PB2-340K 和PB2-588V 突變導(dǎo)致H9N2 禽流感病毒在哺乳動物間傳播

H9N2 亞型禽 流感病毒（Avian influenza virus，AIV）于1966 年首次在美國火雞中發(fā)現(xiàn)，它在禽類之間的有效傳播使其在全世界家禽中流行。H9N2亞型AIV 也能夠感染人和多種哺乳動物（如豬、狗、水貂、蝙蝠），中國于1998 年報導(dǎo)了第一例人感染H9N2 AIV 的病例。血清學(xué)研究發(fā)現(xiàn)具有家禽接觸史的人（特別是從事家禽職業(yè)的工人），H9N2 AIV 抗體的陽性率比普通人要高，說明H9N2 AIV 可以從家禽傳播感染人。此外H9N2 AIV 還為感染人的其它亞型AIV（如H7N9、H5N1 和H5N6）提供內(nèi)部基因，從而為其感染人提供了更有利的條件。目前H9N2 AIV 還不具備人與人之間的傳播能力，但其可以在感染哺乳動物過程中發(fā)生適應(yīng)性突變，若其獲得在哺乳動物間的傳播能力，則對人類健康構(gòu)成重大威脅。

近期，《Scientific reports》發(fā)表了“Adaptive amino acid substitutions enable transmission of an H9N2 avian influenza virus in guinea pigs”的研究論文。該研究通過哺乳動物適應(yīng)獲得了能夠在哺乳動物間傳播的H9N2 AIV，同時利用流感病毒的反向遺傳操作技術(shù)確定了PB2-340K 和PB2-588V 是導(dǎo)致H9N2 AIV 在哺乳動物間傳播的重要氨基酸突變。

該團(tuán)隊在中國家禽中分離到一株既能結(jié)合α 2, 3唾液酸受體（禽類受體）又能結(jié)合α 2,6 唾液酸受體（人類受體）的H9N2 AIVA/Chicken/Hubei/214/2017（H9N2）（Wild type，WT），提示該病毒具有潛在傳播感染人的風(fēng)險。因此，該研究對WT 病毒的致病性以及傳播能力進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)WT 病毒能夠感染小鼠但致病性較低，并且WT 病毒也不能在豚鼠間傳播。為了研究WT 病毒適應(yīng)哺乳動物后其致病性和傳播能力的改變，該研究利用WT 病毒構(gòu)建了哺乳動物適應(yīng)株（Mouse adapted，MA）。通過對MA病毒的致病性和傳播能力研究，發(fā)現(xiàn)MA 病毒對小鼠的致病性增強(qiáng)，并且能夠在豚鼠間直接接觸傳播和空氣傳播。

為了深入研究哪些基因突變導(dǎo)致MA 病毒對哺乳動物的致病性和傳播能力改變，該研究通過對WT 和MA 病毒全基因組序列比對，發(fā)現(xiàn)MA 病毒的基因出現(xiàn)了16 個氨基酸突變，分別是PB2-R340K、PB2-A588V、PB1-K48Q、PB1-V368I、PB1-M628L、PA-S343A、PA-K356R、PA-V423I、PA-V554I、NPV217I、NP-V239M、HA-M235Q、HA-K254R、NAR72K、NSA-N127T、NS1-T216P。該研究又利用流感病毒反向遺傳操作技術(shù)以WT 病毒為骨架將MA病毒的基因分別替換到WT 病毒，構(gòu)建了7 個單基因 替 換 的 病 毒（WT-PB2MA、WT-PB1MA、WT-PAMA、WT-NPMA、WT-HAMA、WT-NAMA、WT-NSMA），通 過對單基因替換病毒的致病性和傳播能力研究，發(fā)現(xiàn)MA 病毒的PB2 基因改變了WT 病毒的致病性和傳播能力。于是該研究又構(gòu)建了PB2-340K 和PB2-588V 單個氨基酸突變病毒（WT-PB2340K和WT-PB2588V），最終確定PB2-340K 和PB2-588V 氨基酸突變導(dǎo)致WT 病毒致病性增強(qiáng)并能夠在哺乳動物間傳播。

該研究發(fā)現(xiàn)PB2-340K 和PB2-588V 氨基酸突變增強(qiáng)了H9N2 AIV 的致病性并使其獲得了在哺乳動物間的傳播能力。提示H9N2 亞型AIV 對人類健康存在巨大風(fēng)險，應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測家禽中H9N2 AIV PB2-340K和PB2-588V 氨基酸突變。