丁型流感病毒在中國的流行狀況及研究進(jìn)展

余界石，魏文康

（廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)生物基因研究中心/廣東省農(nóng)作物種質(zhì)資源保存與利用重點(diǎn)實驗室，廣東 廣州 510642）

流感 病毒屬于正粘病毒科，包含4 個屬，分別是α 流感病毒屬、β 流感病毒屬、γ 流感病毒屬和δ 流感病毒屬，其中每個屬只包括1 種類型，分別為甲型流感病毒、乙型流感病毒、丙型流感病毒和丁型流感病毒［1］。甲型流感病毒是所有類型流感病毒中最具攻擊性和最值得關(guān)注的病毒，其宿主范圍最廣，感染造成的發(fā)病率和死亡率最高，并且可以引發(fā)嚴(yán)重的呼吸道疾病，是季節(jié)性流感和以往所有流感大流行的元兇［2］。乙型流感病毒感染可引起輕度至重度呼吸道疾病，也會造成季節(jié)性流感，但通常僅限于人類［3］。一般情況下，丙型流感病毒感染只引起輕微的呼吸道癥狀［4］。雖然大多數(shù)人在幼兒時期就產(chǎn)生了丙型流感病毒的抗體（表明曾接觸過這種病毒），但由丙型流感病毒引起的臨床疾病相關(guān)報告相對較少，因此對其的關(guān)注度也相對較低。

丁型流感病毒是正粘病毒家族的最新成員。2011 年，美國科研人員首次從表現(xiàn)出流感樣癥狀的豬只中分離出1 株新型流感病毒。由于該病毒與人類丙型流感病毒有50%的基因同源性，因此其早期被認(rèn)為是一種新亞型的豬丙型流感病毒［5］。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，這種新型流感病毒在與甲型、乙型或丙型流感病毒共同感染的情況下不會發(fā)生基因組重配，而且其基因組組成和一些生物學(xué)特性與已知類型的流感病毒存在明顯差異［6］。第一，在受體識別和結(jié)合方面，丁型流感病毒除了與丙型流感病毒一樣結(jié)合唾液酸分子Neu5,9Ac2作為進(jìn)入細(xì)胞的受體，其還可以結(jié)合唾液酸分子Neu5Gc9Ac 作為它的受體［7-8］。丁型流感病毒表現(xiàn)出更強(qiáng)和更廣譜的受體結(jié)合能力［7］。第二，丁型流感病毒基因組節(jié)段M 的剪切方式不同于其他類型流感病毒。甲型和乙型流感病毒的M1 蛋白由未拼接的mRNA 轉(zhuǎn)錄而成，而丙型和丁型流感病毒的M1 蛋白由拼接的mRNA 轉(zhuǎn)錄而成［6,9］。但丙型流感病毒M 基因組節(jié)段剪接轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生1 個終止密碼子形成M1 mRNA，而丁型流感病毒M基因組節(jié)段的剪接轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生1 個額外的4-氨基酸肽，添加到其M1 的外顯子中［9］。目前，該額外的4-氨基酸肽在丁型流感病毒生命周期中的作用還未闡明。第三，丁型流感病毒具有獨(dú)特的耐熱、耐酸特性，在4種類型流感病毒中最穩(wěn)定［10］。國際病毒分類委員會于2016 年正式將該病毒命名為丁型流感病毒［9］。

大量研究證實，丁型流感病毒以牛為主要天然宿主，尚未發(fā)現(xiàn)其與人類的臨床感染有關(guān)［11］。但有機(jī)會接觸這種病毒的特殊人群（如牛場工作人員）具有很高水平的針對該病毒的抗體陽性率［12］。近年來，隨著丁型流感病毒在牛群和豬群中的檢出率不斷升高，其會否成為新的人畜共患病病毒備受關(guān)注。目前，根據(jù)病毒主要表面抗原HEF 的序列差異，已發(fā)現(xiàn)5 個遺傳演化譜系的丁型流感病毒，分別是D/OK、D/660、D/Yama2016、D/Yama2019 和D/CA2019［13］。在歐洲和美洲，主要流行D/OK、D/660 和D/CA2019 譜系的丁型流感病毒；D/Yama2016 和D/Yama2019 譜系的丁型流感病毒主要在日本流行［14-16］。對許多國家來說，丁型流感病毒的流行狀況依然不清楚。

我國研究人員于2014、2017、2021、2022年陸續(xù)報道了丁型流感病毒的核酸陽性病例。但丁型流感病毒在我國的總體流行情況、遺傳多樣性信息，以及對我國畜牧業(yè)的影響依然不明確。本綜述系統(tǒng)性地總結(jié)了丁型流感病毒在我國的分布情況和研究進(jìn)展，并且分析了丁型流感病毒對我國畜牧業(yè)的潛在威脅，為我國相關(guān)科研人員深入研究有潛在致病性的丁型流感病毒提供參考和借鑒。

1 丁型流感病毒流行情況及致病性概述

1.1 丁型流感病毒具有寬泛的宿主范圍且分布廣泛

雖然丁型流感病毒的首次分離源于豬，但越來越多的研究發(fā)現(xiàn)，該病毒主要在牛群中流行［6,17-19］。研究人員在牛群中發(fā)現(xiàn)了丁型流感病毒的高陽性率（＞80%）［9］。因此，牛被認(rèn)為是丁型流感病毒的主要天然宿主［6,9,11］。此外，回顧性血清學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，最早于2003 年的牛血清中檢測到丁型流感病毒抗體［20］，說明該病毒存在的時間可能比較長。除了牛和豬外，在馬、綿羊、山羊、駱駝、野豬和鹿血清中也檢測到丁型流感病毒抗體［5,9,21-26］。馬來西亞研究人員在養(yǎng)禽場的氣溶膠中檢測到丁型流感病毒基因組核酸［27］?？梢?，丁型流感病毒具有寬泛的宿主范圍。到目前為止，丁型流感病毒已廣泛分布于全球數(shù)十個國家，包括美洲的美國、墨西哥和加拿大，亞洲的中國、日本和土耳其，歐洲的法國、愛爾蘭、意大利、盧森堡、英國等，以及非洲的埃塞俄比亞、多哥、摩洛哥、肯尼亞、納米比亞等［9,28］。

1.2 丁型流感病毒是牛呼吸系統(tǒng)疾病綜合征的重要關(guān)聯(lián)因子

考慮到丁型流感病毒的廣泛分布與傳播，充分了解其致病性顯得尤為重要。宏基因組學(xué)研究表明，丁型流感病毒與牛呼吸系統(tǒng)疾病綜合征密切相關(guān)［29-31］。牛呼吸系統(tǒng)疾病綜合征是一種多因子疾病，由宿主、病原和環(huán)境因素之間的復(fù)雜相互作用引起［32］。通常在有壓力和不利環(huán)境條件下的牛更容易受到原發(fā)性病毒感染，而病毒感染可能繼發(fā)細(xì)菌入侵，從而導(dǎo)致嚴(yán)重疾病甚至死亡［32］。目前與牛呼吸系統(tǒng)疾病綜合征直接關(guān)聯(lián)的病毒包括牛病毒性腹瀉病毒、牛傳染性鼻氣管炎病毒、牛呼吸道實驗室合胞病毒、牛副流感病毒3 型和丁型流感病毒［33］。研究表明，丁型流感病毒可在牛中引起輕度至中度呼吸道癥狀，而且病毒能夠在牛的上、下呼吸道中復(fù)制［33-35］。一項最新研究發(fā)現(xiàn)，與單獨(dú)感染相比，丁型流感病毒和牛支原體合并感染會增加犢牛呼吸道疾病的嚴(yán)重程度［36-37］。丁型流感病毒感染促進(jìn)牛分枝桿菌在下呼吸道的定殖，增加白細(xì)胞向氣道腔的匯集［36］。由于牛是丁型流感病毒的自然宿主，因此在牛群中加強(qiáng)對該病毒的持續(xù)監(jiān)測和風(fēng)險評估十分必要。

1.3 丁型流感病毒具備潛在人畜共患風(fēng)險

丁型流感病毒是否具備人畜共患潛能仍無定論，迄今為止沒有直接證據(jù)表明丁型流感病毒可在人體內(nèi)致病或在人群之間傳播。然而，有實驗證明丁型流感病毒能夠通過豚鼠和雪貂的直接接觸傳播，而這兩種動物都是已建立的人類流感病毒感染模型［5,38］。此外，美國早期的一項血清學(xué)調(diào)查顯示，1.3%（n=316）的普通人群具有丁型流感病毒抗體［5］。來自美國佛羅里達(dá)州的一項血清學(xué)研究顯示，在有牛接觸史的工人血清中，丁型流感病毒抗體陽性率高達(dá)98%［12］。意大利一項更全面的血清學(xué)研究顯示，2005—2017 年期間，所調(diào)查區(qū)域內(nèi)攜帶丁型流感病毒抗體的人群占比5.1%～46.0%不等［39］。美國環(huán)境公共衛(wèi)生學(xué)相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，在公共場所（如醫(yī)院和機(jī)場）收集的氣溶膠樣品中存在丁型流感病毒基因組核酸［40-41］。上述研究結(jié)果提示丁型流感病毒具有人畜共患風(fēng)險。雖然丁型流感病毒被證明只在牛中引起輕度或中度呼吸道疾病，但是丁型流感病毒在全球數(shù)十個國家持續(xù)傳播，并具有人畜共患傳播的可能性，因此，系統(tǒng)性地分析和了解丁型流感病毒的流行與演化及致病性與傳播，對評估和預(yù)防該病毒對畜牧業(yè)的危害至關(guān)重要。

2 丁型流感病毒在中國的流行與分布

繼美國研究人員在俄克拉荷馬州首次分離出丁型流感病毒［5］后不久，美國其他地區(qū)［18,21,42］以及一些國家，如中國［23,43］、日本［44］、意大利［19,45］、法國［17］、加拿大［21］、愛爾蘭［46］、盧森堡［47］、英國［48］和埃塞俄比亞［49］，也陸續(xù)報道了該病毒的核酸或血清陽性病例。2014 年，研究人員在我國山東省的牛群中檢測到丁型流感病毒。研究人員從15 個養(yǎng)牛場的表觀健康牛群中采集了453 份鼻拭子樣本，通過RT-PCR 檢測，發(fā)現(xiàn)其中有3 份（0.66%）呈丁型流感病毒核酸陽性，并且獲得了它們的基因組序列［43］。這些毒株分別被命名為D/bovine/Shandong/Y127/2014、D/bovine/Shandong/Y125/2014、D/bovine/Shandong/Y217/2014。這是繼歐洲和美洲之后，首次在亞洲報道丁型流感病毒的陽性病例。

隨后，科研人員在我國南方牛群中也檢測到丁型流感病毒。該研究團(tuán)隊收集了來自伴有臨床癥狀的不同動物共607 份臨床樣本和250 份無癥狀動物的鼻拭子樣本［23］。被采集樣本的動物包括牛（奶牛、黃牛和水牛）、豬和山羊，主要分布于廣東省廣州、清遠(yuǎn)、河源和江門4 市的16個農(nóng)場［23］。檢測結(jié)果顯示，奶牛、黃牛和豬鼻拭子樣品中丁型流感病毒的核酸陽性率分別為12.8%(20/156)、7.3%(4/55)和36.8%(7/19)［23］。該團(tuán)隊研究人員還首次在奶牛、水牛和山羊的血清樣本中檢測到丁型流感病毒基因組核酸，陽性率分別為7.8%(15/193)、5.9%(3/51)和33.8%(27/80)；他們還發(fā)現(xiàn)豬肺樣本中丁型流感病毒陽性率也比較高、為28.9%（13/45)［23］。

為了監(jiān)測丁型流感病毒在我國的流行與分布，研究人員檢測了來自安徽(124)、廣東(88)、福建(460)、山東(17)、江蘇(235)和河南(21)7個省份共945 份具有呼吸道疾病的豬肺組織樣本，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，其中6 份呈丁型流感病毒核酸陽性，這些毒株分別被命名為D/swine/China/Fujian706/2018、D/swine/China/Anhui7/2018、D/swine/China/Anhui8/2018、D/swine/China/Anhui119/2018、D/swine/China/JiangsuQF54/2018和D/swine/China/JiangsuQF52/2018［50］。該研究結(jié)果表明，在我國南方的安徽、江蘇和福建省份的豬群中存在丁型流感病毒流行。盡管丁型流感病毒最早是從豬身上被分離到，但其在豬群中的流行率低于其在牛群中的流行率。該研究首次報道了丁型流感病毒在亞洲的豬群中流行。

在最新的一項丁型流感病毒的監(jiān)測研究中，研究人員從廣東的一個肉牛屠宰場采集了250 份表觀健康牛的鼻拭子樣本，其中10 份呈丁型流感病毒核酸陽性［51］。這些丁型流感病毒陽性樣品分別來自甘肅、內(nèi)蒙古、安徽、陜西、遼寧、寧夏、河北、青海和廣東的養(yǎng)牛場［51］。以上研究結(jié)果提示，丁型流感病毒可能已在我國廣泛流行。

3 丁型流感病毒中國毒株的遺傳多樣性

丁型流感病毒與丙型流感病毒一樣含有7 種基因組節(jié)段［5］，其中最長的3 個節(jié)段分別編碼病毒聚合酶復(fù)合體的3 個組分PB2、PB1 和P3，第4 長節(jié)段編碼病毒唯一的表面糖蛋白HEF，第5 長節(jié)段編碼病毒核蛋白NP，最短的兩個基因組節(jié)段（M 和NS）分別通過不同的策略產(chǎn)生病毒基質(zhì)蛋白M1、離子通道蛋白M2 以及非結(jié)構(gòu)蛋白NS1 與NS2。HEF 是丁型流感病毒中最易變異的基因組節(jié)段，主要用于該病毒的系統(tǒng)演化分析。根據(jù)HEF 的序列差異，丁型流感病毒被分為5 個不同的遺傳演化譜系，分別為D/OK、D/660、D/Yama2016、D/Yama2019 和D/CA2019。

D/OK 譜系是目前被報道最多的譜系［9］。在D/OK 譜系中，來自中國的毒株與來自美國和意大利的毒株在遺傳演化關(guān)系上彼此分離，表明不同國家的丁型流感病毒可能存在亞譜系。如圖1所示，D/OK 譜系的丁型流感病毒中國毒株自成一個小分支［23,43,50］。此外，來自美國和意大利的D/OK 譜系中的豬源毒株和牛源毒株通常聚集在一起，表明D/OK 譜系的丁型流感病毒在豬和牛之間可能相互傳播。然而，已報道的丁型流感病毒中國毒株表現(xiàn)出非常低的遺傳多樣性（遺傳距離＜0.005）。在D/660 譜系中，來自美國的毒株不斷分化，演化出新的亞譜系毒株（圖1）。最近在日本出現(xiàn)的丁型流感病毒株被認(rèn)為屬于新的遺傳演化譜系，分別是D/Yama2016 和D/Yama2019（圖1），這兩個譜系的毒株只存在于日本，并且與其他國家流行的D/OK 和D/660 譜系的毒株有很大差異［9,16］。目前D/CA2019 譜系的丁型流感病毒只在美國被報道［13］。值得重視的是，研究人員最近在中國牛群中發(fā)現(xiàn)了D/Yama2019 譜系的丁型流感病毒［51］。該研究是首次在日本以外的國家檢測到D/Yama2019 譜系的丁型流感病毒。這說明丁型流感病毒中國毒株也存在遺傳多樣性。

圖1 丁型流感病毒HEF 基因組節(jié)段遺傳演化分析Fig.1 Phylogenetic analysis of HEF segments of influenza D virus

在美洲和歐洲，D/OK 和D/660 譜系的丁型流感病毒在牛群中共同傳播且頻繁重配。不同譜系丁型流感病毒之間的基因組重配加快了病毒的演化與變異。新產(chǎn)生的變異毒株會突破原有的群體免疫，對農(nóng)業(yè)動物健康構(gòu)成一定威脅。根據(jù)已有研究結(jié)果，未發(fā)現(xiàn)丁型流感病毒中國毒株之間發(fā)生了基因組重配［51］。但由于已報道的毒株數(shù)量有限，目前還不能確定基因組重配事件是否真的沒有發(fā)生。尤其是當(dāng)D/Yama2019 譜系的丁型流感病毒也在中國牛群中流行時，這會大大增加其與D/OK 譜系的丁型流感病毒之間發(fā)生基因組重配的概率。我們推測，這兩個譜系之間的丁型流感病毒頻繁重組可能導(dǎo)致新的抗原變異株產(chǎn)生，進(jìn)而對動物健康構(gòu)成潛在威脅。因此，加強(qiáng)對中國丁型流感病毒的監(jiān)測研究十分必要。

4 丁型流感病毒對我國畜牧養(yǎng)殖業(yè)的潛在風(fēng)險分析

4.1 丁型流感病毒在我國的總體流行情況還不明確

在我國，丁型流感病毒最早于2014 年在山東的養(yǎng)牛場被發(fā)現(xiàn)［43］。隨后，研究人員在南方一些省份（廣東、江蘇、安徽和福建）的牛群或豬群中檢測到該病毒［23,50］。在最新的一項丁型流感病毒流行病學(xué)調(diào)查研究中，研究人員通過屠宰場采集了來自不同省份的牛鼻拭子樣品，發(fā)現(xiàn)來自甘肅、內(nèi)蒙古、安徽、陜西、遼寧、寧夏、河北、青海和廣東的養(yǎng)牛場存在丁型流感病毒核酸陽性的牛［51］。但以上數(shù)據(jù)不足以反映丁型流感病毒在我國的總體流行情況。我國的養(yǎng)牛產(chǎn)業(yè)（包括奶牛和肉牛）主要分布在四大區(qū)域：西北產(chǎn)區(qū)（新疆、甘肅、陜西和寧夏）、西南產(chǎn)區(qū)（四川、重慶、云南、貴州和廣西）、東北產(chǎn)區(qū)（內(nèi)蒙古、吉林和黑龍江）和中原產(chǎn)區(qū)（山東、河南、河北和安徽）。從目前僅有的流行病學(xué)調(diào)查數(shù)據(jù)來看，四大產(chǎn)區(qū)可能都存在丁型流感病毒的分布或傳播。此外，伴隨著不同產(chǎn)區(qū)之間、規(guī)?；B(yǎng)牛場與小型牛場或散養(yǎng)場之間、產(chǎn)地與消費(fèi)地之間活牛的頻繁交易及運(yùn)輸，丁型流感病毒很有可能廣泛流行于全國各地的牛群中。為了明確丁型流感病毒在我國的總體流行情況，亟需更大規(guī)模的流行病學(xué)調(diào)查研究。

4.2 丁型流感病毒對我國畜牧動物健康的影響依然不清楚

已報道的牛丁型流感病毒監(jiān)測研究表明，與健康牛相比，患有呼吸道疾病（包括肺炎）的牛更容易檢測到丁型流感病毒［9,11］。一項早期的丁型流感病毒監(jiān)測研究發(fā)現(xiàn)，在55 頭患有呼吸道疾病綜合征的犢牛中有23.6%出現(xiàn)了丁型流感病毒感染，但在相同牛場內(nèi)的82 頭健康犢牛中只有2.4%出現(xiàn)了丁型流感病毒感染［18］。在我國牛群中，無癥狀牛的丁型流感病毒陽性率普遍比患病牛低［23,41,43］。值得注意的是，我國研究人員在患病的牛和山羊的血清樣本中檢測到丁型流感病毒基因組核酸，這意味著該病毒感染可能會誘發(fā)病毒血癥，并隨著機(jī)體循環(huán)系統(tǒng)侵染其他組織器官［23］。此外，該研究團(tuán)隊還在山羊直腸拭子中檢測到丁型流感病毒，表明丁型流感病毒可能類似于甲型和乙型流感病毒可以在動物腸道內(nèi)復(fù)制［23］。為了明確丁型流感病毒的臨床致病性，有研究團(tuán)隊對犢牛鼻內(nèi)接種了丁型流感病毒，與對照相比，感染組犢牛均表現(xiàn)出呼吸道感染的相關(guān)癥狀，但都較輕［35］。然而，最新研究證實，與丁型流感病毒或牛支原體單獨(dú)感染相比，兩者合并感染會加重犢牛呼吸道癥狀［36-37］?？偟膩碚f，丁型流感病毒單獨(dú)感染會引起牛輕微的呼吸到癥狀，但感染牛可能更易被其他病原侵襲，進(jìn)而導(dǎo)致嚴(yán)重的呼吸道癥狀。由于牛是丁型流感病毒的自然宿主和主要傳播源，因此應(yīng)加強(qiáng)對牛群該病毒的持續(xù)監(jiān)測和風(fēng)險評估。

丁型流感病毒分布于全球各地，可感染多種動物物種［9］。我國和其他國家的研究人員都在豬肺樣本中檢測到丁型流感病毒基因組核酸，表明該病毒可以感染豬下呼吸道［23,45,50］。對野豬進(jìn)行該病毒感染實驗，發(fā)現(xiàn)丁型流感病毒能夠在下呼吸道復(fù)制，并且在受感染的野豬中觀察到丁型流感病毒血癥［24］。由于流感病毒很容易從豬傳播給人類和其他動物物種，因此需要進(jìn)一步研究丁型流感病毒在豬中的傳播與發(fā)病機(jī)制。丁型流感病毒還可以感染羊、馬、駱駝和鹿［9,26］，但是對這些動物的致病風(fēng)險依然不清楚。

5 展望

近年來，丁型流感病毒越來越受到病毒學(xué)領(lǐng)域研究者的關(guān)注。首先，丁型流感病毒與甲型流感病毒相似，具有比乙型和丙型流感病毒更寬泛的宿主譜。這說明丁型流感病毒可能與甲型流感病毒類似，具備快速傳播和演化的能力。其次，丁型流感病毒在四大類型流感病毒中表現(xiàn)出許多獨(dú)特性，例如其擁有優(yōu)越的耐熱耐酸特性［10］、可識別多樣化的唾液酸分子作為其進(jìn)入細(xì)胞的受體［7-8］、特殊的基因組組成與配置模式［52］、不一樣的M1 蛋白產(chǎn)生方式［6］等。此外，丁型流感病毒表現(xiàn)出人畜共患的潛能。我國是畜牧業(yè)大國，對有潛在風(fēng)險的新發(fā)丁型流感病毒進(jìn)行前瞻性研究十分有必要。目前，我國相關(guān)研究人員對丁型流感病毒的研究十分有限，只在2014、2017、2021、2022 年分別報道了丁型流感病毒的核酸陽性病例。丁型流感病毒在我國的總體流行情況、遺傳多樣性信息，以及對我國動物養(yǎng)殖業(yè)的影響依然不明確，而且至今我國還未有分離出丁型流感病毒的報道。這嚴(yán)重影響了相關(guān)科研人員對丁型流感病毒的深入研究。要進(jìn)一步了解丁型流感病毒對養(yǎng)殖業(yè)的影響，研究人員需要對其進(jìn)行較大規(guī)模和較大范圍的流行病學(xué)調(diào)查，包括我國丁型流感病毒的總體陽性率、地域分布情況及與疾病的關(guān)聯(lián)性等。同時，通過對某一區(qū)域丁型流感病毒的跟蹤性調(diào)查，可以進(jìn)一步了解其傳播動力學(xué)及其感染對養(yǎng)殖動物的影響；丁型流感病毒中國毒株的分離鑒定及生物學(xué)特性研究（如病毒致病性和跨宿主傳播能力）也十分必要，這些研究將為該病毒的防控提供指導(dǎo)。