孙荣钊,宫枫举,葛 栋,高向向,蒋文明,唐丽杰
(1.东北农业大学,哈尔滨 150030;2.青岛立见生物科技有限公司,青岛 266032;3.中国动物卫生与流行病学中心,青岛 266032)
高致病性禽流感(Highly pathogenic avian influenza,HPAI)是影响养禽业健康发展与国际贸易的重要疫病,其有效防控对公共卫生学也具有重要意义。根据对禽类致病力的不同,可以将禽流感病毒(Avian influenza virus,AIV)分为高致病性禽流感病毒(HPAIV)和低致病性禽流感病毒(LPAIV)[1]。高致病性禽流感被我国农业农村部列为一类动物疫病,并在《国家中长期动物疫病防治规划(2012-2020)》中列为优先防控的重大动物疫病之一[2]。2020年,新修订的《中华人民共和国进境动物检疫疫病名录》,仍将高致病性禽流感列为一类传染病。随着AIV的不断进化,其分支也从Clade 0到Clade2.3.4,Clade2.3.2和Clade7,并进一步分化到4级分支。禽流感疫苗也从最初的N28、Re-1到Re-4、Re-5,再发展到Re-6、Re-7、Re-8、Re-11、Re-12到目前的Re-13、Re-14。
2020年以来,欧美国家发生了史上最严重的高致病性禽流感疫情,损失惨重。近年来发现,我国H5亚型禽流感毒株亚型呈现多样性,如H5N2、H5N8、H5N6、H5N5等等[3]。随着时间变化,流行毒株亚型也在变化。2012年之前,我国流行毒株以H5N1亚型毒株为主;2013年,我国流行毒株以H5N8亚型毒株为主;2014年以来,H5N6亚型毒株逐渐发展为流行毒株[4]。开展流行病学调查和生物学特征分析是了解和控制H5亚型AIV传播的重要工具。通过识别感染病例、跟踪病毒传播情况以及分析其遗传和抗原特性,可以制定或优化相关防控措施。病原生态学和分子流行病学调查监测结果表明,我国H5亚型AIV呈现分布面广、病毒血清型复杂多变、病毒遗传变异复杂且多个分支病毒共存的复杂局面[5]。为助力做好新型禽流感病毒监测,明确病毒分布规律和遗传变异特征,研判流行趋势,本文对全球HPAI,特别是H5亚型HPAI疫情的流行特点进行了分析,并对我国禽流感防控提出了针对性对策建议。
据WOAH通报数据,2020—2022年,全球累计共有91个国家/地区报告发生HPAI疫情,累计报告疫情16 146起,累计发病禽为4 449.5万余只,累计扑杀销毁禽2.51亿只。其中,包括38个欧洲国家、21个亚洲国家和地区、20个非洲国家。从全球禽流感疫情形势看,主要表现为疫情分布广、病原血清型多样且复杂、高致病性病毒与低致病性病毒共存等特点。总体来看,目前欧洲地区是全球HPAI疫情集中高发地区,东亚、南亚和中亚地区仅次于欧洲,非洲和北美、澳洲等地是疫情散发区[6-7],符合疫情跟随候鸟(特别是水鸟)迁徙路线传播的特点。已有研究表明,候鸟的长距离迁徙在AIV环球传播中起主要作用[8]。
1.1 血清型分布从血清型看,2020—2022年全球共通报发生11种血清型的HPAI疫情16 146起,各血清型疫情数分别为H5N1(11 205起)、H5N8(3 851起)、H5N5(445起)、H5(235起)、H5N6(115起)、H5N2(95起)、H5N3(75起)、H7N3(45起)、H5N4(40起)、H7N7(4起)、H5N9(1起)以及未通报血清型疫情(35起)(图1)。其中,H5N1亚型是目前全球流行的主要血清型,其疫情数占总疫情数的69.4%;其次是H5N8亚型,占比为23.9%。从各年份来看,2020年报告的疫情血清型主要以H5N8亚型为主,疫情数居前3位的血清型为H5N8(1443起)、H5N5(346起)和H5N1(133起)亚型,疫情数分别占全年疫情的69.6%、16.7%和6.4%;2021年,H5N8亚型血清型依然流行严重,同时亚型H5N1血清型引发的疫情持续增多,上述两种血清型的疫情分别达到了2434起和2396起,占全年疫情的46.3%和45.6%;2022年,H5N1亚型成为了绝对主流血清型,引发的疫情数达8638起,占全部疫情的98.0%。
图1 2020-2022年全球通报发生的HPAI血清型分布Fig.1 Serotype distribution of HPAI in global notification from 2020 to 2022
1.2 时间分布2020—2022年,全球HPAI疫情形势持续恶化,报告的疫情数、病例数和扑杀销毁数都呈急速增长趋势,各年报告的疫情数分别为2074起、5254起和8818起,病例数分别为262.4万只、1468.0万只和2719.1万只,扑杀销毁数分别为2357.1万只、6009.3万只和1.7亿只。另据WOAH有关分析,全球HPAI的季节性趋势较为明显,从各月报告的疫情数整体来看,以9月份疫情最少,10月份开始上升,到下年2月份疫情达到高峰,而后开始下降,直至下一循环。2020—2022年全球HPAI的流行情况符合此种季节性模式。
1.3 空间分布2020—2022年,全球累计共有91个国家/地区报告发生HPAI疫情。其中,欧洲、美洲、亚洲、非洲和大洋洲国家累计报告的疫情数分别为11287起、2136起、1982起、738起和3起,以欧洲国家报告的疫情数最多,占比达69.9%;其次,美洲和亚洲国家,报告的疫情数分别占全部疫情的13.2%和12.3%。欧洲国家报告的血清型包括H5N1、H5N8、H5N5、H5、H5N3、H5N4、H5N2、H7N7以及未报告血清型等9种;美洲国家报告的血清型包括H5N1、H7N3、H5、H5N4以及未报告血清型等5种;亚洲国家报告的血清型包括H5N1、H5N8、H5N6、H5N5、H5N2、H5、H5N9以及未报告血清型等8种;非洲国家报告的血清型包括H5N1、H5N8、H5和H5N2等4种;大洋洲仅有澳大利亚报告发生了H7N7亚型HPAI疫情。
从国家分布来看,2020—2022年报告HPAI疫情数居前10位的国家包括德国(2608起)、法国(2198起)、英国(1306起)、加拿大(1002起)、美国(983起)、荷兰(826起)、波兰(739起)、匈牙利(695起)、丹麦(527起)和韩国(526起),上述10个国家累计报告的疫情数占全球的70.7%。从报告的病例数看,法国、波兰、意大利、墨西哥、尼日利亚、俄罗斯、伊朗、西班牙、加拿大和英国报告的病例数居全球前10位,累计报告病例数为3 936万,占全球病例数的88.5%;其中,法国累计报告病例数达1774.6万,占全球病例数的39.5%。从扑杀销毁数来看,扑杀数1000万只以上的国家包括美国(5658.5万)、加拿大(4721.9万)、法国(2151.3万)、波兰(2004.2万)、日本(1954.5万)和韩国(1804.2万)等6个国家,扑杀数累计占全球的72.9%。
1.4 群间分布2020—2022年发生的HPAI疫情中,家禽疫情和野禽疫情分别为6428起和7051起,野禽疫情略多;约有2.51亿只家禽被扑杀、41.5万只野禽感染死亡。感染的家禽主要以肉鸡、蛋鸡和肉用火鸡为主,还包括有肉鸭、蛋鸭和家鹅、鹌鹑等经济类家禽;感染的野禽种类繁多,有城市和动物园野禽,包括乌鸦、麻雀、天鹅、鸬鹚、鹈鹕等,也有海鸥、燕鸥、白尾海雕等野禽。
2.1 H5N1亚型禽流感流行状况根据WOAH统计,2020—2022年H5N1亚型HPAI疫情在欧洲、美洲、亚洲和非洲的部分国家广泛流行,全球共通报发生H5N1亚型HPAI疫情1 1205起,占HPAI总疫情数的69.4%,累计发病家禽/野禽3272.2万只,扑杀销毁禽只1.8亿只。其中,欧洲共有法国、德国、英国等36个国家累计报告H5N1亚型HPAI疫情7398起,发病禽2541万只、死亡扑杀5372.6万只;美洲共有加拿大、美国、墨西哥等10个国家报告发生H5N1亚型HPAI疫情2075起,发病禽308.7万只、死亡/扑杀禽约1亿只;亚洲共有日本、菲律宾、韩国等13个国家/地区共报告H5N1亚型HPAI疫情1024起,发病禽类57.7万只、死亡扑杀禽约2109.7万只;非洲共有尼日利亚、南非等18个国家共报告H5N1亚型HPAI疫情708起,发病禽364.8万只、死亡/扑杀禽约547万只。其中,2021年全球HPAI疫情流行形势相对严峻,流行亚型复杂多变,2021年10月份前以H5N8亚型为主,10月以后H5N1亚型成为全球主要流行型。
自2022年以来,美国暴发历史上最为严重的H5N1亚型禽流感疫情,共有47个州发生家禽疫情758起,累计超过5 800万只家禽被扑杀。此外,疫情还导致49个州6161只野鸟被感染。值得关注的是,疫情流行期间还导致了121只哺乳动物被感染,包括赤狐、臭鼬、条纹臭鼬、斑海豹、浣熊、灰熊、短尾猫、东北虎、美洲狮、远东豹、郊狼、渔貂、灰海豹和科迪亚克棕熊等14种哺乳动物。调查表明,美国哺乳动物感染可能与野禽中携带的H5N1亚型AIV溢出有关。
2021年至今,全球共报告人感染H5N1病例6例,涉及印度、英国、美国、西班牙和中国等5个国家。此外,根据2005—2019年WOAH公布的H5N1亚型禽流感暴发的信息,疫情主要发生在非洲、亚洲和欧洲,且多发生在5000 km以内的范围;具有远距离传播的机制,可通过候鸟迁徙、长途家禽贸易以及家禽非法走私等方式致使禽流感发生洲际传播[9-10]。
2.2 H5N6亚型禽流感流行状况据WOAH统计,2020—2022年全球仅有菲律宾、越南和中国等3个亚洲国家报告发生H5N6亚型HPAI疫情,累计报告疫情115起,家禽疫情占比达97.4%;累计报告病例数9.2万只,扑杀销毁24.9万只。其中,越南报告发生H5N6亚型禽流感疫情108起,发病家禽9.0万余只、扑杀销毁家禽19.8万只;菲律宾报告H5N6亚型禽流感疫情3起,发病家禽9.0万余只、扑杀销毁家禽5.1万只;中国报告发生野禽H5N6亚型禽流感疫情3起,包括18只野禽发病、280只野禽被销毁。
2014—2016年,中国、老挝和越南均有发现H5N6亚型AIV[11-12]。2016年11月—2017年3月,日本12个家禽养殖场暴发了H5N6亚型禽流感,Takemae等[13]对从日本家禽和野生鸟类中分离出的H5N6亚型AIV进行了基因和遗传进化分析,并对H5N6亚型AIV的进化途径进行了预测。活禽贸易是HPAIV在地理上传播的主要风险因素,但日本禁止从受高致病性流感影响的国家和地区进口活禽和家禽产品,因此通过家禽引入的可能性较小[14]。考虑到野生鸟类的迁徙途径,推测祖病毒可能是2016年春季由中国候鸟迁徙到繁殖地。随后,韩国、瑞士、伊朗、芬兰、瑞典、德国、英国和丹麦等国家也相继检测到该病毒[15-16]。
2.3 H5N8亚型禽流感流行状况自2014年韩国首次报道了Clade 2.3.4.4b H5N8亚型HPAI疫情以来,欧洲、亚洲和大洋洲等多个国家相继报告发生[17-18]。2016年10月—2017年3月,欧洲再次暴发H5N8亚型HPAI疫情,此次疫情涉及到欧洲21国、非洲3国、亚洲4国,共发生疫情1000多起,约465万只家禽被扑杀。截至2021年5月,爱尔兰、英国、保加利亚等27个欧洲国家和地区,伊朗、伊拉克、中国等13个亚洲国家和地区,南非等1个非洲国家共计41个国家和地区报告发生H5N8亚型HPAI疫情3057起,约3578万只家禽被扑杀、2748只野禽感染死亡。
自2008年以来,携带Gs/GD谱系H5亚型Clade2.3.4遗传骨架的HPAI亚型H5N2、H5N5和H5N8在中国家鸭和活禽市场被发现,并不断演变为不同的亚型,包括Clade2.3.4.4。2014—2015年,H5N8亚型AIV及其重组病毒在亚洲、欧洲、北美引起疫情。2020—2021年,H5N8亚型禽流感疫情再次暴发,不仅造成家禽和野生水禽感染,还导致俄罗斯阿斯特拉罕州11.2%蛋鸡死亡,7名养殖场工作人员被感染[19-20]。同时,有研究根据俄罗斯天鹅被感染事件,对我国中部大天鹅迁徙路线进行分析,发现我国中部的H5N8亚型禽流感疫情与俄罗斯密切相关,因此,有必要加强天鹅越冬地和旅行路线监测,减少传播的可能性[21]。
1996年,我国广东省报道,从发病鹅群中首次分离到高致病性H5N1亚型 AIV(A/ Goose/Guangdong/l/96,Gs/GD/96),本次发现在H5亚型AIV的流行史上具有里程碑意义[22-23]。2001年后,在我国香港地区的鸡、鹅、鸭、鸽等家禽中又多次分离到具有相同HA基因来源的H5N1亚型AIV,且所有的病毒分离株对鸡都是高致病性的。2004年1月27日,我国首起H5N1亚型禽流感疫情在广西一养鸭场暴发,在随后月余时间内,全国包括云南、广西、广东等16个省份陆续暴发H5N1亚型禽流感疫情49起,约有14.3万只家禽感染发病,在受威胁区累计扑杀家禽超过900万只。2005年8月l0日,在我国西藏地区一个养殖场也检测到了H5N1亚型AIV。随后新疆、内蒙古、辽宁等l0个省份又先后发生了28起家禽感染H5N1亚型禽流感疫情,共扑杀鸡只近2000万只。截至2022年,H5亚型AIV已经在我国广泛分布,H5N1、H5N6、H5N8等多个亚型共存(图2),这给我国禽类产业带来了严重的经济损失和社会影响。
图2 2004—2022年中国H5亚型HPAI疫情情况Fig.2 Outbreaks of H5 subtype HPAI in China from 2004 to 2022
H5N6亚型AIV最初是确定为H5N1和H6N6病毒之间的重配。Du等[24]为更好地了解H5N6亚型AIV在地方水平上的进化和出现关系,对湖南省武冈市活禽市场进行了调查,上述活禽市场的地理位置位于“东亚—澳大利亚”候鸟的飞行路线上。结果显示,该地区至少存在6种类型的重组H5N6病毒,涵盖了迄今为止报告的所有重组病毒。有研究表明,水禽更易与新型AIV病毒重新组合,从而感染人类或其他物种[25]。2014年4月,我国四川省报告了首例人感染H5N6亚型AIV,这也是世界上首例已知人类感染该流感亚型病例。Zhu等[26]对2014年4月—2021年12月,我国65例人类感染H5N6亚型流感病毒的流行病学情况作以分析,发现65例病例中有3例发生在饲养鸟类的农村地区居民中,且其中有61人在发病前去过活禽市场或是接触过自家养殖的家禽。这提示我国H5N6亚型AIV仍在家禽中继续传播,对公众的生命健康威胁仍然存在,要做好活禽交易市场、农贸市场以及养殖场户的禽流感监测工作。
根据我国国情实际,农业农村部及时制定并实施了全面免疫和扑杀相结合的综合防控策略,很快控制了禽流感的传播与蔓延。2009年5月—2011年11月无家禽HPAI疫情发生,但2011年12月,我国西藏和香港地区又各发生1起H5亚型禽流感疫情。2012年,宁夏回族自治区、甘肃省、广东省、辽宁省、云南省、新疆维吾尔自治区、香港和我国台湾地区的家禽都发生过H5 亚型禽流感疫情;2013年,河北省、西藏自治区的家禽和香港的野鸟发生H5亚型禽流感疫情或分离出H5亚型HPAIV。2014年,贵州省、湖北省、云南省、黑龙江省等地暴发了由类Clade2.3.4 H5亚型AIV引起的疫情,并呈全国性蔓延态势。我国的H5亚型禽流感疫情,从2004年的50起,到近几年的每年数起,这些数据表明,我国实施的强制免疫与扑杀相结合的禽流感综合防控策略成效显著。
据农业农村部有关数据,2017—2022年,我国共有内蒙古自治区、青海省、辽宁省、湖南省、河北省等5省份,共报告发生H5N1亚型禽流感疫情6起,发病数量4.2万只,约10.9万只家禽/野禽被扑杀(见表1);2017—2021年,我国共有安徽省、贵州省、湖北等16省份共报告发生H5N6型禽流感疫情20起,发病数量93 499羽,约22.8万只家禽被扑杀(表2);2020—2021年,我国共有山西省、山东省、北京市、江苏省、西藏自治区、陕西省、宁夏回族自治区等7省份共报告发生野禽H5N8型禽流感疫情7起,野禽发病/死亡4612只(表3)。
表1 2017—2022年我国H5N1亚型禽流感疫情情况Table 1 The occurrence of H5N1 AIV in China from 2017 to 2022
表2 2017-2022年我国H5N6亚型禽流感疫情情况Table 2 The occurrence of H5N6 AIV in China from 2017 to 2021
表3 2020—2022年我国H5N8亚型禽流感疫情情况Table 3 The occurrence of H5N8 AIV in China from 2020 to 2022
当前我国现有养殖水平阶段,尤其是水禽、旱禽的混养区域,在禽流感疫苗的选择压力下,自然界中与疫苗毒株抗原性有着较大差异的毒株类群有可能突破免疫屏障而实现在家禽中的感染,甚至引发新的疫情,这也使得在未来一段时间内,我国家禽中出现的HPAI病毒株的种类有可能更加多样化。这种AIV复杂流行局势给我国禽流感的监测工作提出了更高要求。此外,LPAIV在家禽中的流行也会降低家禽的生产效率,加之近年来H7N9、H5N8亚型等病毒感染人并致人死亡的事件发生[27],这也对如何保障“人病兽防”、“同一健康”提出了更高要求。
4.1 推进养禽业产业结构优化升级,提高生物安全水平养禽产业健康发展关乎国计民生。建议持续改善养殖环境,推动产业升级,向专业化、适度规模化饲养方向发展,实行封闭式饲养管理,采取“全进全出”的生产方式,规范引种和隔离,提高养禽场的生物安全防控水平[28],充分发挥养禽场的防疫主体作用,尽量避免野禽与家禽接触,以及家禽与其他传染源的接触,减少病毒传播机会;同时加快推进HPAI无疫区和无疫小区建设。
4.2 重视监测工作,密切监视禽流感的流行动态与流行趋在我国家养禽和野生禽类中,存在多种Clade分支的H5亚型AIV。它们之间交叉保护差,甚至同一Clade不同亚分支的病毒交叉保护也难以保证,这对于以使用疫苗作为主要防控手段的策略来说挑战巨大。同时,流感病毒在自然界中传播时,极其容易发生抗原变异,因此要更加重视监测工作,及早发现变异和可能形成流行的毒株,做好研制相对应的灭活疫苗研发储备工作[29],积极助力国家禽流感防控工作。
4.3 积极推动疫苗免疫和扑杀相结合的综合防控策禽流感不仅造成了严重的公共卫生问题,而且对中国家禽业造成了相当大的损害。控制和根除AIV成为中国动物疫病控制的首要任务。其中,对于HPAI,根据WOAH防控策略建议,对于HPAI主要采取两种综合防控策略,一种是以扑杀为主的综合防控策略,即扑杀为主,并结合监测、检疫、移动控制、消毒、无害化处理等多种措施;另外一种是免疫与扑杀相结合的综合防控策略,即采取疫苗进行免疫,对易感家禽进行疫苗接种仍然是中国控制禽流感的主要策略之一[30],其中要确保免疫密度和强化抗体检测,然后再结合监测、检疫、移动控制、扑杀、补偿、消毒、无害化处理等综合防控策略目前禽流感防控取得的成效:消灭了第7分支病毒,2020年之后没有发生人感染H7N9病例。
禽流感主要通过野鸟直接或间接接触传播,欧美等发达国家普遍采用“物理隔离安全屏障+扑杀”的防控策略;中国作为世界上最大的家禽饲养国,家禽养殖量达170亿只,包括水禽40多亿只,由于我国很多家禽(尤其是鸭和鹅)是在开放环境饲养,缺乏物理安全屏障,能与野鸟自由接触,极易感染野鸟携带的病毒。当前,我们国家主要采取疫苗免疫和扑杀相结合的综合防控策略,这与我国家禽业的养殖模式、养殖环境等因素密不可分。与此同时,我国疫苗免疫的成功经验也为欧美国家使用疫苗防控H5亚型禽流感提供了范式和指导,欧美国家的禽流感防控策略已经开始逐步由“扑杀”向“疫苗免疫”转变,这也说明我国对全球家禽业的健康、高效可持续发展产生了重大影响。
4.4 加强对养殖场等关键环节的监测预警,明确监测目的对于养殖场所应坚持主动监测与被动监测相结合。根据本地区动物疫病流行特点、防控现状和畜牧业生产等情况,在做好主动监测的同时,进一步强化临床巡查和疫病报告,不断提高数据采集、分析和报告的规范性、系统性和科学性;二是病原监测与抗体监测相结合。抗体监测主要用于免疫效果评估,病原监测主要用于监测预警。要结合不同层级实验室的检测能力,实行分级监测,提高监测效率。县级以血清学检测为主,鼓励开展病原学监测。省和地市级以病原学监测为主,提高监测结果的分析和应用能力。