患者，也没有证据表明病毒在人群中持续传播。

2.2.3 人群易感性 人类对AIV不易感，但普遍缺乏抗体，无特异性抵抗力。发病与人和动物接触的密切程度、流行毒株及其变异情况有关。任何年龄都有被感染的可能性，但12岁以下儿童发病率较高，病情较重，这可能由于儿童呼吸带较低，接触鸡、鸟类及其排泄物机会较多所致。调查发现不同职业人群的H5N1抗体阳性率不同，家禽养殖人员为10%，参与处理疫情人员为3%，HAI病区医务人员为3.7%，HAI患者陪护人员最高为12%，而同所医院普通病区的医务人员为0.7%。由此可见，H5N1AIV不仅存在隐性感染，而且存在感染的高危职业人群。目前尚无证据显示人类对H7N9AIV易感。研究发现，活禽市场为H7N9AIV主要来源地，从事禽类养殖、销售、宰杀、加工业者以及在发病前1周内接触过禽类者为高危人群[16，17]。

2.2.4 流行季节 HAI一年四季均可流行，但多发生于冬春季，尤其是秋冬、冬春之交气候变化大期间。常随着野禽或家禽AI暴发，呈散在分布。

2.2.5 流行强度 AI是禽类的常见病和多发病，可发生大面积、跨区域流行。HAI呈高度散发，感染人数有增加的趋势。

3 临床表现

3.1 潜伏期 HAI病例的潜伏期可能长于季节性流感，一般7 d以内。1997年香港的大多数病例于暴露后2～4 d发病，但越南和泰国报告潜伏期最长可达8 d。家族聚发病例间隔通常为2～5 d，上限可达8～17 d。HPAI潜伏期短，传播快，发病急，发病率高，病死率高；LPAI潜伏期长，传播慢，病程长，发病率和病死率低，但不及时采取措施，LPAIV很难根除，还会发生向HPAIV变异的可能。H7N9病例潜伏期较短，为3.1 d，与H5N1潜伏期3.3 d 非常接近[18]。

3.2 临床症状 不同亚型的AIV感染人类后可引起不同的临床症状。感染H9N2亚型的患者仅有轻微的上呼吸道感染症状，部分患者甚至没有任何症状；感染H7N7亚型的患者主要表现为结膜炎；感染H5N1亚型的患者主要表现为高热，可伴有流涕、鼻塞、咳嗽、咽痛、头痛和肌肉酸痛等。部分患者可有恶心、腹痛、腹泻等消化道症状。重症患者可出现进行性肺炎、ARDS、肺出血、胸腔积液、肾衰竭等并发症。少数重症患者可出现谵语、躁动等精神症状。感染H7N9亚型的患者一般表现为流感样症状，如发热，咳嗽，少痰，可伴有头痛、肌肉酸痛和全身不适。重症患者病情发展迅速，表现为重症肺炎，体温多持续在39 ℃以上，并可出现ARDS、纵隔气肿、脓毒症、休克、意识障碍等。

3.3 实验室检查 (1)血常规：白细胞总数一般不高或降低。重症患者多有白细胞总数及淋巴细胞减少，并有血小板降低。(2)血生化检查：多有肌酸激酶、乳酸脱氢酶、天门冬氨酸氨基转移酶、丙氨酸氨基转移酶、C反应蛋白及肌红蛋白的升高。

3.4 病原学检测 采用real-time PCR(或RT-PCR)检测患者呼吸道标本。研究发现咽部标本病毒检出率和病毒RNA水平高于鼻腔部标本，而痰标本病毒检出率又明显高于咽拭子标本，同时患者排泄物、直肠分泌物中也检测出病毒核酸，提示HAIV可能通过新的方式传播。

3.5 胸部影像学检查 发生肺炎的患者肺内出现片状影像。重症患者双肺呈多发磨玻璃影及肺实变影像，可合并少量胸腔积液。发生ARDS时，病变分布广泛。

3.6 预后 H9N2、H7N7、H7N2、H7N3患者大多预后良好。H5N1、H7N9患者预后较差，病死率较高。HAI患者死亡时间平均为发病后9～10 d(范围6～30 d)，大多数患者死于进行性呼吸衰竭。影响预后的因素除与感染的病毒亚型有关外，可能还与年龄、治疗时间以及是否有基础性疾病和并发症有关。

4 治 疗

抗流感药物分为M2离子通道阻断药和NA抑制药两类。临床上常用的离子通道阻断药主要有金刚烷胺(amantadine)和金刚乙胺(rimantadine)，NA抑制药主要有扎那米韦(zanzmivir)和奥司他韦(oseltamivir，商品名达菲 Tamiflu)。研究报道人类H1N1、H3N2、H5N1亚型流感病毒以及大部分猪群H1N1、H1N2和H3N2流感病毒都对烷胺类耐药。研究发现H7N9AIV同样对离子通道抑制药产生耐药，扎那米韦和奥司他韦对H5N1AIV和H1N1感染等有效，推测对H7N9AIV应该有效。 但有研究发现，H7N9重症患者咽拭子标本的病毒核酸载量在奥司他韦治疗过程中持续阳性，甚至出现载量升高的现象，有个别病例治疗19 d后仍在其咽拭子标本中检测到H7N9病毒核酸，表明H7N9AIV已出现基因突变和耐药趋势。

5 防控措施

5.1 加强疫情监测，建立健全预警预报机制 长期、连续地开展流感及流感样病例监测是掌握流行趋势及规律，发现病毒变异的重要手段，同时对于防控流感、AI、HAI的流行具有指导意义。

5.2 开展健康教育，提高防病意识 以多种形式开展流感、AI、HAI防治知识宣传，引导人们改变不良生活习惯，降低感染风险。同时对捕杀，处理病、死禽的人员，参与相关工作的医务人员以及实验室检测人员应加强宣传教育和风险沟通工作，防止医院、实验室感染。

5.3 加强疫苗接种和药物预防 疫苗接种是防控流感的最有效手段，能减少发病和死亡。H7N9AIV为一种新型重组病毒，在无特异性疫苗的情况下，建议高危人群做好药物预防。

[1] Gao R, Cao B, Hu Y,etal. Human infection with a novel avian origin infiuenza a (H7N9) virus [J]. N Engl J Med, 2013,18(5):1888-1897.

[2] Arzey G G, Kirkland P D, Arzey K E,etal. Influenza virus A (H10N7) in chickens and poultry abattoir workers, Australia[J]. Emerg Infect Dis, 2012,18(5): 814-816.

[3] Claas E C, Osterhaus A D, Van Beek R,etal. Human influenza A H5N1 virus related to a highly pathogenic avian influenza virus[J]. Lancet, 1998, 351(9101): 472-477.

[4] Chen H, Smith G J, Zhang S Y,etal. Avian flu: H5N1 virus outbreak in migratory waterfowl[J]. Nature, 2005, 436(7048): 191-192.

[5] Liu J H, Xiao H, Lei F,etal. Highly pathogenic H5N1 influenza virus infection in migratory birds[J]. Science, 2005, 309 ( 5738):1206.

[6] Koopmans M, Wilbrink B, Conyn M,etal. Transmission of H7N7 avian influenza A virus to human beings during a large outbreak in commercial poultry farms in the Netherlands[J]. Lancet, 2004, 363 (9409): 587-593.

[7] Liu J, Okazaki K, Ozaki H,etal. H9N2 influenza viruses prevalent in poultry in China are phylogenetically distinct from A/quail/Hong Kong/ G1/97 presumed to be the donor of the internal protein genes of theH5N1 Hong Kong/97 virus[J]. Avian Patho, 2003, 32(5): 551-560.

[8] Guan Y, Shortridge K F, Krauss S,etal. H9N2 influenza viruses possessing H5N1-like internal genomes continue to circulate in poultry in southeastern China[J]. J Virol, 2000, 74(20): 9372-9380.

[9] Ogata T, Yamazaki Y, Okabe N,etal. Human H5N2 avian influenza infection in Japan and the factors associated with high H5N2 neutralizing antibody titer[J]. J Epidemiol, 2008, 18(4): 160-166.

[10] Kuiken T, Rimmelzwaan G, Van Riel D,etal. Avian H5N1 influenza in cats[J]. Science, 2004, 306(5694):241.

[11] Xu L, Bao L, Deng W,etal. Novel avain-origin human influza A(H7N9) can be transmitted between ferrets via respiratory droplets[J]. J Infect Dis, 2013 Sep 24. [Epub ahead of print].

[12] Ungchusak K, Auewarakul P, Dowell SF,etal. Probable person-to-person transmission of avian influenza A(H5N1) [J]. N Engl J Med, 2005, 352(4):333-340.

[13] Schultsz C, Dong V C, Chau N V V,etal. Avian influenza H5N1 and healthcare workers [J]. Emerg Infect Dis, 2005, 11(7): 1158-1159.

[14] Tran T T, Nguyen T D, Luong T S,etal. Avian influenza A(H5N1) in 10 patients in Vietnam[J]. N Engl J Med, 2004, 350(12): 1179-1188.

[15] Liem N T, Lim W. World health organization international avain influenza invesigation team, Vietnam.Lack of H5N1 avain influenza transmission to hospital employees, Hanoi, 2004[J]. Emerg Infect Dis, 2005, 11(2): 210 -215.

[16] Beigel J H, Farrar J, Han A M,etal. Avian influenza A (H5N1) infection in humans[J]. N Engl J Med, 2005, 353(13): 1374-1385.

[17] Yu H, Wu J T, Cowling B J,etal. Effect of closure of live poultry markets on poultry -to-person transmission of avian influenza A H7N9 virus: an ecological study [J]. Lancet, 2013 Oct 30. [Epub ahead of print]

[18] Cowling B J, Jin L, Lau E H,etal. Comparative epidemiology of human infections with avian influenza A H7N9 and H5N1 viruses in China: a population-based study of laboratory-confirmed cases [J]. Lancet, 2013, 382(9887):129-137.

(2013-09-27收稿 2013-12-18修回)

(责任编辑 武建虎)

国家“十二五”传染病重大专项(20132X1004202-002)

张伟龙，硕士，副主任医师，E-mail:18611637128@163.com

1. 102613北京，武警综合保障基地疾病预防控制中心; 2. 100039北京，军事医学科学院微生物流行病研究所

汤 芳，E-mail: tf4065@sohu.com

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