病毒學與新發疾病- Forschen

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黎巴嫩人類和家禽感染禽流感:綜述

默罕默德Murtada1埃利巴伯1、2國立Shaib1, *

1黎巴嫩貝魯特美國大學農業係農業與食品科學學院
2沙特阿拉伯吉達阿卜杜勒阿齊茲國王大學生物化學係副教授,工業應用生物產品生產研究小組

*通訊作者:黎巴嫩貝魯特美國貝魯特大學農業和食品科學學院Houssam Shaib;電話:009613504316;傳真:009611744460;電子郵件:hs45@aub.edu.lb


摘要

禽流感(AI),俗稱“禽流感”,是一種影響鳥類的病毒性疾病,野生鳥類和水禽通常無症狀。在家禽中,禽流感造成巨大的經濟損失,在1878年意大利首次報告的疫情中,它被稱為"家禽鼠疫"。AI通常是宿主特異性的,主要影響雞種。然而,1997年香港首次記錄了從鳥類到人類的物種間傳播,導致18人感染高致病性禽流感(HPAI) H5N1, 6人因接觸活禽市場的家禽而死亡。自那時以來,不僅高致病性H5N1病毒成為具有重大公共衛生意義的病毒,造成了大多數報告的AI人類疾病和死亡,而且低致病性H5N1病毒和其他亞型,包括高誘變性的H9N2和H7病毒,可在相對較短的時間內轉化為高致病性H5N1病毒株。

黎巴嫩是一個地中海國家,位於主要候鳥飛行路線之間,有大量的家養鳥類和野生鳥類。因此,該國多次記錄和記錄了禽類中AI的暴發,即2006年的暴發。本文回顧了以往關於家禽(H9和H7)和人類(H9、H4和H11)中LPAI的報告,並包括第一次家禽中HPAI H5N1疫情。討論了本地AI病毒演化為高致病性和/或人畜共患病的可能性。采用“同一健康”方針,探討了應對人工智能問題的預防和準備做法。

關鍵字

禽流感;致病性;人畜共患病

家禽中的AI

影響鳥類的禽流感是由屬於家族的病毒引起的Orthomyxoviridae而且屬流感病毒[1]。已知A型禽流感病毒具有宿主特異性,主要感染野生和家養鳥類。此外,21世紀初,在豹子、老虎、家貓、狗、石鼬、果子狸和家豬中報告了高致病性H5N1病毒感染,但這些物種並未成為地方性流行病[2-6]。甲型流感病毒具有抗原相關的基質蛋白和核衣殼蛋白,但根據其血凝素(H)和神經氨酸酶(N)蛋白進行分型。已有18種血凝素(H1-H18)和11種神經氨酸苷酶(N1-N9)被確認為[7]。每種類型都由一種H抗原和一種N抗原[1]的組合來識別。根據禽流感病毒株的毒力及其在家禽中造成高死亡率的能力,禽流感病毒可分為兩類。第一組是高致病性禽流感(HPAI),已知它可導致鳥群死亡率高達100%。迄今為止,H5、H7和H9是導致高致病性禽流感的唯一亞型[8]。盡管如此,並非所有這些亞型都會導致高致病性肺炎; many cause milder disease in poultry and are grouped under Low Pathogenic Avian Influenza (LPAI). HPAI and LPAI H5/H7 that might become highly pathogenic by mutation are both on the OIE list of notifiable diseases [8]. AI was first reported as “Fowl Plague” referring to highly pathogenic avian influenza (HPAI) in 1878 by Perroncito in Italy [9].Economic losses from AI are mainly caused by HPAI that causes severe mortality in domestic birds. Additional inputs result from HPAI outbreaks, including the cost of: disposal, depopulation, cleaning, disinfection, quarantine, and surveillance cost, and losses from high mortality and morbidity and indemnities paid for birds [10]. However, indirect costs such as losses in poultry exports, farmer’s loss of income, and decrease in consumer demand for poultry can increase losses by 5-10 folds. For instance, significant economic losses were caused by HPAI outbreaks in United States from December 2015 through July 2015. During these outbreaks 48 billion birds mostly laying hens (38.4 million) were depopulated at an estimated direct cost of $1.6 billion with economy-wide impact estimated at $3.3 billion [11]. Losses from LPAI are mostly due to a secondary infection in birds and include mortality, carcass condemnations, secondary bacterial medications, cleaning and disinfection and delayed placement of new flocks [10]. LPAI endemics such as H9N2 poultry infection in Asia and the Middle East in the late 1990s and early 2000s, and H5N2 in Mexico, in the 1990s, have caused great economic losses that were poorly reported [10].

人工智能在黎巴嫩

黎巴嫩是一個地中海國家,位於中東和亞洲,周圍的國家都報告了家禽和人類感染高致病性H5。此外,黎巴嫩位於兩個重要的野生鳥類遷徙航線之間,即黑海/地中海航線和東非/西亞航線[12]。黎巴嫩有大約8080萬隻家禽,其中7700萬隻肉雞和380萬隻蛋雞[13]。黎巴嫩也是敘利亞的鄰國,由於敘利亞目前的戰爭局勢和邊界不受控製,目前從敘利亞到黎巴嫩的家畜非法流動增加。所有這些事實都增加了AI在黎巴嫩家禽和人群中傳播的風險。

黎巴嫩家禽中的LPAI

黎巴嫩的低致病性禽流感(LPAI)於2006年由Barbour等[14]首次報告為H9N2。這次疫情導致肉雞飼養場產蛋量顯著下降46%,蛋雞飼養場產蛋量顯著下降47.3%。采用ELISA法確診AI,隨機ELISA陽性標本經HI試驗檢測H9特異性抗體。英國威布裏奇中央獸醫實驗室將該病毒進一步分型為H9N2。H9N2的報告不僅限於家禽;在食用100%[14]感染家禽的豬中也發現了特異性H9抗體。同一位研究人員在2007年報告了第二次甲型流感感染。在黎巴嫩農業部和貝魯特美國大學之間的一項合作工作中,利用逆轉錄聚合酶鏈式反應(RT-PCR)技術,對候鳥、留鳥、寵物鳥和家禽中的a型流感病毒進行了監測。結果收集的樣本中有14.3%的AI陽性。所有陽性樣本進行了H5和H7基因RT-PCR分型,H5基因均為陰性。 Only 6.8% of the AI positive samples were found to be of the LPAI H7 type. The H7 positive samples were restricted only to sparrows (resident wild bird species) and to backyard chicken in the southprovenance of Lebanon [15].

黎巴嫩肉雞LPAI的致病性和對奧司他韋的耐藥性

雖然LPAI病毒造成的損失低於高致病性病毒造成的損失;黎巴嫩的H9N2 LPAI病毒在不同宿主中傳代後顯示出了增加其致病性和宿主範圍的能力。本研究通過監測血凝素(HA)和神經氨酸苷酶(NA)蛋白[16]的氨基酸序列變化,來評價H9N2 AI病毒黎巴嫩分離株在倉鼠鼻腔病毒傳代對其種間致病適應性的影響。結果表明,大多數傳代病毒HA基因的氨基酸序列具有100%的相似性。神經氨酸酶基因的氨基酸序列顯示由R46P點突變引起的抗原漂移,這可能解釋了第三代病毒在倉鼠肺中[16]的致病適應性。與其他三種H9N2病毒相比,分離出的R46P H9N2病毒顯示出對奧司他韋的耐藥性,其敏感性在63-100%[17]之間。這些結果證實了世界衛生組織對適應性H9N2[16]可能的人畜共患病潛力的警惕。另一項類似的研究是通過H9N2的多次傳代在肉雞上進行的。這項工作導致病毒血凝素裂解位點的二元R-S-S-R氨基酸序列保守,而神經氨酸酶氨基酸序列具有變異性。這些變化還與第三代和最後代H9N2病毒的更高致病性有關,這在發病率[18]的增加中很明顯。第三項研究是在雞胚胎中進行LPAI H9N2多重傳代的研究。 The mortality among chicken embryos jumped from 0% in passage 0 original H9N2 virus to 86.7% and 100% of second and third H9N2 passages respectively [19]. Results indicate that antigenic drift caused by point mutations of the neuraminidase viral proteins occur under selective pressure of immune responses. These point mutations prove that in addition to antigenic shifts caused by viral reassortment, antigenic drifts can play a role in the increased pathogenicity and persistence of LPAI viruses in population [20].

黎巴嫩出現高致病性H5N1病毒

最近,23日理查德·道金斯2016年4月,黎巴嫩首次正式報告了位於黎巴嫩-敘利亞邊境附近貝卡地區Nabichit村的家禽農場出現高致病性禽流感[21]。農場的主人報告說,羊群的異常死亡率高達100%。受感染的養雞場和周圍其他農場立即被劃為區域並被隔離。2萬隻禽鳥死於高致病性禽流感,6萬隻禽鳥被消滅。三周後,世界動物衛生組織於14日報告了第二次高致病性H5N1禽流感疫情th2016年6月,在位於Sariin Tehta的保護區附近的一個養雞場發現了[22]疫情。在第二次暴發中,20000隻禽鳥死於高致病性禽流感,附近農場的106000隻禽鳥被撲滅。據報告,兩次疫情的源頭是敘利亞向黎巴嫩的非法動物流動[21,22],由於敘利亞的戰爭局勢和兩國邊界不受控製,這種非法動物流動目前正在增加。黎巴嫩爆發的高致病性H5N1疫情引起了公眾對高致病性H5N1病毒可能通過食用禽蛋和禽肉傳播給人類的極大關注。因此,雞活重價格和雞蛋價格在2016年達到有記錄以來的最低降幅,反映出H5N1病毒對家禽行業的經濟影響

人工智能應用於人類

1997年,香港首次記錄了A型AI從鳥類向人類的種間傳播,導致18人感染高致病性禽流感H5N1, 6人因人類接觸鳥類[23]而死亡。

自那時起,高致病性H5N1和低致病性H7N9被證明具有最大的人畜共患病潛力,成為一個主要的公共衛生問題,並導致了大多數報告的AI人類疾病和死亡[24]。接觸活禽是與大多數人工智能人類病例相關的一個主要風險因素。

限製A型禽流感病毒宿主範圍的因素

流感病毒屬於Orthomyxoviridae根據群體特異性抗原分為A、B和C。隻有包括禽流感和豬流感病毒在內的A型流感病毒具有人畜共患重要性[25]。已知AI病毒主要感染鳥類,很少感染人類,不像每年發生的人類H1N1和H3N2流感。流感病毒傳播和複製的差異可能源於宿主呼吸道上皮細胞受體特異性的變化。禽流感病毒能較好地結合涎寡糖(α2,3連鎖)受體上的n -乙酰神經氨酸-α2,3-半乳糖連鎖,而人流感病毒則能較好地結合涎寡糖(α2,6連鎖)受體上的n -乙酰神經氨酸-α2,6-半乳糖連鎖。鳥類呼吸上皮以α2,3連鎖為主,而人類呼吸上皮以α2,6連鎖為主。雖然人類呼吸道在呼吸係統深處的細胞中有α2,3受體,但這些受體的位置使人類AI病毒感染很少發生[27]。此外,AI聚合酶複合體和其他病毒基因也可能是導致人類[27]複製效率低下的原因。

在限製AI宿主範圍方麵起重要作用的第二個因素是血凝素的蛋白質水解,這是由HA裂解位點的細胞蛋白酶完成的,從而使病毒具有傳染性。哺乳動物流感病毒具有標記HA裂解位點的精氨酸氨基酸。能夠分裂該位點的蛋白酶僅存在於哺乳動物呼吸係統的上皮細胞中,使得哺乳動物流感感染僅限於呼吸係統[20]。然而,禽流感病毒的切割位點上有多基氨基酸,這使得鳥類感染AI是一種全身性感染,因為鳥類的所有身體器官都含有普遍存在的蛋白酶,能夠結合和分裂切割位點。此外,細菌蛋白酶來自金黃色葡萄球菌,肺炎鏈球菌,流感嗜血杆菌,或克雷伯氏菌spp.,能夠分裂HA裂解位點並激活病毒導致人類感染AI[28]。

人類感染禽流感病毒

H5N1是1997年報告的第一種感染人類的禽流感病毒。一項全球流行病學研究顯示,1997年5月至2015年4月期間,共發生907例H5N1人間病例,其中483例死亡,53.5%的人感染H5N1病毒,造成最高的人畜共患威脅[29]。從人類分離出的第二種AI病毒是H9N2[30]。H5和H9 AI病毒都與鵪鶉[20]中發現的AI存在基因關聯。從人體內分離到的AI亞型較多,分別為H7N7和H7N9[31,32]。2003年,在荷蘭的一個獸疫場中分離出H7N7禽流感亞型。在2003年H7N7爆發[31]期間,報告了數人感染和1例死亡。2013年,中國從人類患者身上分離出一種新的AI亞型,即H7N9病毒。H7N9 LPAI導致440人感染,至少155人死亡,表現為高熱、支氣管炎、肺炎和呼吸困難[32]。

黎巴嫩LPAI人間感染和HPAI H5N1人間感染的風險

在黎巴嫩,報告的AI人間感染屬於LPAI組。黎巴嫩學者發現,32.3%接觸H9感染家禽的個體對相同亞型[14]病毒的抗體滴度升高。通過血清學檢測,Kayali等人[12]展示了黎巴嫩養雞者中人感染H4和H11禽流感病毒的橫斷麵證據。雖然在農民中未觀察到症狀,但該研究表明H4和H11 LPAI可能具有人畜共患病的重要性。此外,人類接觸活禽仍被認為是AI人類感染的一個主要風險因素。盡管最近黎巴嫩報告了家禽中存在高致病性禽流感[21,22],但在該國人類感染高致病性禽流感仍不明顯。黎巴嫩發生的流行性高致病性H5N1病毒引起了公眾對高致病性禽流感病毒可能通過食用禽蛋和禽肉傳播給人類的極大關注。文獻綜述顯示,AI人類感染主要局限於活禽接觸,而非食用禽類產品,沒有證據表明存在人際傳播[33]。在黎巴嫩,用死鳥喂豬是一種常見的做法。這一事實增加了人類感染高致病性禽流感病毒的風險,因為豬在同時感染人類和禽流感病毒時可能充當重組容器,使高致病性禽流感病毒適合人類傳播。 A recent research reported that humans could also be a “mixing vessel” when dually infected with human and avian influenza viruses at the same time [34]. This means that poultry farmers and workers in Lebanon are at a high risk of human H5N1 infections after the first reported HPAI H5N1 in poultry. Table 1 summarizes the confirmed human and poultry infection with AI viruses in Lebanon from 2006 to present.

Y耳朵

子類型

Patho類型

宿主物種

影響

參考

2006

H9N2

LPAI

人類

11

[14]

2006

H9N2

LPAI

3.

[14]

2006

H9N2

LPAI

家禽

24個農場

[14]

2007

AI類型/非類型

LPAI

家禽

134

[15]

2007

AI類型/非類型

LPAI

寵物鳥

11

[15]

2007

AI類型/非類型

LPAI

留鳥野鳥

15

[15]

2007

AI類型/非類型

LPAI

候鳥

30.

[15]

2007

H7

LPAI

家禽

12

[15]

2007

H7

LPAI

留鳥野鳥

1

[15]

2010

H4

LPAI

人類

3.

[12]

2010

H11

LPAI

人類

2

[12]

2016

H5N1型病毒

高致病性禽流感

家禽

20000

[21]

2016

H5N1型病毒

高致病性禽流感

家禽

20000

[22]

表1:2006年至今黎巴嫩確認的人類和家禽感染禽流感病毒的名單

結論與建議

兩種禽流感病毒(低致病性禽流感病毒和高致病性禽流感病毒)都在黎巴嫩流行。在家禽和農民中均檢測到低致病性禽流感病毒。到目前為止,高致病性禽流感病毒僅在家禽中報告。關於高致病性禽流感,黎巴嫩可能在家禽中出現零星疫情,導致經濟損失和公共衛生問題。此外,黎巴嫩LPAI病毒構成嚴重威脅,因為這些病毒除了對抗流感藥物(即奧司他韋)具有耐藥性外,還可以突變為高致病性禽流感病毒類型,擴大宿主範圍。

黎巴嫩政府應進行持續監測,而不僅僅是零星的有針對性的監測,以監測禽類、接觸禽類和野鳥的高危人群中的高致病性禽流感。此外,黎巴嫩政府應任命一個采用“同一健康方法”的小組來處理這一風險,並製定一項應對黎巴嫩未來任何人類感染H5N1病毒的準備計劃。研究應支持政府在控製AI暴發方麵的努力,特別是在為家禽開發創新疫苗方麵。

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引用:Murtada M, Barbour E, Shaib H(2016)黎巴嫩人和家禽禽流感感染:一項小型綜述。J新興疾病病毒3(1):doi http://dx.doi.org/10.16966/2473-1846.125

版權:©2016 Murtada M,等。這是一篇開放獲取的文章,根據創作共用署名許可協議(Creative Commons Attribution License)發布,該協議允許在任何媒體上不受限製地使用、分發和複製,前提是注明原作者和來源。

出版的曆史:

  • 收到日期:2016年11月07日

  • 接受日期:2016年12月09日

  • 發表日期:2016年12月15日