哈萨克斯坦季节性流感病毒(2020–2025年)的流行病学监测与遗传进化分析

《Viruses》:Surveillance of Seasonal Influenza Viruses in Kazakhstan (2020–2025) Tatyana Glebova, Nailya Klivleyeva, Nuray Ongarbayeva, Assem Baimukhametova, Nurbol Saktaganov, Mereke Kalkozhayeva, Kobey Karamendin, Indira Ibragimova, Madisha Sagatova and Richard Webby + 2 authors

【字体: 时间:2026年04月08日 来源:Viruses 3.5

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  本文聚焦流感病毒带来的严峻公共卫生挑战。为解决A(H3N2)亚型高变异性导致的疫苗有效性波动等问题,研究人员在哈萨克斯坦开展了长达五年的流感流行病学与分子特征监测研究。结果发现,A(H3N2)是2021–2022和2023–2024年流行季的优势毒株,其2023–2024年的流行株属于3C.2a1b.2a.2a.3a.1遗传分支。本研究证实了持续监测病毒演化和选择匹配疫苗株的重要性,对优化地区疫苗接种策略、保障生物安全具有关键意义。

  
流感,这个每年冬季都会“如约而至”的不速之客,是导致全球范围内急性呼吸道感染、引发严重健康问题甚至死亡的重要原因之一。在流感病毒的家族中,A(H3N2)亚型尤其令人头疼。它就像一个“百变魔君”,拥有极高的遗传和抗原变异性,这使得针对它研发的疫苗效果常常大打折扣,也为公共卫生防控带来了巨大挑战。为了更精准地“追踪”和“锁定”这个狡猾的对手,研究人员在哈萨克斯坦这片广袤的土地上,展开了一场为期五年的“追踪调查”,旨在摸清流感病毒,特别是A(H3N2)的流行规律和分子特征,为当地的流感防控策略提供关键的科学依据。这项研究最终发表在国际期刊《Viruses》上。
为了系统性地回答上述问题,研究人员采用了多种关键技术方法。他们从哈萨克斯坦多个地区的医疗机构收集了2019年至2025年间共2200份鼻咽拭子和1465份血清样本,建立了跨年份、跨年龄段的生物样本队列。在病毒检测与分型方面,研究使用实时荧光定量聚合酶链式反应(rtRT-PCR)对拭子样本中的流感病毒抗原进行检测和分型。在免疫应答分析方面,则采用了血凝抑制试验(HI)和酶联免疫吸附测定法(ELISA)来测定血清中针对特定流感病毒株的特异性抗体水平。对于病毒株的深度解析,研究人员对部分阳性样本进行了病毒基因测序,并利用ClustalW、MEGA等生物信息学工具对血凝素(HA)和神经氨酸酶(NA)基因进行了序列比对与系统发育分析,构建了进化树以确定病毒株的遗传谱系。
研究结果
1. 样本与流行病学特征
研究分析了2020-2025年间采集的2200份鼻咽拭子样本,样本主要来自17岁及以下的儿童(占57.62%)。大部分样本(74.14%)采集自哈萨克斯坦南部人口稠密地区。在临床诊断方面,绝大多数样本(94.09%)来自急性呼吸道病毒性感染(ARVI)和急性呼吸道感染(ARI)患者。通过rtRT-PCR检测,共在307份样本(13.95%)中检测到流感病毒遗传物质,其中流感A病毒(IAVs)占12.95%,流感B病毒占1.00%。在A型流感中,A(H1N1)pdm09和A(H3N2)的检出率分别为3.59%和4.77%。研究发现,A(H3N2)是2020-2021、2021-2022和2023-2024流行季的优势毒株,尤其在2021-2022和2023-2024季的检出率最高。从年龄分布看,4岁以下儿童的病毒检出率最高(25.08%),而65岁以上老年患者的检出率最低(10.10%)。
2. 血清学调查结果
对1465份血清样本的分析显示,针对A(H3N2)病毒的抗血凝素抗体在HI检测中的总阳性率为33.40%,在ELISA检测中为19.17%。抗体阳性率在2020-2021、2021-2022和2023-2024流行季较高,但在2022-2023季的血清中未检测到针对A(H3N2)的抗体。血清学数据表明,人群中存在针对不同流感病毒(A/H1N1pdm09, A/H3N2, B)的免疫反应,但需注意疫苗接种可能对血清阳性结果有贡献。
3. 分子进化分析
研究人员对来自哈萨克斯坦东部乌斯季卡缅诺戈尔斯克市的三株A(H3N2)病毒(A/Ust-Kamenogorsk/2511/2024, A/Ust-Kamenogorsk/2543/2024, A/Ust-Kamenogorsk/2551/2023)进行了全基因组测序和系统发育分析。分析表明,这些毒株的HA和NA基因与当时在美国、中国、俄罗斯等国流行的毒株亲缘关系密切,同属于一个特定的遗传进化支:3C.2a1b.2a.2a.3a.1(亦称J.2分支)。与2021年疫苗株A/Darwin/6/2021相比,这些毒株的HA蛋白存在25-28个氨基酸差异,并具有一些独特的氨基酸替换(如C1272T, A1654G等)。在NA基因中也发现了独特替换(如A1160G, A643G)。基因型分析表明,这些病毒对神经氨酸酶抑制剂(如扎那米韦、帕拉米韦、奥司他韦、拉尼娜米韦)和聚合酶酸性蛋白(PA)抑制剂巴洛沙韦保持敏感。值得注意的是,在M2蛋白中发现了S31N突变,这可能提示对金刚烷胺类药物(如金刚烷胺、金刚乙胺)存在耐药性。
研究结论与讨论
本项综合研究明确了流感A(H1N1)pdm09、A(H3N2)和B型病毒在哈萨克斯坦2020-2025年呼吸道传染病流行过程中的核心作用,其流行优势随季节交替变化。研究确认,在2021-2022和2023-2024流行季,A(H3N2)是主导的流行毒株,而2023-2024季的流行株属于特定的3C.2a1b.2a.2a.3a.1遗传分支。这一发现至关重要,因为病毒表面的HA和NA蛋白的持续变异直接影响疫苗的保护效果。研究中发现的毒株与WHO推荐的2025年流感疫苗候选株A/District of Columbia/27/2023和A/Croatia/10136RV/2023亲缘关系密切,这为评估当时疫苗株与流行株的匹配度提供了直接证据。
研究的深远意义在于强调了持续病毒监测的极端重要性。由于流感病毒,特别是A(H3N2)亚型,具有快速进化和抗原漂移的特性,年度疫苗株的推荐必须基于对当前流行株的精准分子特征分析。本研究在哈萨克斯坦开展的长期监测工作,正是构建这种预警和应对能力的关键一环。它不仅有助于理解病毒在本地的传播动态和遗传进化趋势,还能为国家和地区层面选择最相关的疫苗株、优化免疫策略提供数据支持,从而直接提升该国的生物安全水平。尽管研究存在样本地理分布不均、样本量相对全国人口较小等局限,但其结果清晰表明,在COVID-19大流行之后,呼吸道病毒的流行模式发生了变化,A(H3N2)病毒重新成为重要的健康威胁。因此,世界卫生组织(WHO)倡导的全年性全球流行病学监测,对于及时发现可能影响人类健康的病毒学、流行病学和临床变化,并共享信息以进行风险评估,始终是应对流感威胁的基石。
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