《Transboundary and Emerging Diseases》：Emergence and Genetic Characteristics of H5N1, H5N6, and H5N3 Clade 2.3.4.4b High Pathogenicity Avian Influenza Viruses in South Korea During the 2023–2024 and 2024–2025 Winter Seasons
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本篇研究系統(tǒng)報(bào)告了2023-2024年與2024-2025年冬季韓國出現(xiàn)的分支2.3.4.4b高致病性禽流感病毒（HPAIVs），揭示了H5N1、H5N6和H5N3三種亞型的共同流行與遺傳多樣性。研究通過系統(tǒng)發(fā)育與基因型分析，發(fā)現(xiàn)東亞地區(qū)存在獨(dú)特的H5N6病毒區(qū)域傳播，且H5N1病毒呈現(xiàn)多基因型共存。本研究深化了對HPAIV跨境傳播機(jī)制的理解，為區(qū)域疫情監(jiān)測與防控提供了關(guān)鍵的遺傳學(xué)依據(jù)。
文章內(nèi)容歸納
引言
自2020年以來，分支2.3.4.4b H5Nx高致病性禽流感病毒（HPAIVs）持續(xù)在全球范圍內(nèi)傳播，造成廣泛的疫情。源自A/Goose/Guangdong/1/1996（Gs/Gd）譜系的H5Nx HPAIVs已在全球范圍內(nèi)傳播，對家禽和野鳥造成重大經(jīng)濟(jì)損失，并對公共衛(wèi)生構(gòu)成持續(xù)威脅。自2021年起，韓國經(jīng)歷了與全球疫情相關(guān)的分支2.3.4.4b H5 HPAIVs的流行性暴發(fā)。在2022-2023年冬季，H5N1 HPAIVs引發(fā)了多起家禽養(yǎng)殖場和野鳥疫情。本研究旨在報(bào)告并調(diào)查2023-2024年（23/24）和2024-2025年（24/25）兩個(gè)冬季韓國出現(xiàn)的分支2.3.4.4b H5N1、H5N6和H5N3 HPAIVs，并深入解析這些病毒的遺傳特征。
材料與方法
1. 病毒
本研究分析了兩個(gè)冬季分離的病毒。在23/24冬季，從家禽養(yǎng)殖場的32起疫情和19例野鳥病例中分離出H5N6和H5N1 HPAIVs。在24/25冬季，從2024年10月至2025年4月間，H5N1 HPAIVs引發(fā)了47起家禽養(yǎng)殖場疫情。在野鳥中，共檢測到43例HPAI病例，包括一株從北部針尾鴨（Northern Pintail）中首次分離的新型H5N3 HPAIV毒株。研究共對這兩個(gè)季節(jié)分離的89株H5N1、H5N6和H5N3 HPAIVs進(jìn)行了遺傳特征分析。
2. 測序、系統(tǒng)發(fā)育分析與基因組分型
病毒RNA提取后，通過逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（RT-PCR）和Illumina MiSeq平臺進(jìn)行全基因組測序。對血凝素（HA）和神經(jīng)氨酸酶（NA）基因進(jìn)行系統(tǒng)發(fā)育分析。通過構(gòu)建各內(nèi)部基因（PB2、PB1、PA、NP、MP、NS）的進(jìn)化樹，并結(jié)合核苷酸序列相似性大于97%且自舉支持值超過70%的標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行基因組分型分析。
3. 最大分支可信度（MCC）樹分析
使用BEAST軟件對韓國H5Nx HPAIVs的HA基因進(jìn)行貝葉斯進(jìn)化分析，估算病毒最近共同祖先的時(shí)間（tMRCA）。
結(jié)果與討論
1. 2023-2024年與2024-2025年冬季分離的HPAIVs
在23/24冬季，韓國西部的家禽養(yǎng)殖場和野鳥棲息地報(bào)告了較前一季節(jié)更少的疫情，但依然是疫情高發(fā)區(qū)。值得注意的是，H5N1和H5N6兩種亞型在該季共同流行，甚至有一家養(yǎng)殖場發(fā)生了兩種亞型的共同感染。盡管H5N1是當(dāng)時(shí)全球傳播的主要亞型，但H5N6成為了23/24季節(jié)韓國及日本、中國等東亞鄰國的主要流行亞型，提示H5N6 HPAIVs可能作為區(qū)域性毒株在東亞傳播。在24/25冬季，盡管首次在北部針尾鴨中檢測到一株新型H5N3 HPAIV，但H5N1迅速成為引發(fā)絕大多數(shù)疫情的主導(dǎo)亞型，這與全球H5 HPAI的流行趨勢相符。研究表明，23/24季節(jié)H5N6病毒可能通過特定候鳥遷徙路線影響東亞，而24/25季節(jié)全球流行的H5N1病毒則通過候鳥傳入并主導(dǎo)了韓國疫情。
2. H5 HPAIV分離株的遺傳特征
所有分析的韓國HPAIV分離株均屬于分支2.3.4.4b，其HA裂解位點(diǎn)具有多堿性氨基酸序列（PLRERRKR*GLF），證實(shí)為高致病性。根據(jù)HA亞組系統(tǒng)，韓國HPAIVs的HA基因聚集于G2c和G2d兩個(gè)亞組，與2022-2023季節(jié)以G2c為主的情況不同。MCC樹分析顯示，23/24季節(jié)的H5N6病毒的HA和N6基因與同時(shí)期中國和日本分離的H5N6 HPAIVs親緣關(guān)系密切。24/25季節(jié)的H5N1病毒的H5（G2c和G2d）和N1基因則與歐亞地區(qū)（包括日本和蒙古）分離的HPAIVs密切相關(guān)。分子測年分析表明，23/24季節(jié)和24/25季節(jié)的病毒可能分別是2023年春夏和2024年春夏H5Nx病毒的后代。氨基酸序列分析顯示，所有H5分離株均缺乏關(guān)鍵的哺乳動(dòng)物適應(yīng)性氨基酸標(biāo)記突變，如PB2基因的E627K和D701N，以及HA基因的Q226L和G228S。
3. 韓國分離的HPAIVs基因組構(gòu)成
基因組構(gòu)成分析揭示了兩季病毒的基因型多樣性。在23/24季節(jié)，檢測到兩種不同的H5N1病毒基因型（23G0-G1）和一種H5N6病毒基因型（23G2），其中H5N6（23G2）是優(yōu)勢基因型。來自日本和中國的研究顯示，這些H5N6分離株與韓國的病毒遺傳相似，進(jìn)一步支持了重組H5N6病毒可能通過候鳥多途徑傳入，并在2023年于東亞區(qū)域傳播的觀點(diǎn)。
在24/25季節(jié)，情況更為復(fù)雜，檢測到五種不同的H5N1病毒基因型（24G0–G4），其中24G1是主要的流行基因型。值得注意的是，該季節(jié)在韓國發(fā)現(xiàn)的兩種H5N1病毒基因型（24G0和24G1）也在同一時(shí)期的鄰國被檢測到：24G0在韓國和日本均有發(fā)現(xiàn)，而24G1則在韓國、日本和蒙古均有發(fā)現(xiàn)。這提示了病毒在東北亞地區(qū)的活躍傳播網(wǎng)絡(luò)。
結(jié)論
本研究系統(tǒng)闡述了過去兩個(gè)冬季在韓國出現(xiàn)的分支2.3.4.4b H5N1、H5N6和H5N3 HPAIVs的流行病學(xué)和遺傳學(xué)特征。研究發(fā)現(xiàn)，H5N6 HPAIVs在東亞地區(qū)與H5N1病毒同時(shí)傳播，且在23/24季節(jié)成為韓國優(yōu)勢亞型。而在24/25季節(jié)，H5N1重現(xiàn)主導(dǎo)地位，并展現(xiàn)出更高的基因型多樣性。研究首次在韓國報(bào)道了一種新型的H5N3 HPAIV。重要的是，韓國流行的H5N1病毒基因型與日本、蒙古等鄰國共享，凸顯了通過候鳥遷徙導(dǎo)致的病毒區(qū)域性傳播。這些發(fā)現(xiàn)強(qiáng)調(diào)了持續(xù)監(jiān)測HPAIVs遺傳特性對于推斷病毒傳入途徑、理解傳播動(dòng)力學(xué)以及制定有效田間控制措施至關(guān)重要。
