H7N9 virus

國(guó)家衛(wèi)計(jì)委疾病預(yù)防控制局2月14日發(fā)布2017年1月全國(guó)法定傳染病疫情概況。與2016年12月份數(shù)據(jù)相比，2017年1月的H7N9疫情明顯上升。2016年12月我國(guó)感染H7N9禽流感106例，20人死亡；而到了2017年1月，人感染H7N9禽流感發(fā)病數(shù)192例，死亡數(shù)79人！2月14日，北京市報(bào)告了2017年第二例輸入性H7N9病例。2月19日，廣東H7N9感染者病例中發(fā)現(xiàn)病毒變異株。時(shí)隔三年，H7N9高致病性禽流感卷土重來！

H7N9型禽流感于2013年3月底在上海和安徽兩地率先發(fā)現(xiàn)。經(jīng)調(diào)查，H7N9禽流感病毒基因來自于東亞地區(qū)野鳥和中國(guó)上海、浙江、江蘇雞群的病毒基因重配。

Genetic evolution of H7N9 virus in china, 2013

人感染H7N9禽流感潛伏期一般為7天以內(nèi)。患者一般表現(xiàn)為流感樣癥狀，如發(fā)熱，咳嗽，少痰，可伴有頭痛、肌肉酸痛和全身不適。重癥患者病情發(fā)展迅速，表現(xiàn)為重癥肺炎，體溫大多持續(xù)在39℃以上，出現(xiàn)呼吸困難，可伴有咳血痰；可快速進(jìn)展出現(xiàn)急性呼吸窘迫綜合征、縱隔氣腫、膿毒癥、休克、意識(shí)障礙及急性腎損傷等。 

禽流感病毒(AIV，avian influenza virus)屬正粘病毒科甲型流感病毒屬。1878年從瘟雞中分離得到的，1901年稱這種“雞瘟病原”為“過濾性因子”或雞瘟病毒(Fowl plaguevirus，F(xiàn)PV)。后來，又發(fā)現(xiàn)新城疫病毒(Newcastle disease virus，NDV)在禽中也可引起雞瘟樣疾病，即我國(guó)俗稱的“雞瘟”。為區(qū)分兩者，前者稱為真性雞瘟或歐洲雞瘟病毒，后者稱為偽雞瘟或亞洲雞瘟病毒。1955年，根據(jù)病毒顆粒核蛋白抗原特性，認(rèn)定FPV為甲型流感病毒的一員。絕大多數(shù)在禽中并不引起雞瘟，甚至呈靜默感染或健康攜帶狀態(tài)，如2013年在我國(guó)新發(fā)現(xiàn)的H7N9禽流感病毒，基本不會(huì)導(dǎo)致禽間致病。

禽甲型流感病毒顆粒呈多形性，其中球形直徑80～120nm，有囊膜?；蚪M為分節(jié)段單股負(fù)鏈RNA。依據(jù)其外膜血凝素(HA)和神經(jīng)氨酸酶(NA)蛋白抗原性不同，目前可分為16個(gè)H亞型(H1～H16)和9個(gè)N亞型(N1～N9)。禽甲型流感病毒除感染禽外，還可感染人、豬、馬、水貂和海洋哺乳動(dòng)物。可感染人的禽流感病毒亞型為H5N1、H9N2、H7N7、H7N2、H7N3，此次報(bào)道的為人感染H7N9禽流感病毒。該病毒為新型重配病毒，其內(nèi)部基因來自于H9N2禽流感病毒。 

禽流感病毒家族中已確認(rèn)三種亞型可以感染人類，分別是H5，H7及H9，如下表所示。個(gè)體可通過呼吸道黏膜區(qū)域?qū)Ω腥拘苑置谖锏闹苯咏佑|，以及受感染的鳥類糞便或家禽產(chǎn)品而被感染。禽流感的主要感染渠道為上呼吸道及其粘膜，通常只有大量暴露于感染環(huán)境后才有可能進(jìn)入下呼吸道，如對(duì)受感染禽類的大規(guī)模捕殺行動(dòng)中。其他可能的感染途徑，如胃腸道等仍有待探討。

有關(guān)禽流感病毒可以直接從禽類傳染至人類的警示于1997年第一次發(fā)生在香港，該次流行導(dǎo)致18人感染，6例死亡。長(zhǎng)期監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)表明，高致病性H5N1禽流感病毒存在于大部分中國(guó)南方省區(qū)的家禽中。1997年后，伴隨著禽類交易以及候鳥的前夕活動(dòng)，H5N1病毒已從亞洲傳播至歐洲、非洲及遠(yuǎn)東地區(qū)。在過去的十多年里，全球約有600例感染確診，死亡率高達(dá)60%。相比而言，兒童及青年人為該病毒的易感人群。

2002年以來，H7亞型的禽流感也已在加拿大、中國(guó)、意大利、荷蘭、美國(guó)及英國(guó)引發(fā)多起流行。2003年，一株高致病性H7N7禽流感病毒被發(fā)現(xiàn)可以從鴨子感染人類，導(dǎo)致89例患者確診，其中一位患者死于禽流感引起的嚴(yán)重肺炎。其他幾類高致病性H7禽流感株，如HPAI H7N3、LPAI H7N3及LPAI H7N2等也在近些年零星爆發(fā)，但只導(dǎo)致人類出現(xiàn)一些輕微的病癥。在2013年中國(guó)區(qū)域的H7N9流行中，確診病例總計(jì)132位，死亡37人，而在17年的此次流行中，截至一月份兩項(xiàng)數(shù)據(jù)已經(jīng)分別達(dá)到192和79人。盡管目前所有H7亞型的禽流感病毒為人畜共患病，但受體結(jié)合特性決定了該病毒有較大風(fēng)險(xiǎn)演變成為人際傳染性疾病。

LPAIH9N2病毒最早于1999年在香港發(fā)現(xiàn)人類感染病例，此后從人類分理出的案例很少。H9N2感染所導(dǎo)致的癥狀較為輕微，且目前尚未有證據(jù)表明該病毒可發(fā)生人與人間的傳播。 

作為流感病毒的一類，禽流感具備普通流感病毒的各類特征。人類對(duì)抗禽流感的主要措施包括藥物及疫苗兩大類，本文論述重點(diǎn)為針對(duì)禽流感的藥物及可能的研發(fā)思路，不涉及流感疫苗。

目前有幾類安全性及療效都比較好的藥物可用于治療人類及禽類流感病毒的感染，包括M2、神經(jīng)氨酸酶、聚合酶、粘附信號(hào)通路等的抑制劑，以及ribavirin、arbidol及中草藥。目前幾類M2及神經(jīng)氨酸酶抑制劑類藥物已經(jīng)獲得審批用于流感的預(yù)防與治療，如下表所示。其他一些藥物則處于臨床前或臨床研究階段中。

Main Characteristics of current available antivirals

M2離子通道控制著病毒體H 的流動(dòng)，并對(duì)內(nèi)吞體中病毒顆粒的脫衣殼過程至關(guān)重要。目前商業(yè)化的M2抑制劑類藥物有兩種，Amantadine及Rimantadine，中文名分別為鹽酸金剛烷胺及金剛烷乙胺。兩者被廣泛用于治療人類及禽類流感病毒感染，能夠縮短病程，緩解各類相關(guān)癥狀。不幸的是，由于該類藥物的過度使用，在一些當(dāng)前周期性出現(xiàn)的動(dòng)物感染性病毒，如H5N1、H9N2、H1N1及H7N9中，都出現(xiàn)了對(duì)M2抑制劑的抗藥性?？顾幮缘某霈F(xiàn)，極大限制了藥物在人類感染病例中的應(yīng)用。抗藥性對(duì)應(yīng)的突變主要出現(xiàn)在M2蛋白的跨膜區(qū)域，特別是位點(diǎn)26、27、30、31及34位氨基酸，從而導(dǎo)致M2通道孔徑變大，使得M2抑制劑類藥物結(jié)合能力顯著下降。研究表明，鹽酸金剛烷胺抗性病毒株的出現(xiàn)并不是由于持續(xù)性藥物選擇壓力所導(dǎo)致，因此WHO推薦在使用該藥物治療禽流感感染時(shí)，需確認(rèn)病毒株對(duì)藥物的敏感性。

病毒神經(jīng)氨酸酶可以切割外泌的子代病毒體，從而使其可以擴(kuò)散至其他宿主細(xì)胞。神經(jīng)氨酸酶抑制劑，大部分為環(huán)戊烷或吡咯烷的衍生物，可以通過阻斷新生病毒粒子的釋放而阻止病毒的進(jìn)一步擴(kuò)散。目前已獲得審批用于人感染禽流感治療的神經(jīng)氨酸抑制劑類藥物有Oseltamivir、Zanamivir、Peramivir及Laninamivir，中文名分別為奧司他韋(商品名達(dá)菲)、扎那米韋、帕拉米韋及拉尼米韋。前兩者廣泛應(yīng)用于大多數(shù)國(guó)家，對(duì)流感療效甚佳；特別是奧司他韋，早期服用不僅可以縮短病程，還能夠減緩其他關(guān)聯(lián)癥狀。神經(jīng)氨酸酶抑制劑類藥物在體內(nèi)外測(cè)試中均展現(xiàn)出良好的療效，同時(shí)藥物的保護(hù)效果會(huì)受到病毒株毒力、藥物劑量及治療起始時(shí)間等因素的影響。臨床試驗(yàn)表明，Oseltamivir及Zanamivir對(duì)降低致死性H5N1感染的死亡率比較有效，同時(shí)出現(xiàn)抗性的案例較為罕見。由此，WHO推薦這兩種藥物作為主要藥物用于治療和預(yù)防干預(yù)人類的禽流感病毒感染。盡管如此，對(duì)禽流感病毒藥物敏感性的監(jiān)控仍必不可少。在新開發(fā)的神經(jīng)氨酸酶抑制劑類藥物中，Laninamivir在肺部藥效持續(xù)時(shí)間極長(zhǎng)，可以長(zhǎng)效抗病毒，并有望實(shí)現(xiàn)單劑量預(yù)防流感感染。

RNA聚合酶抑制劑

流感病毒的RNA聚合酶有幾個(gè)亞基構(gòu)成，包括PB1、PB2及PA，對(duì)于禽流感病毒在人體中的毒力至關(guān)重要。因此，科研人員預(yù)測(cè)，新型靶向于RNA聚合酶的抗病毒藥物將會(huì)降低AIV的復(fù)制能力，從而抑制病毒所引發(fā)的病理過程。現(xiàn)有RNA聚合酶抑制劑根據(jù)化學(xué)結(jié)構(gòu)可分為核苷類和非核苷類。其中5-氟脫氧胞苷類似物2’-FdC及法匹拉韋(T705)在體內(nèi)及體外實(shí)驗(yàn)中均表現(xiàn)出對(duì)流感病毒的抑制活性。另外，還有部分生物大分子表現(xiàn)出對(duì)AIV感染的抑制活性，如IFNs誘導(dǎo)的的GTPase Mx1、PB1 (731-757)小肽及THC19和ASN2等新型化合物。盡管這些RNA聚合酶抑制劑的臨床效果有待進(jìn)一步探索，但為靶向于RNA聚合酶藥物的研發(fā)提供了新的思路。

Ribavirin及Arbidol

Ribavirin及Arbidol長(zhǎng)期以來被認(rèn)為是廣譜的抗病毒藥物，且具有抗藥性的病毒幾乎沒有被觀察到。Ribavirin的藥物靶點(diǎn)為肌苷5’-磷酸(IMP)脫氫酶，后者參與病毒RNA合成過程及胞內(nèi)GTP的合成。Ribavirin的臨床效果受給藥方式影響較大，霧化吸入方式對(duì)病毒的消除及縮短病程效果要好于口服。而且，臨床對(duì)Ribavirin的使用還受限于溶血性貧血及致畸性的風(fēng)險(xiǎn)。Viramidine是一種鳥嘌呤核苷類似物，是利巴韋林的3-羧氨基衍生物，相對(duì)毒性較小，且在體外實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出對(duì)致死性流感病毒侵襲的保護(hù)作用，該藥曾進(jìn)入HCV治療的3期臨床研究。

Arbidol在俄羅斯已廣泛使用了接近20年；其作用機(jī)制較為復(fù)雜，其抗病毒活性很可能來自于膜融合抑制作用及免疫調(diào)節(jié)活性。Arbidol可通過微量調(diào)節(jié)蛋白的pH而起到穩(wěn)定HA活性的作用，其對(duì)H5N1、H9N2、H2N2及H6N1禽流感病毒的IC50值在19.4-58.3μmol/L之間。與此同時(shí)，arbidol還可通過調(diào)節(jié)促炎癥因子的表達(dá)保護(hù)宿主免于病毒誘導(dǎo)的炎癥損傷?，F(xiàn)有的研究數(shù)據(jù)表明，該藥物很可能對(duì)人類中嚴(yán)重的禽流感病毒感染也是有效的。

病毒粘附抑制劑

流感病毒需要結(jié)合與SA受體方能進(jìn)入宿主細(xì)胞。目前有很多針對(duì)禽流感病毒研發(fā)的病毒粘附抑制劑，包括唾液酸酶類似物，唾液酸化的含糖聚合物及HA抑制劑。DAS181是一類吸入型的唾液酸酶重組蛋白，可破壞病毒與宿主細(xì)胞受體間的相互作用，在一項(xiàng)2期臨床試驗(yàn)中可顯著降低病毒載量，但患者癥狀并無改善。相比于病毒SA，唾液酸化的糖聚合物及其他一些HA抑制劑(如Neo6、EB多肽及NDFRSKT多肽)表現(xiàn)出更強(qiáng)的HA結(jié)合能力，從而能夠阻斷H5N1及H9N2禽流感病毒對(duì)宿主細(xì)胞的粘附。另一類融合抑制劑TBHQ可結(jié)合在相互作用面上的疏水作用區(qū)，從而抑制膜融合所必須的蛋白構(gòu)象變化。盡管上述藥物大多數(shù)處于臨床前研究階段，但有可能在應(yīng)對(duì)新出現(xiàn)的流感毒株，特別是禽流感時(shí)發(fā)揮作用。

信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)抑制劑

除了直接靶向于病毒蛋白的抑制劑外，現(xiàn)有的抗病毒策略同樣聚焦于與病毒復(fù)制相關(guān)的胞內(nèi)外細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路。有兩條信號(hào)通路對(duì)病毒的有效復(fù)制是必須的，同時(shí)也是抗病毒的理想靶點(diǎn)，分別為IKK /NF-κB通路及Raf /MEK /ERK信號(hào)通路。除此外，兩條通路對(duì)于流感病毒感染過程中宿主細(xì)胞因子及干擾素的合成也至關(guān)重要。因此，靶向于它們的抑制劑不僅可以抑制病毒的復(fù)制，還可以改善AIV感染中嚴(yán)重的系統(tǒng)性炎癥反應(yīng)。該假說已在體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)室層面的研究中獲得證實(shí)。阿司匹林，作為靶向于NF-κB的抑制劑，以作為常規(guī)流感類用藥使用多年。目前體內(nèi)外的研究都表明，高劑量的阿司匹林可以阻斷病毒的復(fù)制，通過吸入方式開展的臨床研究也在規(guī)劃中。盡管針對(duì)該類型抑制劑的現(xiàn)有研究結(jié)果充滿了矛盾之處，但有望為禽流感感染的治療提供新的策略。

中草藥

中草藥同樣也是禽流感治療的潛在選擇。在2009年H1N1及2013年H7N9的流行中，中國(guó)政府曾官方推薦了部分中藥。含有金銀花、連翹、板藍(lán)根、防風(fēng)、柴胡等中草藥的配方常用于流感感染的預(yù)防與治療。針對(duì)重要治療流感曾開展了很多項(xiàng)臨床試驗(yàn)。在一項(xiàng)對(duì)重要治理H1N1的系統(tǒng)性臨床試驗(yàn)中，幾乎沒有中藥對(duì)控制病毒擴(kuò)散產(chǎn)生陽(yáng)性效果，大部分的陽(yáng)性效果表現(xiàn)為退燒及對(duì)其他癥狀的緩解。盡管更多嚴(yán)謹(jǐn)?shù)碾S機(jī)雙盲 安慰劑對(duì)照試驗(yàn)有待進(jìn)一步開展，很多中藥展現(xiàn)出的免疫調(diào)節(jié)的活性，從而有望輔助禽流感的治療效果。

其他類別藥物

研究發(fā)現(xiàn)，甲型禽流感病毒中的一些蛋白酶，如TMPRSS2及HAT也是潛在的藥物靶點(diǎn)，小肽類型的抑制劑已在體外實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證了這一假說。絲氨酸蛋白酶介導(dǎo)了病毒中HA蛋白的切割，從而推進(jìn)流感病毒的激活。靶向于絲氨酸蛋白酶的抑制劑，如Aprotinin、Leupeptin及Camostat等可以抑制HA的切割，從而限制人及禽HA切割位點(diǎn)中含有單個(gè)精氨酸殘基的流感病毒的復(fù)制。據(jù)此預(yù)測(cè)，此類抑制劑將對(duì)以H5和H7亞型為代表的HPAI病毒有療效，兩者的HA中存在多個(gè)R/K切割位點(diǎn)。

另外，還有些靶向于NS1蛋白的藥物展示出抗流感病毒的潛力。例如，JJ3297通過逆轉(zhuǎn)NS1誘導(dǎo)的的干擾素mRNA合成抑制作用，抑制流感病毒的復(fù)制及傳播。而一種JNK抑制劑，SP600125，則可通過非直接性抑制NS1介導(dǎo)的結(jié)構(gòu)性功能來減弱流感病毒的復(fù)制。 

近20年來，不同亞型禽流感的頻發(fā)爆發(fā)表明，這類病毒對(duì)人類生存狀態(tài)仍是一個(gè)潛在威脅。很多禽流感患者死于病毒性肺炎及其他嚴(yán)重并發(fā)癥。因此，快速、高靈敏度及驗(yàn)證性的早期確診禽流感病毒，持續(xù)性的對(duì)病毒演化進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)禽流感病毒爆發(fā)的控制至關(guān)重要。值得注意的是，禽流感感染與普通人類流感病毒感染在很多方面有所差異，包括病毒的傳播擴(kuò)散、臨床特征、致病機(jī)理及宿主反應(yīng)等。同樣，禽流感感染的診斷和治療也有自己的特征。例如，對(duì)下呼吸道分泌物進(jìn)行樣本分析往往會(huì)獲得更高的診斷靈敏度。目前已有一些藥物用于禽流感病毒的預(yù)防及治療，包括M2抑制劑、神經(jīng)氨酸酶抑制劑及利巴韋林等。隨著抗藥性出現(xiàn)頻率的提高，對(duì)抗病毒藥物的理性應(yīng)用及藥物抗性的持續(xù)性監(jiān)控也應(yīng)獲得足夠重視。與此同時(shí)，醫(yī)藥工業(yè)界應(yīng)投入更多精力來進(jìn)行新型靶向于病毒復(fù)制基本過程，如病毒的吸附、內(nèi)吞及其他一些重要分子，諸如病毒RNA聚合酶、PB1-F2及NS1等的抗病毒藥物的研發(fā)。

截至本文投稿時(shí)，臺(tái)灣已確認(rèn)H5N6高致病性禽流感病毒在禽類中的感染案例，且疫情持續(xù)擴(kuò)散，大批禽類被撲殺。人類與高致病性禽流感的斗爭(zhēng)，任重而道遠(yuǎn)！

縮略詞表：

AIV, avian influenza virus

HA, hemagglutinin

NA, neuraminidase

LPAI, low pathogenic avian influenza

HPAI, highly pathogenic avian influenza

本文所參考文獻(xiàn)：

1. Characteristics of human infection with avian influenza viruses and development of new antiviral agents. Acta harmacologica Sinica (2013) 34: 1257–1269

2. Advances in the development of influenza virus vaccines. Nature Reviews Drug Discovery14, 167–182

3. A Systematic Review of the Comparative Epidemiology of Avian and Human Influenza A H5N1 and H7N9 – Lessons and Unanswered Questions. Transbound Emerg Dis. 2016Dec;63(6):602-620. doi: 10.1111/tbed.12327

4. Human H7N9 avian influenza virus infection: a review and pandemic risk assessment. Emerging Microbes and Infections (2013) 2, e48; doi:10.1038/emi.2013.48

5. Avian influenza virus infections in humans. Chest. 2006 Jan;129(1):156-68.

6. https://en./wiki/Avian_influenza#cite_note-Topley-21

7. https://www./flu/avianflu/h7n9-virus.htm