Prior immunity to seasonal influenza A(H3N2) virus confers varying levels of cross-protection against challenge with clade 2.3.4.4b A(H5N1), A(H7N9), or A(H9N2) virus in a ferret model 季节性甲型流感A(H3N2)病毒既往免疫对雪貂模型中2.3.4.4b分支A(H5N1)、A(H7N9)或A(H9N2)病毒攻毒的交叉保护效应

《Microbiology Spectrum》：Prior immunity to seasonal influenza A(H3N2) virus confers varying levels of cross-protection against challenge with clade 2.3.4.4b A(H5N1), A(H7N9), or A(H9N2) virus in a ferret model

　　

评估既往季节性流感病毒感染免疫力如何影响动物模型中后续人畜共患甲型流感病毒(IAV)感染对于大流行防范至关重要。本研究调查了雪貂体内针对三种不同的人畜共患IAV——低致病性A(H7N9)和A(H9N2)病毒，以及高致病性2.3.4.4b分支A(H5N1)病毒的预先存在的A(H3N2)免疫力的交叉保护效应。研究结果显示，与未免疫（naive）动物相比，A(H3N2)预免疫对A(H5N1)和A(H9N2)病毒感染提供了一定的保护，表现为上呼吸道病毒清除更迅速、接种后特定天数的鼻洗液(NW)中病毒脱落减少以及特定组织中病毒检测频率降低。相比之下，相对于未免疫动物，A(H3N2)预免疫对A(H7N9)感染的跨亚型保护极小，体重减轻和组织中病毒扩散并未显著减少。这些发现强调了在雪貂模型中，既往季节性IAV免疫诱导的对人畜共患流感病毒感染的交叉保护的广度和强度存在差异。

本研究针对当前人畜共患流感病毒对公共卫生的潜在威胁，特别是近期在美国牛群和家禽中暴发的禽源A(H5N1) clade 2.3.4.4b病毒及已造成人类感染的A(H7N9)和A(H9N2)病毒，旨在评估人群因既往季节性流感感染产生的免疫印记（Immunological imprinting）如何影响对新发流感病毒的易感性。研究人员指出，虽然自然感染主要诱导针对血凝素（HA）球状头部（globular head）的株特异性抗体，但针对相对保守的HA茎部（stalk）、神经氨酸酶（NA）及内部蛋白（如核蛋白NP）的广谱交叉反应抗体也在保护中发挥重要作用。然而，基于现有抗体谱预测人群对新发IAV的易感性仍具挑战性。为此，研究人员利用雪貂模型，探究了具有代表性的季节性A(H3N2)病毒感染后建立的免疫状态，在面对抗原性差异显著的三种人畜共患病毒（A(H5N1)、A(H7N9)和A(H9N2)）攻毒时的保护效力差异，以期为大流行风险评估提供更精准的实验依据。该研究最终发表于《Microbiology Spectrum》。

在研究技术方法上，研究人员构建了具有A(H3N2)或A(H1N1)pdm09既往免疫的雪貂模型，并以未免疫雪貂作为对照。关键技术手段包括：利用血凝抑制试验（HAI）和多因子流感抗体检测法（MIADA）评估血清中针对不同病毒抗原（HA头部、HA茎部、NA胞外域、NP）的抗体水平；通过测定攻毒后雪貂的体重变化、相对不活动指数（RII）及发热情况评估疾病严重程度；收集鼻洗液（NW）和呼出气溶胶（aerosol），分别采用空斑试验（plaque assay）和一步法实时荧光定量逆转录PCR（qRT-PCR）定量检测感染性病毒滴度和病毒RNA载量；在攻毒后特定时间点采集包括上呼吸道（鼻甲、软腭）和下呼吸道（气管、肺）及脑、嗅球等组织，测定病毒载量以评估病毒在组织中的播散情况；所有数据均通过GraphPad Prism或R语言进行统计学分析。

研究结果显示：

A(H3N2)预免疫对A(H5N1) clade 2.3.4.4b病毒的交叉保护弱于A(H1N1)预免疫

研究发现，尽管A(H3N2)预免疫雪貂与未免疫组相比表现出相似的体重减轻和发热程度，但在病毒学指标上显示出部分保护。具体而言，A(H3N2)预免疫组在攻毒后第4天和第6天的鼻洗液中病毒脱落显著降低，且病毒清除速度比未免疫组快约2天。在呼出气溶胶中，A(H3N2)预免疫组在第1天和第3天释放的感染性病毒水平也较低。虽然在组织分布分析中，两组在鼻甲和嗅球等部位的病毒载量无显著差异，但A(H3N2)预免疫组在软腭、气管和肺部的平均病毒滴度呈下降趋势。相比之下，A(H1N1)pdm09预免疫则提供了更强的保护，显著减轻了体重损失并降低了早期的鼻洗液病毒载量。

既往A(H3N2)免疫对A(H7N9)攻毒提供极少的保护

鉴于A(H3N2)和A(H7N9)均属于系统发育第2组（group 2）HA，研究人员预期可能存在基于HA茎部的交叉保护。然而，实验结果表明，A(H3N2)预免疫雪貂在感染A(H7N9)病毒后，其体重减轻程度甚至略高于未免疫组（平均最大减重22.7% vs 16.2%），且有一只预免疫雪貂达到了人道终点。在鼻洗液和呼出气溶胶的病毒脱落水平，以及第3天组织中的病毒载量方面，A(H3N2)预免疫组与未免疫组均无统计学显著差异。仅在攻毒后第5天的鼻洗液中观察到预免疫组病毒脱落减少，表明其保护作用极为有限。

既往A(H3N2)免疫对A(H9N2)攻毒提供一定保护

由于A(H3N2)病毒与A(H9N2)病毒共享N2亚型的NA，研究人员评估了NA介导的交叉保护。结果显示，A(H3N2)预免疫雪貂在攻毒后第4天的鼻洗液中病毒脱落显著低于未免疫组，且基于第1至4天的曲线下面积（AUC）分析显示病毒载量显著降低。此外，在攻毒后第3天的呼出气溶胶中，预免疫组的病毒RNA拷贝数也显著更低。在组织分析中，与未免疫组相比，A(H3N2)预免疫组呼吸道组织中的病毒检出频率和平均滴度普遍降低，尤其是在筛骨甲介（ethmoid turbinates）和软腭组织中差异达到显著水平。

讨论部分总结指出，本研究证实了季节性A(H3N2)病毒感染诱导的既往免疫对人畜共患流感病毒的交叉保护具有异质性，且这种保护并非单纯由HA或NA的同源性决定。对于A(H5N1)病毒，尽管缺乏可检出的HAI抗体，A(H3N2)预免疫仍能提供部分保护，这提示针对保守的内部蛋白（如NP、M1、M2）的抗体及细胞介导的免疫反应可能发挥了作用。对于A(H7N9)病毒，尽管两者同属group 2 HA，但未能观察到显著的交叉保护，这可能与雪貂模型中诱导的HA茎部抗体表位（倾向于针对下部表位）与A(H7N9)诱导的表位（倾向于针对中部表位）存在差异有关，同时也反映了物种间免疫反应的差异。对于A(H9N2)病毒，N2 NA抗体的交叉反应性是提供保护的重要机制。综上所述，该研究强调了在评估季节性流感免疫对新型流感病毒的交叉保护时，需综合考虑体液免疫和细胞免疫对多种病毒抗原的反应，这对于准确评估大流行风险和制定疫苗策略具有重要意义。