三重组合高致病性禽流感A(H5N1)病毒的出现与演变——阿根廷,2025年
作者:埃斯特法尼娅·贝内代蒂(Estefania Benedetti)、玛丽亚·卡罗琳娜·阿图索(Maria Carolina Artuso)、亚历克斯·伯恩(Alex Byrne)、玛丽亚·德贝伦·加里博托(Maria de Belen Garibotto)、马丁·阿瓦罗(Martín Avaro)、卢安娜·皮奇尼(Luana Piccini)、阿里亚娜·查莫罗(Ariana Chamorro)、马塞洛·斯基奥拉(Marcelo Sciorra)、瓦尼娜·马尔基奥内(Vanina Marchione)以及安德烈亚·庞托里埃罗(Andrea Pontoriero)
+ 另有5位作者
《Viruses》:Emergence and Evolution of Triple Reassortant Highly Pathogenic Avian Influenza A(H5N1) Virus, Argentina, 2025
Estefania Benedetti,
Maria Carolina Artuso,
Alex Byrne,
Maria de Belen Garibotto,
Martín Avaro,
Luana Piccini,
Ariana Chamorro,
Marcelo Sciorra,
Vanina Marchione and
Andrea Pontoriero
+ 5 authors
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时间:2026年05月01日
来源:Viruses 3.5
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摘要
高致病性禽流感(HPAI)的H5N1亚型由于其高致死率和跨物种传播能力,构成了重大的动物源性威胁。2025年初,阿根廷在查科省发现了一种新的三重组A(H5N1)病毒,该病毒结合了欧亚、北美和南美的基因片段。随后在布宜诺斯艾利斯和恩特
摘要
高致病性禽流感(HPAI)的H5N1亚型由于其高致死率和跨物种传播能力,构成了重大的动物源性威胁。2025年初,阿根廷在查科省发现了一种新的三重组A(H5N1)病毒,该病毒结合了欧亚、北美和南美的基因片段。随后在布宜诺斯艾利斯和恩特雷里奥斯发生的疫情基因组分析证实了这种重组病毒的持续存在,以及额外的HA替换(T204K、P251S),这些替换可能增加了病毒与哺乳动物受体的亲和力。尽管PB2序列缺乏典型的哺乳动物适应性标记(E627K、Q591K、D701N),但所有病毒都含有I292M突变,这种突变与人类适应性有关。系统发育分析显示了不同的基因型以及不断增加的遗传多样性。这些发现表明病毒在阿根廷境内仍在进化并适应环境,这强调了持续进行基因组监测、及时共享数据以及实施综合“同一健康”策略的紧迫性,以减轻H5N1在南美洲传播所带来的动物源性和社会经济风险。
1. 引言
禽流感,尤其是H5N1亚型,由于其动物源性潜力以及报告的人类病例中的高致死率,对公共卫生构成了重大威胁。最近还有证据表明高致病性禽流感(HPAI)在哺乳动物之间持续传播[1], 这增加了病毒获得能够在其间持续传播的突变的风险;从而引发了人们对潜在大流行的担忧[2, 3]。此外,家禽疫情会导致巨大的经济损失,并对全球粮食安全构成严重威胁,这突显了持续进行主动监测、采取严格的生物安全措施以及为潜在的公共卫生紧急情况制定全面准备策略的必要性[4]。
自2022年底首次在南美洲被发现以来,2.3.4.4b谱系的HPAI H5N1病毒在该大陆的野生鸟类和家禽中引发了广泛的疫情。2023年,阿根廷报告了多起A(H5N1) 2.3.4.4b谱系的疫情,涉及野生鸟类、后院家禽和商业禽群,以及海洋哺乳动物(南美海狮)[
5]。
2025年初,阿根廷在查科省(位于该国东北部)报告了第一种新的三重组A(H5N1)病毒的证据,该病毒的基因片段来源于欧亚H5N1(HA、NA和MP)、北美低致病性禽流感(LPAI)(NP)和南美LPAI谱系(PA、PB1、PB2和NS)。这些事件突显了H5N1在美洲的动态进化[
6]。
在这项研究中,我们对2025年在阿根廷发生的后续疫情中检测到的H5N1病毒进行了初步的基因组分析(
图1)。7月至9月期间,该国中部地区的布宜诺斯艾利斯和恩特雷里奥斯省又报告了五起疫情,在这些疫情中也检测到了三重组H5N1病毒。重要的是,最近获得的序列保持了重组特征,同时还显示出额外的氨基酸替换,这表明H5N1在南美洲引入该地区后仍在持续进化。
图1. 2023-2025年在阿根廷检测到的HPAI H5N1病毒的血凝素(HA)基因序列的最大似然系统发育树。2023年的毒株显示为蓝色,2025年的毒株显示为紫色。2025年的疫情月份也标示出来。2025年的病毒形成了一个独立的簇,与2023年检测到的病毒不同。不同的颜色表示不同的2025年疫情。
2. 材料与方法
在2025年7月至9月期间,作为SENASA开展的主动和被动监测活动的一部分,从布宜诺斯艾利斯和恩特雷里奥斯省发生的四起禽流感疫情中收集了家禽的气管和/或泄殖腔拭子样本。根据世界动物卫生组织(WOAH)《陆地动物诊断测试和疫苗手册》(2022年)的建议以及实验室的标准操作程序,样本被送往SENASA官方实验室进行甲型流感检测和H5亚型确认的RT-qPCR检测。 共选取了23个A(H5N1)阳性样本(22个来自家禽,1个来自鸭子)进行全基因组测序。从临床材料中提取病毒RNA,进行逆转录,并使用多片段RT-PCR方法扩增所有八个流感基因组片段。从扩增产物中制备测序文库,并在Illumina平台上进行测序。使用IRMA(v1.0.3)和默认参数组装了共识基因组。
为了评估潜在的适应性变化,使用GISAID FluServer工具[7]筛选了HA和PB2中的氨基酸替换,以检测已知的宿主特异性标记和其他相关突变。此外,所有基因组还使用GenoFLU[8]进行了分析,以评估基因组构成,并确定序列是否对应于先前识别的H5N1基因型或代表新的重组组合。
3. 结果
包括2025年7月至9月疫情中的病毒和2025年1月在查科省发现的三重组菌株在内的HA序列的系统发育树显示,所有近期病毒都聚集在同一重组谱系内,但存在明显的多样性,这与持续的局部进化一致(
图1)。
对HA基因序列的分析揭示了几处氨基酸替换(
图2)。T204K替换(H5编号;H3编号中的位置192)位于受体结合位点(RBS)内,具体位于190螺旋区,该区域之前已被认为与受体识别有关[
9,
10]。相比之下,P251S替换(H5编号;H3编号中的位置239)位于RBS区域之外。
图2. 2025年在阿根廷检测到的高致病性禽流感A(H5N1)病毒的血凝素(HA)和聚合酶基本蛋白2(PB2)基因的氨基酸比对,与参考序列A/American_Wigeon/South_Carolina/22-000345-001/2021进行比较。
4. 讨论
2025年在阿根廷中部地区家禽疫情中检测到的A(H5N1)病毒的基因组特征表明,此前首次报道的三重组谱系仍在持续传播和进化。T204K替换位于受体结合位点的190螺旋区内,这一区域的突变已被证明可以调节受体结合特性并影响宿主特异性[9, 10]。然而,这种替换本身不足以赋予人类类型的受体结合表型,可能还需要受体结合位点内的其他变化才能显著影响传播动态。相比之下,P251S替换位于受体结合位点之外,尚未直接与受体特异性的变化相关联,尽管不能排除其对HA稳定性或抗原特性的潜在影响。 这一谱系在多次疫情中的持续存在,以及在涉及受体结合的区域检测到反复出现的HA替换,表明病毒正在持续适应环境。尽管缺乏经典的PB2哺乳动物适应性标记,但所有病毒都一致携带I292M替换,这突显了进一步研究其在2.3.4.4b谱系病毒背景下的潜在功能意义的必要性。这种突变不被视为典型的哺乳动物适应性标记,且仅在包括一些H5Nx谱系在内的禽流感A病毒中零星报道。 由于无法通过GenoFLU将这些病毒分类到现有的基因型中,加上观察到的基因组异质性,进一步证实了H5N1在该地区的动态进化。这一限制可能反映了新的重组模式和增加的基因组多样性,以及当前参考数据库中最近南美H5N1基因组的代表性不足,这突显了2.3.4.4b谱系病毒持续进化的特点。 这些发现强调了持续进行基因组监测和快速数据共享的重要性,以便检测新出现的变体并评估其潜在的动物源性风险。三重组H5N1 2.3.4.4b病毒的持续传播强调了加强人类、动物和环境健康系统之间跨部门合作的必要性。国家监测系统内的持续多部门协调对于确保早期疫情检测、风险评估和及时实施控制措施至关重要。
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