文│祝福勇(山东省曲阜市尼山镇农业综合服务中心)
樊云荣(山东省吴村镇农业综合服务中心)
孔园园(山东省济宁市兖州区漕河镇农业综合服务中心)
1918年H1N1西班牙流感大流行是近代史上最严重的大流行,H1N1西班牙流感病毒是独特的,因为与其他大流行不同,H1N1亚型病毒的大部分基因组直接来自禽流感病毒。其中,聚合酶碱性2(PB2)、聚合酶碱性1(PB1)、聚合酶酸性(P A)、核蛋白(N P)、神经氨酸酶(NA)、基质(M)和非结构(NS)基因片段直接来源于禽类宿主,而H1血凝素(HA)可能是通过与1915—1917年间出现的人类病毒重组而产生的。禽流感病毒根据其H1血凝素和神经氨酸酶表面糖蛋白的组合分为亚型,是以16种血凝素(H1~H16)和9种神经氨酸酶(N1~N9)表面蛋白基因的各种组合。16种H1血凝素亚型和9种神经氨酸酶亚型在野生鸟类中循环,它们被认为是甲型流感病毒的天然宿主。已在蝙蝠中鉴定出H17N10和H18N11两种亚型。近几十年来,禽流感病毒的多种亚型(H5N1、H7N9和H9N2)在中国广泛传播。H5、H7、H9和H10型禽流感病毒已被证实能导致人畜共患病,H5型和H7型禽流感病毒通常会导致严重疾病。因此,人们非常担心这些病毒可能会进化并引发下一次大流行。最近的禽源H5 A/鹅/广东/1/1996(GsGd)禽流感病毒和亚洲H7N9亚型禽流感病毒已导致数百人感染,死亡率很高。
不同禽流感病毒及其基因片段在不同物种的野生鸟类宿主之间的频繁传播,有利于保持禽流感基因多样性。在迁徙途中接触增加,宿主的多样性显著,不同免疫状态、不同物种、不同年龄聚集在一起,不同亚型通过不同宿主维持传播周期。根据禽流感病毒的致病性,将其分为低致病性或高致病性,禽流感所有亚型都以低致病性形式循环。病毒的进化特点是毒力低,宿主存活率高,野生鸟类种群中由高致病性禽流感引起的流行病很少发生,大多记录的是与家禽养殖相关的病毒株。对野生鸟类进行系统长期监测,从未检测出新的高致病性禽流感病毒亚型。在宿主水平上,现代家禽生产系统的特点是单一或有限的宿主物种(主要是鸡和水禽),年龄一致,遗传多样性较低,饲养密度高,基因突变不断发生,新的高致病性禽流感病毒不断出现。通过基因片段的交换,已经在循环的低致病性禽流感病毒和高致病性禽流感病毒之间的重组可以产生新的高致病性禽流感病毒。自1959年以来,共报道了127次高致病性禽流感病毒重组,只有2个重组来自H7型,其余的都是H5型。
大多数禽流感病毒导致禽类胃肠道感染,临床症状轻微,被归类为低致病性。H5和H7型低致病性禽流感病毒在家禽中传播后,会演变成高致病性。致病性是多种碱性氨基酸在H1血凝素裂解位点(称为多碱性裂解位点)中积累的结果,允许H1血凝素分子在胃肠道外成熟并建立全身感染。家禽感染高致病性禽流感病毒的特点是疾病进展迅速,死亡率高。一些低致病性和高致病性H5型和H7型病毒在哺乳动物中也表现出毒力,一些高致病性病毒可在动物模型中引起全身感染。鉴于H5型和H7型禽流感病毒都表现出感染人类的倾向,人们十分担心它们可能进化出在人与人之间传播的能力,并引发大流行。
2018年,中国78%和21.8%的禽流感病毒分离株分别被鉴定为H5N6亚型和H5N2亚型。根据H1血凝素基因序列,病毒被分为多个分支和子分支。2015年之前,中国的H5型高致病性禽流感病毒主要属于分支2.3.4和2.3.2。监测数据表明,中国H5型高致病性禽流感病毒亚型的优势分支在2008年从分支2.3.4转移到分支2.3.2,在2014年再次从分支2.3.2转移到分支2.3.4,分支2.3.4中出现了子分支2.3.4.4b。2018年,99.2%和0.8%的H5亚型高致病性禽流感病毒分离株分别属于分支2.3.4.4和2.3.2.1。
近年来,中国由H7N9亚型禽流感病毒引起的问题比H5型禽流感病毒引起的问题严重得多。H7N9亚型禽流感病毒在中国广泛分布,中国活禽市场中有0.1%~3.9%的家禽携带该病毒。与H5型禽流感病毒不同,H7N9亚型禽流感病毒在鸡和鸽子中的流行率远高于鸭和鹅。
1997年,香港首次报道了人类感染高致病性H5N1亚型禽流感病毒,分离出的病毒属于H5 A/鹅/广东/1/1996(GsGd)。世界卫生组织共报告了860例确诊感染,其中454人死亡。在中国出现后,病毒已传播到多个国家,在孟加拉国、埃及、印度、印度尼西亚和越南的家禽中流行。重组进化后,H5 A/鹅/广东/1/1996(GsGd)病毒已分化出10个分支(0~9),从2014年至今,H5N1亚型高致病性禽流感病毒的人畜共患感染主要发生在埃及和印度尼西亚,这些感染分别由分支2.1和2.2的病毒引起。H5 A/鹅/广东/1/1996(GsGd)病毒分支2.3.4在禽类中进行了重组,引入了几种神经氨酸酶亚型,包括N1、N6和N8等。出现了属于分支2.3.4.4的病毒,分为4个不同的组(A~D组)。A组H5N8亚型禽流感病毒于2014—2015年在中国、韩国、日本、北美和欧洲暴发。B组H5N8亚型禽流感病毒于2013年在中国暴发,2014年在中国和韩国暴发。C组H5N6亚型禽流感病毒于2013—2014年在中国和老挝暴发,C组H5N1亚型禽流感病毒于2014年在中国和越南暴发。D组H5N6亚型禽流感病毒于2013—2014年在中国和越南暴发。A组病毒对家禽饲养产业产生了重大影响,因为它们从亚洲传播出去,与北美禽流感病毒进行了重组,产生了新的H5N1、H5N2和H5N8亚型禽流感病毒。在传播过程中,H5N2亚型禽流感病毒占主导地位,最终在2015年夏季实现了有效控制,共扑杀了4800万只家禽,估计经济损失达16亿美元。与亲代高致病性H5 A/鹅/广东/1/1996(GsGd)病毒相比,北美未报告人畜共患病感染。
2013年,一种新型H7N9亚型禽流感病毒在中国出现,并感染活禽市场的顾客,累计感染人1567例,致615人死亡。由于有如此多的人类确诊病例和死亡病例,H7N9亚型禽流感病毒引发严重的人类大流行的可能性更加明显。每一波感染都在冬季(即10~11月)开始,到6月消退。H7N9亚型禽流感病毒携带了几种突变,表明其有能力感染并可能在人体内传播。H7N9亚型禽流感病毒显示出延迟的传播动力学,病毒从感染后第3~7天开始从呼吸道接触处脱落。H7型禽流感病毒可能会适应哺乳动物,并通过先前未定义或研究不足的机制进化出通过空气传播途径传播的能力。H7N9亚型低致病性禽流感病毒A/Anhui/1/2013传播时,100%的呼吸道接触者也被感染。2016年12月报告了人类首次感染H7N9亚型禽流感病毒高致病性变体。其中,H7N9亚型高致病性禽流感病毒家禽分离株A/chicken/Guangdong/SD008/2017可能容易适应哺乳动物。
中国的社会经济特征有利于禽流感病毒的传播。全球超过50%的鸭子和超过80%的鹅在中国饲养,进一步增加了禽流感病毒的传播风险,因为水禽与野生鸟类共享湿地,比鸡感染禽流感病毒的风险大得多。中国每年通过活禽市场出售数十亿只家禽,因为许多中国人认为活禽市场中的家禽质量更受保障且更美味,而活禽市场是禽流感病毒汇集、复制、重组、突变、传播和感染人类的中心。这些家禽从养殖场运送到活禽市场,过程中极易不遵守生物安全协议,病毒通过车辆和人员传播到更远的养殖场。高产家禽品种在中国已占主导地位,其免疫功能不足可能在中国禽流感流行病中发挥了重要作用,它们比地方家禽品种对禽流感病毒更加敏感。监测数据表明,中国活禽市场中有0.3%~3.4%的家禽携带禽流感病毒。
中国政府已投入大量资源,包括加强兽医管理、监督调查、应急响应、国际合作、大规模疫苗接种和生物安全改进,以控制禽流感。可以归结为三大战略,即扑杀受感染的鸟类、疫苗接种和改善生物安全。
受影响的家禽群和通过直接或间接接触感染的家禽群被扑杀,其尸体被焚烧和/或掩埋。中国每年扑杀数百万只家禽,尽量减少禽流感病毒的传播。但仅凭这一策略无法控制禽流感病毒在中国的传播,因为中国约有2000万个农场饲养了约50亿只家禽,无法通过大规模检测尽早获知流行情况。此外,野生鸟类的数量是家禽的10倍,不可能扑杀大多数受感染的野生鸟类。
政府加强了生物安全措施和家禽养殖场的许可,加强了跨省运输和销售前对禽流感病毒的强制检测。禁止开设许多小型家禽养殖场和活禽市场,提高生物安全,大大提高了家禽生物安全。随着越来越多的活禽市场被暂时或永久关闭,大多数家禽屠宰后在超市出售。