此次国内爆发的人感染H7N9禽流感是由H7N9型禽流感病毒引起的急性传染病。2013年2月在上海市首先发现,后陆续在安徽、江苏、浙江、北京、山东、江西、台湾和香港等省市和地区先后发生重症肺炎病例,疫情几乎波及全国,截止到5月4日确诊人感染H7N9型禽流感129例,死亡31例,其中上海感染33例、死亡13例,均为散发病例^{[ 1]}。首次人感染禽流感严重暴发是在1997年,香港出现18例H5N1型禽流感病毒感染患者,其中6例死亡^{[ 2]};2003年11月,韩国报告了高致病性禽流感疫情,病原体确定为甲型流感病毒H5N1型^{[ 3]};2004年疫情有向全球扩散和蔓延的趋势,亚洲、北美洲、欧洲和非洲共有17个国家和地区报告发生禽流感疫情,其中亚洲的中国、韩国、日本、越南、泰国、柬埔寨、印度尼西亚、巴基斯坦、老挝、中国香港,北美洲的美国、加拿大以及非洲的南非等13个国家和地区暴发高致病性禽流感,禽流感病毒亚型分别为H5N1、H5N2和H7N3型,其中越南和泰国共确诊禽流感患者45例,死亡32例,荷兰、埃及、俄罗斯、中国台湾等国家和地区也相继暴发低致病性禽流感疫情,禽流感病毒亚型分别为H7N2、H7N3、H9N2、H10N7型^{[ 4, 5]};2007年印尼又出现严重的禽流感疫情,有69例被确认因感染禽流感病毒而死亡^{[ 6]};同年在欧洲、美洲(流行H1N1、H7N2型)也不断有小规模的流行,又有全球流行趋势^{[ 7, 8]}。为此,世界卫生组织(WHO)2007年在印度尼西亚紧急召开了主题为“防控禽流感”的全球会议,通过在全球范围内防控禽流感的《雅加达宣言》^{[ 9]}。此后,虽然亚洲多个国家和地区及世界各地每年不定期、小规模暴发禽流感疫情,疫情均很快被控制。

文献^{[ 10, 11, 12]}报道表明本次疫情流行病学特征为老年患者居多,>60岁的老年患者占61%,大部份老年患者带有高血压、糖尿病等基础疾病,部份患者有间接接触禽类史,表明老人可能是高风险的易感人群。监测病例的接触途径表明,新病毒目前尚不容易在人与人之间传播^{[ 13]}。我国的疫情引起了世界的关注:荷兰学者Jonges等^{[ 14]}比较了近年在欧洲的流行株H7N7型后认为,此次H7N9型对人的亲嗜性更高,很可能会引发大规模的暴发流行。日本学者Kageyama1等^{[ 15]}认为H7N9型禽流感病毒的血凝素(hemagglutinin, HA)和神经氨酸酶(neuraminidase, NA)基因可能起源于欧亚大陆的禽流感病毒,与H9N2型密切相关,特征氨基酸变化和PB2的RNA聚合酶亚基可能促进人型受体结合,在哺乳动物中能高效的复制,有引发大规模流行的可能。美国学者Alcorn客观评价了当前H7N9型禽流感病毒在中国的蔓延,对是否会发生更大规模的流行持观望和等待态度^{[ 16]}。世界卫生组织(WHO) 密切关注这次发生在我国的人感染新型H7N9禽流感疫情,WHO全球流感项目专家藤奈邦子(Nikki Shindo)更是直接到中国参与疫情防控工作。美国CDC在《发病率及死亡率周报(MMWR Morb Mortal Wkly Rep)》上每周公布中国官方关于疫情的最新统计数据,并配发编者按及专家评论^{[ 17]}。4月初,中国科学院病原微生物与免疫学重点实验室对H7N9禽流感病毒进行基因溯源研究显示,结果表明病毒基因来自于野鸟和鸡群的基因重配^{[ 18]}。

过去疫情暴发相关病毒全基因组序列被存放在共享禽流感数据库(GISAID)中。对于本次疫情,研究人员使用MEGA软件(版本5.05)中的Clustalw程序与数据库中已有序列比对,并从GenBank中选择A型流感病毒株,邻接法比对获得与待测病毒基因关系,构建系统发育树。通过病毒分离、real time RT-PCR检测、全基因组测序和比对分析确定致病病原体,确认时应注意到在GenBank中没有密切相关,或对应度很低的相关病毒全基因组序列作为参照。这再次验证了研究人员的预判。另外,此次新发重配的H7N9型禽流感病毒已被观察到Haemaglutinin抗原重组(H7)、T160A突变、NA茎区域5个氨基酸缺失、NS1蛋白干扰素受体拮抗功能改变以及与毒力相关PB1-F2蛋白(由PB1段编码)变异,新重组病毒的种种变化对病毒毒力增加程度目前还不清楚。新重组病毒基因组中基因的增减及新序列中致病基因的功能,都需要进一步深入研究^{[ 1, 20, 21, 22]}。同时流感病毒不同唾液酸糖链受体亲和力是病毒宿主范围和致病性的重要决定因素,重配病毒可能会降低α2,3唾液酸聚糖禽流样受体的亲和力,也可能突变后增强对α2,6唾液酸糖链的亲和力,进而增强致病性^{[ 1, 20, 21, 22]}。

2013年4月11日,《新英格兰医学杂志》发表首批H7N9禽感染感染患者的临床特征及病毒株基因分析结果^{[ 1]}。研究人员总共用198对引物扩增完整的病毒基因组序列,对PCR产物进行琼脂糖凝胶电泳纯化,同时进行了基因组测序。将测序结果与GISAID数据库进行比对。构建进化树后确定病毒基因为甲型流感病毒株一种变异基因,然后再通过病毒分离、RT-PCR和全基因组测序确定病原体为H7N9型甲型流感病毒。系统进化比对分析显示病毒基因是禽类的来源, HA基因序列显示与江浙一带禽鸭所携带的病毒基因(ZJ12 H7N3亚型)高度同源, NA基因序列显示与韩国野生鸟携带的病毒基因(KO14 H7N9亚型) 高度同源。研究人员同时发现病毒的另外6个内部基因与北京一带燕雀所携带的病毒基因(BJ12 H9N2亚型)高度同源,结合系统进化分析,专家认为是一个新的三重重组H7N9型禽流感病毒。

日本国立传染病研究所等多个机构的研究者对来自病毒感染者及上海环境、禽类中的H7N9型禽流感病毒进行了遗传测序分析研究^{[ 16]}。结果显示患者机体中分离得到的毒株和禽类及环境中的并不相同,其蛋白质发生了突变,这就使得其非常有可能在人类细胞中增殖,而且毒株更适于在人类上呼吸道的温度环境中生长增殖,因为人类上呼吸道的温度低于鸟类的温度。研究者也预测了用于治疗人类流行性感染的药物在治疗H7N9型禽流感病毒感染上的作用,发现常见的离子通道抑制剂抗病毒药物并不能有效控制病毒的感染和传播,而另外一种抗病毒药物奥司他韦可以却可以有效抑制病毒。

来自浙江大学医学院附属第一医院感染病国家重点实验室的学者们检测了浙江省确诊为H7N9型禽流感病毒感染患者的咽拭子和痰样本。他们利用RT-PCR方法检测M、H7和N9基因,并在Madin-Darby狗的肾脏细胞中进行培养;同时研究人员也检测了双重感染或重叠感染,观察6种细胞因子和趋化因子的血清浓度,还完成了86只活禽市场中鸡、鸭、鹌鹑和鸽子的H7N9型病毒的采样和分析,并进行了鸡胚接种分析。他们通过RT-PCR测序确定了亚型菌株,并且还通过RNA提取、DNA合成及PCR测序完成了1个患者和受感染鸡的全序列分析,发现人类病毒H7(与α-2 ,6-唾液酸受体的亲和力增加有关)中的Gln226Leu和Gly186Val出现变异,聚合酶碱性蛋白PB2的 Asp701Asn(与哺乳动物适应性有关)也出现了变异。病毒基质蛋白M2中的Ser31Asn突变与金刚烷抗性有关,认为如果 PB2基因的627和701氨基酸位点同时发生变异,可能会导致有效的人传人^{[ 19]}。但 PB2基因究竟在病毒对哺乳动物致病的哪个环节影响流感病毒的感染性仍不清楚,高致病性禽流感病毒如何跨越禽-哺乳动物宿主种间屏障,仍是一个重大课题。

Liu等^{[ 21]}把H7N9型禽流感病毒定义为超级甲流病毒(AIV_S),研究分析了人H7N9 AIV_S基因特征和蛋白质序列,发现新病毒与单纯人类或者禽类流感病毒均有不同之处。特征氨基酸与1997年的H5N1和2009年甲型H1N1流感有很多相似之处,但与1980年以前引起流感大流行的菌株完全不同。在PB2蛋白第627位氨基酸发生了赖氨酸变异,这种变异可能会增加病毒对哺乳动物的适应力,从而增加致病性。同时发现了HA蛋白的Q226L突变,M2蛋白的N31S突变以及几种鸟类起源氨基酸。因此作者认为必须监控H7N9进化,对潜在的疾病流行或大流行预先设计应对措施。

Liu等^{[ 22]}的最新研究结果发现造成这次暴发的H7N9禽流感病毒是一种新型的重配病毒。研究人员从全球共享禽流感数据(GISAID)下载了最新上传的H7N9病毒的基因组序列,通过进化分析、序列比对研究后发现,H7N9型禽流感病毒是由多个基因重组的新型流感病毒。其中 HA基因可能起源于鸭源禽流感病毒, NA基因有可能起源于由沿东亚迁徙路线迁徙转移的鸟类所携带的流感病毒。病毒的另外6个内部基因可能来源于鸭子和鸡所常携带的H9N2型禽流感病毒。对本次疫情详细的分析还表明,鸭子和鸡可能作为此次H7N9型新型重组病毒的中间宿主,从而导致H7N9型禽流感病毒致病现状的出现。研究人员深入分析后还发现: H7N9型禽流感病毒的基因型和表型存在一定程度差异,这意味着造成这种爆发的病毒可能至少存在2个独立的亚型。

Xiong等^{[ 23]}首次证实了H7N9型禽流感病毒2个最重要的蛋白源于我国华东地区家禽或野鸟,而非先前中外学术专家所认为的“分别来源于中国与韩国的禽类”。他们分析了全球共享流感数据库中长度>1 000个核苷酸的 N9基因序列,共计321个 NA序列,并由此推导出相应蛋白质氨基酸序列。通过先进的生物信息学手段分析H7N9型禽流感病毒基因,最终证实H7N9禽流感病毒最重要的蛋白质HA( N9基因编码)来源于中国江苏洪泽湖花脸鸭(携带H11N9病毒株),其序列相似性远高于韩国NA亚型株。这一发现为准确推断流感病毒的起源与演化提供了必要的理论依据。

Li等^{[ 24]}认为浙江省杭州市周边不同地区的感染患者标本病毒株的差异可能与环境及地域密切相关。

Hu等^{[ 25]}发现有患者服用奥司他韦治疗19 d后,在患者上呼吸道分泌物标本(咽喉试子)中仍能分离出H7N9型禽流感病毒。说明对特定患者而言,新病毒可能产生了对主要抗病毒药物的耐药性。

以上研究成果对我国乃至全世界科学家深入研究这种新病毒的特性、评价其对人类健康的威胁、及时有效地制定出防控措施具有重要的参考价值。

H7N9禽流感是一种新型的、尚未纳入我国法定报告传染病监测报告系统的、发病凶险的禽流感。感染患者起初表现为流感样症状,如发热、咳嗽、少痰,可伴有头痛、肌肉酸痛和全身不适,患者肺内出现片状影像,重症患者病变进展迅速,呈双肺多发磨玻璃影及肺实变影像,可合并少量胸腔积液。发生ARDS时,病变分布广泛,患者病情发展迅速,多在5~9 d出现重症肺炎,体温大多持续在39 ℃以上,呼吸困难,可伴有咯血痰;可快速进展为ARDS、脓毒症、感染性休克,甚至多器官功能障碍,部分患者可出现纵隔气肿、胸腔积液等^{[ 20]}。上海地区患者的临床特点显示:发烧和咳嗽是最常见的症状,白细胞计数正常或略有下降,天门冬氨酸氨基转移酶、肌酸激酶、乳酸脱氢酶在多数患者中均有所升高,胸部X光双侧磨玻璃影,病情观察可发现多种并发症。所有患者均有ARDS、感染性休克和急性肾功能损伤。在发病后2 d内使用抗病毒治疗最为理想,疗程通常为5 d内。重症患者根据气道分泌物病毒核酸检测结果可适当延长疗程至7~10 d,并可根据病情酌情加量或联合治疗。重症监护(ICU)患者和气管插管者需要预防双重感染,机械通气的患者下呼吸道标本检出鲍曼不动杆菌等产超广谱β内酰胺酶(ESBLs)耐药菌需要结合药敏试验联合治疗。

感染H7N9型禽流感确诊病例符合下列任意一条标准即为重症病例:(1)X线胸片显示为多叶病变或48 h内病灶进展>50%;(2)呼吸困难,呼吸频率>24 次/min;(3)严重低氧血症,吸氧流量在3~5 L/min条件下,患者血氧饱合度(SPO₂)≤92%;(4)出现休克、ARDS或多器官功能障碍综合征(MODS)。

重症病例的治疗:对出现呼吸功能障碍者给予吸氧及其他相应呼吸支持,发生其他并发症的患者应积极采取相应治疗。

1.神经氨酸酶抑制剂

(1)奥司他韦(Oseltamivir):成人剂量75 mg每日2次,重症者剂量可加倍,疗程5~7 d。≥1岁的儿童患者应根据体重给药:体重<15 kg者,予30 mg每日2次;体重15~23 kg者,予45 mg每日2次;体重>23~40 kg者,予60 mg每日2次;体重>40 kg者,予75mg每日2次;对于吞咽胶囊有困难的儿童,可选用奥司他韦混悬液;(2)扎那米韦(Zanamivir):成人及7岁以上青少年用法为每日2次,间隔12 h,每次10 mg(分2次吸入);(3)帕拉米韦(Peramivir):重症病例或无法口服者可用帕拉米韦氯化钠注射液,成人用量为300~600 mg,静脉滴注,每日1次,疗程1~5 d。目前临床应用数据有限,应严密观察不良反应,轻症病例应首选奥司他韦或扎那米韦,根据病毒核酸检测阳性情况,决定是否延长疗程。

2.离子通道M2阻滞剂

目前研究结果提示金刚烷胺(Amantadine)和金刚乙胺(Rimantadine)耐药,不建议单独使用。注意休息、多饮水、增加营养,给予易消化的饮食,密切观察,监测并预防并发症,抗菌药物应在明确继发细菌感染时或有充分证据提示继发细菌感染时使用,对出现呼吸功能障碍的重症病例给予吸氧及其他相应呼吸支持,发生并发症应积极采取相应治疗^{[ 19, 26]}。

3.预防与健康教育工作

积极做好疫情防控知识宣传和风险沟通,建立正确的风险认识,形成正确的疾病预防行为。加强禽畜养殖场、散养户、屠宰场、批发及交易市场等的禽畜饲养、捕捉、屠宰、储藏、运输、交易和经营人员以及宠物禽畜养殖人员的健康教育和风险沟通工作。医务人员在诊治患者过程中应采取必要的防护措施。2013年4月下旬,北京市研制的甲型H7N9流感病毒RNA筛选检测试剂盒已通过国家医疗器械应急审批专家评审。同时,北京疫苗研制工作即将进入动物免疫原性试验阶段,预计上市后将有效保障甲型H7N9流感病毒的防控工作^{[ 28]}。

综上所述,流感病毒依赖于吸附到宿主细胞上进行复制和扩散,而且禽流感病毒很少感染人类,但有时候却会变得易于感染人类,这就为人类健康带来了潜在的隐患。新型重配病毒的流行潜力不能低估,还会在什么时间、什么地点及如何出现仍没有科学的证据和解释。由于H7N9型禽流感病毒感染极易造成高死亡率,因此要对该病毒的进化行为密切关注,同时尤其要严密监测在人与人之间传播的可能性。