低致病性禽流感病毒在候鸟-家禽窗口的传播以及潜在感染人的研究

Wild birds are regarded as the natural hosts for avian influenza viruses (AIV), however, AIV carried by wild birds have been seldom seen to infect humans directly. Recently, novel H7N9 and H10N8 AIV posed a serious threat to public health and caused a huge economic loss of poultry production in China. Previous studies have showed that both of them were low pathogenic AIV and the source of the surface proteins of these pathogens was associated with wild birds along the East Asia-Australia Flyway, whereas the internal genes were derived from poultry H9N2 influenza viruses circulating in China. In the present study, Yellow River Delta and Yancheng Wetlands, indexed in The List of Wetlands of International Importance, were selected as the Northern and Southern research bases along the East Asia-Australia Flyway, respectively. Faecal and throat swab samples from wild birds and poultries in the vicinity will be collected systematically to study the genetic diversity of AIV carried by wild birds and poultries, spatio-temporal patterns of the spread of AIV between the two wetlands, and to identify AIV transmitted from wild birds to poultry recently. In addition, the replication ability, receptor binding preference to human influenza receptor, antigenic variation of the AIV newly introduced into poultry will also be studied. This study aims to prevent human from low pathogenic AIV infection at the migratory birds-poultry interface. It would also be helpful to make an early warning for low pathogenic AIV with potential to infect humans, and thus threat posed by AIV to public health would be reduced.

野鸟被认为是禽流感病毒的天然宿主，但野鸟携带的禽流感病毒一般不直接感染人。近期我国爆发的新型H7N9和H10N8禽流感疫情严重威胁公共健康，并给我国的家禽养殖业造成了巨大的经济损失。研究表明，两者均为低致病性禽流感病毒，其HA和NA的来源均与东亚-澳大利亚迁徙路线上的野鸟有关，而内部基因来自家禽中流行的H9N2禽流感病毒。本课题以入选国际重要湿地名录的黄河三角洲和江苏盐城湿地作为东亚-澳大利亚迁徙路径上的北、南两个研究基地，通过系统地采集野鸟及周边地区家禽的粪便、咽拭子等样本分离鉴定低致病性禽流感病毒和全基因组测序，研究野鸟和家禽携带的甲型流感病毒的遗传多样性、两个湿地间禽流感病毒传播的时空特征以及确定新近由野鸟传入家禽的禽流感病毒，并对这些病毒与人流感受体的结合能力、复制力等进行研究。本课题将预防人感染低致病性禽流感提前到野鸟-家禽窗口，对潜在的感染人的禽流感病毒提前预警。

沿东亚-澳大利亚迁徙路线迁飞的野鸟对于禽流感病毒的远距离传播起着关键性作用，但是缺少系统性的研究。项目组分别在2014年冬、2015和2016年春冬季从黄河三角洲（山东东营）和江苏盐城湿地进行了9次采样，其中东营5次、盐城4次。共采集新鲜的粪便、咽拭子和泄殖腔拭子10706份，其中包括野鸟样本5557份，家禽样本4748份。2014年冬至2016年春的7835份样本已完成病毒的检测和分离鉴定，测得107株流感病毒的全基因组序列，并对部分流感病毒基因组进行了生物信息学分析。主要结果如下：. 1、对2014年11月-2015年3月的样本进行real-time PCR检测发现，AIV核酸阳性率为0~29.3%。对于东营和盐城，活禽市场禽流感阳性率均为最高。大部分的分离株为H9N2亚型，可细分为9个新的基因型。这表明东亚-澳大利亚迁徙路线各地区H9N2禽流感病毒具有很高的遗传多样性，并且病毒基因组进行着频繁的重配。两株野鸟来源的毒株跟一些家禽来源的毒株的内部基因高度相似，表明病毒在野鸟-家禽中的传播。. 2、从山东东营养殖的鸭子分离到一个H5亚型毒株，A/Duck/Shandong/1-14/2014(H5N1)，系统发育分析表明病毒HA基因属于2.3.2.1c家系。全基因组测序表明，该病毒除了PB2基因来自H9N2亚型外，其余7个基因均来自H5N1。该毒株与北美首例人感染H5N1和造成2015年1月河南三门峡野鸟疫情的毒株属于同一个基因型。尚未发现该基因型毒株在关键氨基酸位点发生变异。并且，该基因型病毒于不同时间在我国的北京、山东和河南等地家禽和野鸟中出现，表明其已具备了一定的适应性并在持续传播。. 3、2014-2015年与东营分离株具有相同基因型的2.3.2.1c H5N1禽流感病毒造成了我国河南三门峡、内蒙古、青海湖等地野鸟死亡，还在俄罗斯、西亚、欧洲和非洲地区流行，其基因组组成非常稳定，表明其具有较高的适应性。. 其中，针对H9N2及H5N1亚型流感病毒的研究结果已经分别发表在Scientific Reports、Infection Genetics and Evolution、Virologica Sinica以及中国病原生物学杂志上，还有70多株流感病毒全基因组和2016年冬季的检测结果有待发表。