甲型H1N1流感病毒及其疫苗研究熱點(diǎn)

張 松，喬自林，王家敏，侯蘭新*

（1.甘肅省動(dòng)物細(xì)胞工程技術(shù)研究中心，甘肅 蘭州 730030；2.西北民族大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院，甘肅 蘭州 730030）

2009年4月15日和17日，美國(guó)疾病預(yù)防和控制中心在加州的兩位流感樣兒童病例的分泌液中相繼檢測(cè)出一種新型的甲型H1N1流感病毒[1]。經(jīng)過科學(xué)家研究確認(rèn)此病毒一個(gè)月以前在墨西哥已經(jīng)出現(xiàn)過大面積的爆發(fā)。4月24日以前，此流感疫情也僅局限于美國(guó)和墨西哥地區(qū)。4月27日，歐洲國(guó)家西班牙確診了首例新型甲型H1N1流感患者。4月28日，加拿大確診了首例新型甲型H1N1流感患者。4月29日，世界衛(wèi)生組織（簡(jiǎn)稱WHO）將流感級(jí)別提高至5級(jí)，在短短幾天時(shí)間內(nèi)將3級(jí)調(diào)整為5級(jí)在流感史上也實(shí)屬罕見。5月1日，中國(guó)香港地區(qū)確認(rèn)首例新型甲型H1N1流感病例，香港政府立即將此新型甲型H1N1流感病毒的警戒戒級(jí)從嚴(yán)重調(diào)整為緊急。5月9日，大洋洲國(guó)家澳大利亞也診斷了首例新型甲型H1N1患者。5月11日，中國(guó)大陸成都市確認(rèn)了首例新型甲型H1N1患者。6月3日非洲大陸國(guó)家埃及確診了首例新型甲型H1N1流感患者。至此，在不到40天的時(shí)間里，甲型H1N1流感病毒已經(jīng)從墨西哥蔓延至世界的五大洲，遍布全球。2009年6月11日，WHO將此次流感的預(yù)警級(jí)別升高至6級(jí)，也是流感預(yù)警的最高級(jí)別，宣布流感大流行階段的到來。截止2009年底，此新型甲型H1N1流感病毒已席卷全球160多個(gè)國(guó)家,共造成134 503人感染,816人死亡[2]，造成巨大的人類傷害。

1 流感

流感的全稱為流行性感冒，是由流感病毒引起的一種呼吸道疾病[3]。

1.1 流感病毒的分類

根據(jù)流感病毒危害程度，可以將流感病毒分為三類：甲型、乙型、丙型流感病毒。丙型流感病毒一般只會(huì)引起散發(fā)，危害較小；乙型流感病毒通常引起小范圍內(nèi)的流行，危害也相對(duì)可控；甲型流感病毒則會(huì)導(dǎo)致大流行感冒。根據(jù)病毒的宿主進(jìn)行區(qū)分，可以把病毒分為禽流感、豬流感、人流感病毒。根據(jù)流感病毒的特點(diǎn)，也可以將流感病毒分為兩類：季節(jié)性流感和大流行流感病毒。季節(jié)性流感病毒在秋冬兩季發(fā)生流行，季節(jié)性流感病毒通常早就存在于人群中，即使人群普遍易感，但人群中已經(jīng)對(duì)其具有抵抗力，對(duì)社會(huì)造成的危害一般。但對(duì)于老年人、嬰幼兒、孕婦和具有其他疾病的人群會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)并發(fā)癥，加重病情，但死亡率不高；大流行流感通常是由流感病毒變異或者是由于消失很久的病毒重新出現(xiàn)導(dǎo)致，人群對(duì)此類病毒病毒免疫空白，因此傳染性極強(qiáng)，流行迅速，通常會(huì)波及世界。

1.2 流感病毒的特點(diǎn)

1.2.1 強(qiáng)變異性 發(fā)生基因的漂移、基因的轉(zhuǎn)換、基因的重配?；蚱剖羌仔?、乙型、丙型三種流感病毒共有的變異形式，發(fā)生在基因的HA和NA某個(gè)點(diǎn)上，屬于點(diǎn)突變，不會(huì)產(chǎn)生新的病毒亞型，一般引起局部的小范圍流行；基因轉(zhuǎn)換是甲型流感病毒的特有變異形式，主要發(fā)生在HA和NA位點(diǎn)上，屬于大幅度變異，通常會(huì)導(dǎo)致基因亞型的改變，會(huì)造成流感大流行；基因重配是不同流感病毒間的基因交換，它是一種大范圍的交換，屬于大幅度變異，會(huì)導(dǎo)致新亞型流感病毒的產(chǎn)生，引起新型流感流行。

1.2.2 親宿主性 流感病毒感染人群是通過病毒的血凝素（簡(jiǎn)稱HA）和人的呼吸道上皮細(xì)胞受體結(jié)合從而進(jìn)入宿主細(xì)胞的，因此，受體是影響宿主特異性的重要因素。HA的受體為宿主細(xì)胞表面含有唾液酸的糖蛋白。人流感病毒只能與呼吸道上皮細(xì)胞SAa-2,6 Gal識(shí)別結(jié)合，而禽流感只能與呼吸道上皮細(xì)胞SAa-2,3 Gal識(shí)別結(jié)合[4]，因?yàn)閯?dòng)物和人具有不同的受體，所以具有很強(qiáng)的宿主特異性。但豬體內(nèi)含有兩種受體，可以被兩種流感病毒感染，因此，豬成為了人流感病毒和禽流感病毒的一個(gè)“聚合區(qū)”。當(dāng)豬同時(shí)被人流感病毒和禽流感病毒感染，同時(shí)豬本身還具有豬流感時(shí)，此時(shí)三種流感會(huì)發(fā)生重配。重配后的病毒突破種屬之間的感染障礙，傳播到人，造成世界性的流感流行。

表1 新型甲型H1N1流感病毒基因編碼蛋白特點(diǎn)[6-8]

2 甲型流感病毒

2.1 甲型流感病毒的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

甲型流感病毒由8個(gè)基因片段組成，屬于單股負(fù)鏈RNA病毒，正粘病毒科,正粘病毒科還包含有Isavirus屬、Thogotovirus屬、乙型、丙型流感病毒。根據(jù)流感病毒HA和NA的不同，甲型流感病毒可以分為16個(gè)HA亞型和9個(gè)NA亞型。甲型流感病毒在剛分離到時(shí)為多形性的囊膜病毒，之后會(huì)變成圓球形。它的直徑大小在75～125 nm之間。病毒粒子內(nèi)部有核衣殼，核衣殼呈螺旋狀對(duì)稱，直徑約10 nm[5]，基因組大小為13.6 kb。

2.2 甲型H1N1流感病毒基因編碼蛋白

甲型H1N1流感病毒包含有8個(gè)基因片段，共編碼2大類共10種蛋白，分別是結(jié)構(gòu)蛋白（HA/ NA/ PB1/ PB2/ M1/ M2/ PA/ NP），非結(jié)構(gòu)蛋白（ NS1/ NS2）。

2.3 甲型流感病毒的傳染性

可通過人與人之間傳播：2009年5月9日，在抵達(dá)成都的一列飛機(jī)上，一位青年旅客出現(xiàn)流感樣癥狀，接機(jī)的兩位親人不久也出現(xiàn)不適，隨后三人確診為甲型H1N1流感病毒陽(yáng)性。

可通過人向豬傳播：據(jù)報(bào)道，2009年4月12日，在加拿大，一位名叫 Alberta 的養(yǎng)豬場(chǎng)工人從墨西哥旅游回國(guó)后不久出現(xiàn)流感癥狀，隨后他被確診為感染了新型甲型H1N1流感病毒。加拿大官方5月2日發(fā)布聲明，表示這家豬場(chǎng)的200多頭豬均攜帶有甲型H1N1流感病毒，無(wú)一例外。這次官方事件提示甲型H1N1豬流感可由人向豬傳染。

可通過豬向人群傳播：1976年11月份，在美國(guó)的威斯康星州南部的一所豬場(chǎng)的飼養(yǎng)員體內(nèi)分離到了H1N1亞型豬流感病毒。此后，北美報(bào)道了多起在自然條件下感染給人的事件。

可通過豬群之間相互感染。

2.4 甲型流感病毒的臨床特征

人感染此流感的臨床癥狀與普通流感癥狀基本相似，表現(xiàn)為肌肉酸脹、流鼻涕、喉嚨干痛、頭暈頭痛、體熱、輕微咳嗽。然而,美國(guó)甲型流感的病例中有38%的患者表現(xiàn)出嘔吐或腹瀉的癥狀，這是與普通流感病毒感染最大的不同之處。

豬感染此流感的臨床癥狀：泰國(guó)科學(xué)家通過用甲型流感病毒人工感染豬體試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)與人類的臨床癥狀相似。22頭感染甲型流感病毒的仔豬，在感染后1～4天內(nèi)，伴有眼部結(jié)膜發(fā)炎、流鼻涕、輕微咳嗽、體熱的臨床癥狀。

3 其他危害

人感染新型甲型H1N1流感病毒后，會(huì)有發(fā)熱、咳嗽、喉疼、疲勞、發(fā)冷癥狀，并伴有腹瀉、嘔吐、眼紅鼻塞、整日疲倦等現(xiàn)象。此外，新型甲型H1N1流感還會(huì)對(duì)人體造成其他嚴(yán)重危害，甚至有生命危險(xiǎn)。

3.1 流感相關(guān)性腦病

流感相關(guān)性腦病是在感染急性流感的過程中伴隨的中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能障礙的一種臨床并發(fā)癥，簡(jiǎn)稱腦病。腦病的病情嚴(yán)重，臨床癥狀為驚闕和急性高熱，發(fā)病2天內(nèi)快速進(jìn)展為昏迷和死亡。其中大約有25%的死亡病例發(fā)生對(duì)稱性雙側(cè)丘腦壞死[9]，據(jù)報(bào)道[9]，深圳市醫(yī)院2009年11月至2010年1月三個(gè)月間接待了150例重癥和危癥患者，其中出現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥患者21例，占比到14%，流感相關(guān)性腦病的危害程度可見一斑。

3.2 兒童流感并發(fā)癥

兒童流感并發(fā)癥是指在感染急性流感的過程時(shí)兒童并發(fā)的各種炎癥，包括細(xì)菌性肺炎、中耳炎、鼻竇炎。低齡兒童還可見并發(fā)肝腦綜合征、格林-巴利綜合征，并發(fā)癥發(fā)作時(shí)?？梢娾勒遊10]。

3.3 孕產(chǎn)婦并發(fā)癥

在深圳市寶安區(qū)觀瀾人民醫(yī)院接待的98例新型甲型H1N1流感患者中，發(fā)現(xiàn)7例危癥患者，其中孕婦占比57.14%。提示孕婦具有嚴(yán)重并發(fā)癥，情況較一般患者緊急，需要醫(yī)院格外注意，防止呼吸衰竭、畸形胎兒和早產(chǎn)等危重并發(fā)癥的發(fā)生。

4 預(yù)防及疫苗

4.1 普通預(yù)防

流感主要通過空氣傳染。因此，應(yīng)當(dāng)盡量避免前往人群密集的場(chǎng)所，避免接觸具有流鼻涕和發(fā)熱癥狀的人群；平時(shí)也應(yīng)該多注意個(gè)人的衛(wèi)生，勤洗手；注意流感期間多飲水，多休息；多參加體育活動(dòng)，多進(jìn)行體育鍛煉，提高自身的抵抗力。

4.2 抗病毒藥物預(yù)防

對(duì)于已經(jīng)確診的新型甲型H1N1流感患者，目前還沒有特效藥。有研究表明[11]，此次新型甲型H1N1流感病毒對(duì)金剛乙胺和金剛烷胺具有耐藥性，而對(duì)神經(jīng)氨酸酶抑制劑奧司他韋、扎那米韋敏感。二者可以阻止病毒從細(xì)胞質(zhì)膜上面正常釋放出來[12]。因此，美國(guó)疾控中心建議新型甲型H1N1患者服用磷酸奧司他韋膠囊和扎納米韋吸入粉霧劑。但因其可能對(duì)人體產(chǎn)生副反應(yīng)、使患者產(chǎn)生順應(yīng)性以及可能誘導(dǎo)產(chǎn)生抗病毒劑的耐藥毒株等缺點(diǎn)，不適于大范圍長(zhǎng)時(shí)間用來對(duì)抗流感病毒[13]。

4.3 疫苗預(yù)防

目前，流感疫苗的生產(chǎn)主要使用雞胚，但雞胚所生產(chǎn)的疫苗存在諸多不足之處，其生產(chǎn)周期比較長(zhǎng)、質(zhì)量不好控制、人群服用過敏。近年來，已經(jīng)有很多利用細(xì)胞作為疫苗生產(chǎn)介質(zhì)的報(bào)道。WHO推薦使用VERO細(xì)胞和MDCK細(xì)胞作為流感疫苗的生產(chǎn)介質(zhì)。截至目前，已有諸多研究所利用VERO細(xì)胞和MDCK細(xì)胞和微載體系統(tǒng)成功生產(chǎn)了流感疫苗并成功上市。2007年，諾華（Novortis）公司利用MDCK細(xì)胞成功生產(chǎn)了流感疫苗Optaflu并打入了市場(chǎng)；2009年，百特（Bxter）公司通過VERO細(xì)胞生產(chǎn)技術(shù)平臺(tái)成功生產(chǎn)了禽流感疫苗CELVAPAN并且推廣入市場(chǎng)；2009年諾華（Novortis）公司又通過細(xì)胞生產(chǎn)技術(shù)成功生產(chǎn)了甲型H1N1流感疫苗[14]。人流感病毒主要結(jié)合到細(xì)胞表面的唾液酸寡聚糖上，該唾液酸寡糖是N-乙酰唾液酸末端以α2,6 糖苷鍵連接到半乳糖上的（Neu Ac α2,6 Gal）[15]。MDCK 細(xì)胞和VERO細(xì)胞表面都具有此連接作用的唾液酸寡糖，但有研究表明，MDCK細(xì)胞的豐度較VERO細(xì)胞要更高。據(jù)報(bào)道[16]，細(xì)胞表面的流感病毒受體的種類和數(shù)量存在著個(gè)體差異，因此，通常需要通過篩選含高豐度Neu Ac α2,6 Gal 的細(xì)胞株的方法獲得流感病毒適應(yīng)性細(xì)胞，以實(shí)現(xiàn)流感病毒在哺乳動(dòng)物細(xì)胞中高效繁殖擴(kuò)增，獲得質(zhì)量可靠，性價(jià)比高的疫苗。

5 結(jié)語(yǔ)

甲型流感病毒作為臨床癥狀最為激烈，危害最為嚴(yán)重的一種流感病毒，其傳染性極強(qiáng)，傳播途徑頗廣，臨床癥狀較乙型和丙型流感激烈，致死率較高。流感流行時(shí)會(huì)增加流感相關(guān)性腦病的發(fā)生頻率；兒童患者伴隨有并發(fā)癥的發(fā)生；孕婦患者患流感常會(huì)導(dǎo)致腹中胎兒畸形和早產(chǎn)，并有導(dǎo)致孕婦呼吸衰竭的危險(xiǎn)，甲型流感病毒給人類帶來了巨大的精神和財(cái)產(chǎn)損失。預(yù)防流感應(yīng)多注意個(gè)人的衛(wèi)生，勤洗手；多參加體育活動(dòng)，多進(jìn)行體育鍛煉，提高自身的抵抗力。當(dāng)然，對(duì)付流感最為有效的辦法還是注射流感疫苗。目前，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)疫苗的企業(yè)主要還是使用雞胚作為生產(chǎn)介質(zhì)。WHO推薦使用MDCK細(xì)胞和VERO細(xì)胞作為流感疫苗的生產(chǎn)介質(zhì)，諾華和百特公司使用細(xì)胞生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)成功生產(chǎn)疫苗并進(jìn)入市場(chǎng)。而細(xì)胞表面的流感病毒受體種類和數(shù)量將決定疫苗的生產(chǎn)效率和質(zhì)量，因此，篩選出高豐度的流感病毒適應(yīng)性細(xì)胞將成為接下來研究的熱點(diǎn)。