高致病性禽流感H5N1病毒研究进展

1997年8月发现首例人禽流感病例以来,不断有人禽流感病例发生,截至2007年3月1日,WHO报道的经实验室确证的H5N1禽流感感染者共277例,死亡167例,死亡率超过50％。目前WHO对禽流感的预警是3级,即是一种新的流感亚型,已经在人类中引起严重疾病,但还没有在人类中持续传播流行。本文就目前H5N1禽流感病毒来源,跨越物种传播的机制,致病力决定因素及人间传播能力等几个关键的基础问题研究进展进行综述。     

高致病性禽流感H5N1病毒研究进展

1997年8月发现首例人禽流感病例以来,不断有人禽流感病例发生,截至2007年3月1日,WHO报道的经实验室确证的H5N1禽流感感染者共277例,死亡167例,死亡率超过50%。目前WHO对禽流感的预警是3级,即是一种新的流感亚型,已经在人类中引起严重疾病,但还没有在人类中持续传播流行。本文就目前H5N1禽流感病毒来源,跨越物种传播的机制,致病力决定因素及人间传播能力等几个关键的基础问题研究进展进行综述。     

中国大陆首例人感染高致病性禽流感病毒(H5N1)病例的实验室诊断

目的 对2005年10月湖南省湘潭市湘潭县发生的一名不明原因肺炎病例进行实验室检测,以确定导致该病例的主要病因.方法 采集病例呼吸道标本以及血清标本,对呼吸道标本利用分子鉴别诊断技术以及RT-PCR和实时荧光定量RT-PCR检测病毒核酸;通过血凝抑制试验以及微量中和试验检测血清中的特异性抗体.结果 该病例所有的呼吸道标本H5N1病毒特异性核酸及病毒分离均为阴性.红细胞凝集抑制及微量中和实验显示,恢复期血清较急性期血清H5N1特异性抗体阳转并且有4倍以上增高.结论 通过实验室检测结果分析,该病例为中国大陆第一例人感染高致病性禽流感病毒（H5N1）实验室确诊病例.     

我国分离人H5N1禽流感病毒血凝素基因特性的研究

目的 分析我国分离的人高致病性禽流感H5N1病毒的抗原性以及基因特性.方法 对所分离的H5N1病毒的血凝素基因和神经氨酸酶基因进行序列测定.结果 对血凝素基因的序列测定结果表明从我国分离的H5N1病毒具有较高的同源性,但是与越南、泰国等国家分离的H5N1病毒明显不同.序列测定的结果同时表明无论是受体特异性还是连接肽都是禽源的.结论 目前我国分离的H5N1病毒属于同一个组,与泰国、越南分离毒株不同,并且发现病毒的特性仍然是禽源的,没有发现从禽到人的重组或者重配。     

流感及H5N1亚型禽流感病毒液相检测芯片的制备

目的 建立利用液相芯片技术检测甲、乙型流感和H5N1亚型高致病性禽流感病毒的方法,并对该方法进行评价。方法 对GenBank中甲型流感病毒的NP、乙型流感病毒的HA以及高致病性禽流感病毒（H5N1）的H5、N1基因片段序列进行同源性比对,根据保守序列,设计针对各基因的简并引物和寡核苷酸探针,制备探针偶联微球,将样本核酸多重PCR扩增产物与微球进行杂交,以Bio-Plex液相芯片检测系统进行芯片检测。结果 该方法可以对甲型流感病毒的NP基因、乙型流感病毒的HA基因以及高致病性禽流感病毒（H5N1）的H5、N1基因同时进行检测,病毒核酸的最低检出量为1pg,检测特异性高。结论 成功构建了甲、乙型流感病毒和H5N1亚型高致病性禽流感病毒液相芯片检测系统,为流感、禽流感的快速检测、诊断奠定了基础。     

感染H5N1病毒恒河猴大脑的病理学观察

目的H5N1禽流感病毒与1918年大流感病毒基因序列的高度相似表明该病毒对人类构成巨大威胁,本文主要观察H5N1禽流感病毒对恒河猴大脑影响。方法恒河猴5只,年龄2～3岁,经环甲膜穿刺接毒105TCID50/ml7ml,取大脑行苏木精-伊红(HE)染色和免疫组化观察。结果和对照组11号猴比较,实验组猴出现神经元萎缩,噬神经元现象,局部坏死和血管套现象。结论H5N1禽流感病毒导致恒河猴大脑损害,出现非化脓性脑炎,进一步证实了H5N1禽流感病毒对哺乳类日渐适应并且表现出越来越强的神经毒性。在今后的临床治疗中要重视H5N1病毒引起脑炎的预防和治疗。     

禽流感H5N1型病毒对NIH小鼠的致病敏感性研究

目的观察禽流感H5N1型病毒对NIH小鼠的致病性。方法将NIH小鼠随机分为接毒组（20只）和对照组（10只）,在负压感染实验室,接毒组于乙醚麻醉后给予AIVH5N1型病毒滴鼻,对照组予正常阴性尿囊液滴鼻,观察14d,记录小鼠的体温、体重、临床症状、死亡情况、病理变化、肺指数及抗体变化。结果NIH小鼠感染禽流感H5N1型病毒后第1天就出现精神不振,病程主要集中在第3—7天,临床症状主要表现为弓背、蜷缩、竖毛、颤抖、反应迟钝、活动减少、爱扎堆,体重（下降）出现减轻,体温降低,死亡率为40％;接毒组死亡小鼠肺指数为（2．21±0．40）,较对照组的（0．44±0．23）明显增高,差异有统计学意义（P〈0．01）;肺组织病理严重改变,第8天才能检出抗体（OD值等于0．231）。结论禽流感H5N1型病毒对NIH小鼠有一定的致病性。     

高致病性人禽流感H5N1疫苗滴鼻免疫应答效果的初步研究

目的 通过高致病性人禽流感H5N1全病毒-MF59佐剂疫苗滴鼻免疫Balb/c小鼠,评价该疫苗所诱导的系统免疫与黏膜免疫应答效果.方法 以不同剂量抗原按比例与MF59佐剂配伍制成粘膜疫苗,滴鼻免疫Balb/c小鼠,二免2周采血检测血清IgG、IgM效价及血清中HAI(HA inhibitor)的中和抗体效价,同时收集鼻、肺灌洗液,检测其lgG和slgA抗体效价.结果 H5NI+MF59组血清抗体效价较H5NI组有显著升高(P＜0.01);在各剂量组中,随着剂量的增加抗体效价呈上升趋势.12μg腭后抗体效价呈下降趋势,以HSNI+MF59(12μg)组效价最高;肺鼻灌洗液中,均可检测到特异性分泌型IrA、IsG,其中特异性分泌型IgA效价略高于IgG;抗体亚型的分布以IgG1、IgG2b为主.结论 灭活高致病性禽流感全病毒H5N1在佐剂MF59作用下可诱导机体产生体液免疫应答,同时还可以在黏膜局部产生特异性分泌型IgA、IsG,为高致病人禽流感病毒I-15N1黏膜疫苗的研制奠定了基础.     

抗H5N1禽流感病毒VHH抗体库的构建

目的:构建抗H5N1禽流感病毒的小羊驼免疫噬菌体重链可变区抗体库(VHH型抗体库),为抗H5N1的VHH抗体筛选奠定基础。方法:利用H5N1灭活疫苗免疫小羊驼,一定免疫时间后测定小羊驼外周血清中抗体中和活性,分离其外周淋巴细胞,利用RT-PCR方法得到VHH抗体片段。通过优化连接和电转化方法,将足量VHH片段与pCANTAB5E连接后电转入大肠杆菌TG1,获得VHH抗体基因库;检测基因库库容以及多样性,并采用血凝抑制试验对噬菌体抗体库进行初步功能性鉴定。结果:利用H5N1灭活疫苗免疫小羊驼四次后,其外周血清中抗体血清抑制效价可达1∶2 560,构建的VHH抗体基因库库容可达3×108,随机挑选14个抗体基因克隆进行测序鉴定,结果显示均为独立克隆,表明所建抗体库多样性好。上述基因库经辅助噬菌体拯救后,得到抗H5N1的噬菌体VHH型抗体初级库,对初级库进行血凝抑制试验,结果呈阳性,表明初级库中存在具有潜在中和活性的抗H5N1抗体。结论:结果表明,已成功构建抗H5N1禽流感病毒的小羊驼免疫噬菌体重链抗体库,为进一步筛选抗H5N1禽流感的重链抗体打下良好基础,并为H5N1的早期临床诊断和治疗提供新的手段。     

Real-time RT-PCR assay to differentiate clades of H5N1 avian influenza viruses circulating in Vietnam

Continued circulation and geographical expansion of highly pathogenic avian influenza H5N1 virus have led to the emergence of numerous clades in Vietnam. Although viral RNA sequencing and phylogenetic analysis are the gold standard for H5N1 HA clade designation, limited sequencing capacity in many laboratories precludes rapid H5N1 clade identification and detection of novel viruses. Therefore, a Taqman real-time RT-PCR assay for rapid differentiation of the four major H5N1 clades detected in Vietnam was developed. Using HA sequence alignments of clades 1.1, 2.3.2.1, 2.3.4, and 7 viruses, primers and FAM-labeled probes were designed to target conserved regions characteristic of each clade. The assay was optimized and evaluated using circulating clades of H5N1 collected in Vietnam from 2007 to 2012 and shown to be both sensitive and specific for the differentiation of the four H5N1 clades. The assay provides a useful tool for screening of large specimen collections for HA gene sequencing and phylogenetic analysis and for the rapid identification of molecular clade signatures to support outbreak investigations and surveillance activities. Finally, this assay may be useful to monitor for the emergence of novel or variant clades of H5N1 in Vietnam in the future or in other countries where these particular clades may circulate.     

广东地区人禽流感H5N1毒株的核蛋白基因变异和进化

目的通过对人禽流感H5N1毒株核蛋白（NP）基因序列的变异分析，揭示毒株NP基因变异与进化。方法检测广东地区人禽流感H5N1毒株NP基因核苷酸序列，同时检索全球人禽流感H5N1毒株NP基因序列，采用DNAStar5．0软件对检索的人禽流感H5N1毒株NP基因核苷酸序列进行比对和分析；并结合流行病学资料对变异毒株进行进化速度分析。结果1997--2006年45株毒株胛基因核苷酸序列同源性分成3类，1997--1998年毒株为第1类，2004--2005年毒株为第2类，2003年毒株和2006年毒株为第3类；NP基因35个氨基酸位点全部置换，占7．03％（35／498）；2003—2006年H5N1毒株通过氨基酸第430位（1〈430T）位点的置换，增加一个糖基化位点（NGT430-432；GD—01—06毒株第370位发生N3加S变异；增加一个糖基化位点（NES368.370）。同义变异中，NP基因Ks（同义变异速度）值为2．03×10^-5～2．55×10^-5核苷酸／d，Ka（错义变异速度）值为1．58×10^-6～3．10×10^-6核苷酸／d，检验发现进化无明显选择性压力存在。结论1997--1998年毒株、2004--2005年毒株、2003年毒株和2006年毒株NP基因核苷酸有差异；2003--2006年人禽流感H5N1毒株NP基因增加一个糖蛋白位点、GD-01—06毒株再增加一个糖蛋白位点可能改变毒株抗原性。人禽流感H5N1毒株在自然界变异频繁，随着其自然进化，H5N1毒株具有人．人传播能力的概率较大。     

整合深圳人源H5N1禽流感病毒株血凝素蛋白的假型逆转录病毒的构建

目的 构建整合深圳人源H5N1禽流感病毒(avian influenza virus,AIV)株血凝素(HA)的假型逆转录病毒.方法 利用逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)技术扩增深圳人源H5N1禽流感病毒株HA基因,将扩增产物与pGEM-T载体连接,在经过酶切及测序鉴定后,通过Sal Ⅰ与BamHⅠ酶切位点将HA基因克隆至真核表达载体CMV/R,然后协同转移载体pHR-Luc、包装载体pCMV&8.2通过磷酸钙共沉淀法转染人胚肾细胞(293T),72 h后收集假病毒上清,超速离心后通过Western blot鉴定假病毒颗粒HA、P24蛋白的表达,同时测定HIV-HA假病毒对犬肾传代细胞(MDCK)、宫颈癌上皮细胞(HeLa)、中国仓鼠卵母细胞(CHO)和293T等4种不同细胞株的感染活性.结果 深圳人源HSN1禽流感病毒株A/Shenzhen/406H/06属于subelade2.3,其HA基因开放读码框编码567个氨基酸,在GenBank登录号为EF137706.经Sal Ⅰ与BamH Ⅰ双酶切鉴定HA基因成功克隆至真核表达载体CMV/R.将pHR-Luc、pCMV&8.2、CMV-HA共转染293T细胞后,所收集的假病毒经Western blot证实假病毒颗粒不仅含有HIV基质蛋白P24,还可以整合AIV HA蛋白,并且能够由前体蛋白HA0裂解为具有生物活性的HA1和HA2蛋白.HIV-HA假病毒可以感染MDCK、HeLa、CHO、293T等4种靶细胞,表明所构建的假病毒具有感染活力,且具有广泛的宿主范围.结论 本研究成功构建整合A/Shenzhert/406H/06 HA蛋白的假型逆转录病毒,并且HIV-HA假病毒具有良好的感染活性,从而为下一步筛选中和抗体及抗原表位分析奠定基础.     

人禽流感H5N1毒株NS基因特征和进化

目的通过对人禽流感H5N1毒株NS基因序列的变异分析,揭示毒株NS基因特征与进化.方法检测广东地区人禽流感H5N1毒株NS基因核苷酸序列,同时检索全球人禽流感H5N1毒株NS基因序列,采用DNAStar5.0软件对检索的人禽流感H5N1毒株NS基因核苷酸序列进行比对和分析;并结合流行病学资料对变异毒株进行进化速度分析.结果根据对NS1基因和NS2基因核苷酸序列进行同源性比较,发现分成两个系列1997～1998年人禽流感毒株为一个系列(G1),2003～2006年毒株为另一个系列(G2);其中,2003～2006年毒株NS1基因和NS2基因中,2004～2006年越南、泰国毒株为第1亚组(G2a),2005～2006年印尼毒株为第2亚组(G2b),2006年中国大陆毒株和2003年香港毒株为第3亚组(G2c)、2006年中西亚、北非毒株为第4亚组(G2d).NS1基因74个氨基酸位点置换,占32.2%(74/230);其中,中国大陆2006年2株毒株(ZJ-16-06、GD-01-06)的NS1基因有3个位点有改变A086T、F201Y和P215L.NS2基因共有31个氨基酸发生置换,置换率为25.6%(31/121);中国大陆2006年2株毒株(ZJ-16-06、GD-01-06)的NS1基因有3个位点有改变,包括E/K036G、S044T和L058F.NS1基因Ks值为10.1×10-6～33.4×10-6Nt/d,Ka值为11.6×10-6～17.6×10Nt/d;显示NS1基因受到机体免疫压力较大,检验发现基因进化存在明显选择性压力存在,而GD-01-06的NS1基因受到选择性压力较小;与NS1基因比较,NS2基因的同义突变和错义突变速度均降低,但尤以错义突变速度降低明显(Ks值为15.5×10-6～25.5×10～Nt/d,Ka值为7.39×10-6～10.1×10-6Nt/d).2003～2006年毒株NS1基因丢失第80～84位氨基酸序列(TLASV),引起氨基酸结构改变;而糖基化位点未改变.结论目前NS1基因和NS2基因进化分成两组;NS1基因除自发置换进化较快外,受到明显机体免疫机制压力,第80～84位氨基酸TIASV丢失可能对致病性发生影响.2006年中国大陆毒株NS1基因和NS2基因均有3个氨基酸与其它毒株有别,显示中国大陆人禽流感H5N1毒株NS基因正在向另一方向进化.人禽流感H5N1毒株NS基因在自然界变异非常频繁,不断变异将影响H5N1毒株在人-人传播能力和引发大流行.     

Pathogenesis of Infectious Disease of Mice Caused by H5N1 Avian Influenza Virus

The pathogenesis of a disease caused by Qinghai-like H5N1 influenza virus in BALB/c mice was studied. Clinical, morphological, and immunological characteristics of the experimental infection caused by highly pathogenic A/duck/Tuva/01/06/ (H5N1) virus are described. Translated from Byulleten’ Eksperimental’noi Biologii i Meditsiny, Suppl. 1, pp. 52–55, 2008     

Enhanced growth of seed viruses for H5N1 influenza vaccines

Seed viruses used to produce inactivated H5N1 influenza vaccines are recombinant viruses with modified avirulent-type hemagglutinin (HA) and intact neuraminidase (NA) genes, both derived from an H5N1 isolate, and all remaining genes from the PR8 strain, which grows well in eggs. However, some reassortants grow suboptimally in eggs, imposing obstacles to timely, cost-efficient vaccine production. Here, we demonstrate that our PR8 strain supports better in ovo growth than the PR8 strain used for the WHO-recommended seed virus, NIBRG-14. Moreover, inclusion of an alternative NA protein further enhanced viral growth in eggs. These findings suggest that our H5N1 vaccine candidates would increase the availability of H5N1 vaccine doses at the onset of a new pandemic.     

Substrate specificity of avian influenza H5N1 neuraminidase

AIM: To characterise neuraminidase(NA) substrate specificity of avian influenza H5N1 strains from humans and birds comparing to seasonal influenza virus.METHODS: Avian influenza H5N1 strains from humans and birds were recruited for characterising their NA substrate specificity by using a modified commercial fluorescence Amplex Red assay. This method can identify the preference of α2,6-linked sialic acid or α2,3-linked sialic acid. Moreover, to avoid the bias of input virus, reverse genetic virus using NA gene from human isolated H5N1 were generated and used to compare with the seasonal influenza virus. Lastly, the substrate specificity profile was further confirmed by high-performance liquid chromatography(HPLC) analysis of the enzymatic product. RESULTS: The H5N1 NA showed higher activity on α2,3-linked sialic acid than α2,6-linked(P 0.0001). To compare the NA activity between the H5N1 and seasonal influenza viruses, reverse genetic viruses carrying the NA of H5N1 viruses and NA from a seasonal H3N2 virus was generated. In these reverse genetic viruses, the NA activity of the H5N1 showed markedly higher activity against α2,3-linked sialic acid than that of the H3N2 virus, whereas the activities on α2,6-linkage were comparable. Interestingly, NA from an H5N1 human isolate that was previously shown to have heamagglutinin(HA) with dual specificity showed reduced activity on α2,3-linkage. To confirm the substrate specificity profile, HPLC analytic of enzymatic product was performed. Similar to Amplex red assay, H5N1 virus showed abundant preference on α2,3-linked sialic acid.CONCLUSION: H5N1 virus maintains the avian specific NA and NA changes may be needed to accompany changes in HA receptor preference for the viral adaptation to humans.     

Vaccination of domestic ducks against H5N1 HPAI: A review

Domestic ducks play an important role in the epidemiology of H5N1 highly pathogenic avian influenza (HPAI) viruses. Consequently, successful control of H5N1 HPAI in ducks is important for the eradication of the disease in poultry and in preventing infections in humans. Domestic ducks, however, include different species and breeds, and the susceptibility to infection, disease and response to vaccination can vary depending on the species and age of the bird. Most domestic duck species are descendants of mallard ducks (Anas platyrhynchos), but in Asian countries Muscovy ducks (Cairina moschata) are also commonly farmed. Current vaccines and vaccination practices are insufficient for the control of H5N1 HPAI virus infections in domestic waterfowl and new vaccination strategies are needed. Although vaccination has proven effective in protecting ducks against disease, shedding of the virus still occurs in clinically healthy vaccinated populations. To improve protection of ducks against H5N1 HPAI, vaccination programs must take into account the susceptibility of ducks to circulating viruses and the particular production systems and husbandry practices of the country. Vaccination needs to be implemented as part of a comprehensive control strategy that also includes biosecurity, surveillance, education and elimination of infected poultry.