甲型流感病毒的进化及对流感防治的启示
2021-12-02祁贤
祁 贤
0 引 言
正粘病毒科有甲乙丙丁四个流感病毒属,除了丁型,其他三个属都可感染人。据WHO估计,人季节性流感在全球每年都会引起5%~15%人群感染并致约50万人死亡[1],由此引发严重的健康危害和公共卫生负担。甲型流感病毒可以感染多种动物,在自然界中有复杂的生态循环机制。人类甲型流感病毒都起源于禽流感病毒(avian influenza A virus, AIV)(有时会通过猪等哺乳动物作为中间过渡宿主)。病毒囊膜上有血凝素(haemagglutinin,HA)和神经氨酸酶(neuraminidae,NA)两种糖蛋白,根据其抗原性甲型流感病毒可以分为不同的血清型,目前在自然界里已经发现了18种HA亚型和11种NA亚型[2]。1918年西班牙大流行以来,在人群中流行的甲型流感病毒有H1N1、H2N2和H3N2亚型,其中H2N2亚型自1968年已经在人群中消失,H1N1和H3N2仍然是目前季节性流感的重要成员。
甲型流感病毒的基因组是分8个节段的单链负义RNA。基因组长约13.5 kb,编码11种病毒必需蛋白:表面蛋白HA、NA和M2;组成病毒核糖核蛋白体(vRNP)的PB2、PB1、PA和NP蛋白;基质蛋白M1;非结构蛋白1(NS1)和核输出蛋白NEP[3]。此外,有些病毒株还可以编码一些附属蛋白,诸如PB1-F2、PB1-N40、PA-X、PB2-S1、M42、NS3等。核苷酸突变和基因重配是流感病毒进化的主要方式。与DNA聚合酶相比,流感病毒编码的RNA依赖性RNA聚合酶(RdRP)保真度较低且缺乏3′-5′核酸外切酶校对功能,核苷酸突变率高达2×10-6~2×10-4,而前者的突变率仅约为10-9,这也是所有RNA病毒容易发生变异的主要原因[4]。因此,流感病毒在复制过程中会产生大量的遗传突变体(称之为病毒突变体云或突变体群),这种准种(Quasispecies)式的遗传特征对病毒进化产生深远影响,也给流感防治带来诸多挑战。……
