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長臂猿感染H9N2 亞型禽流感病毒病例報(bào)告

2024-11-28 00:00:00馮華娟吳俊儀曹佳媛尤宗耀楊露闕騰程黃寧廖小英農(nóng)汝黃澤琳陸兵兵李寧莉莫亞生
野生動(dòng)物學(xué)報(bào) 2024年4期
關(guān)鍵詞:高通量測(cè)序長臂猿

摘 要 2022年1月,某動(dòng)物園同一館舍內(nèi)飼養(yǎng)的6只長臂猿(Nomascus spp.)先后出現(xiàn)流清涕、咳嗽的癥狀。采集患病長臂猿鼻拭子共6份,利用高通量測(cè)序法對(duì)樣本進(jìn)行病原篩查,結(jié)果顯示:2份樣本呈AIV陽性,序列組裝結(jié)果與H9N2亞型禽流感病毒的相似性最高;采用qPCR法對(duì)2份陽性樣本進(jìn)行H1 ~ H16 基因和N1 ~ N9 基因檢測(cè)驗(yàn)證,發(fā)現(xiàn)5號(hào)樣本H9 Ct值為31. 35、N2 Ct值為36. 16,6號(hào)樣本H9 Ct值為27. 46、N2 Ct值為29. 57,均為陽性。給予患病長臂猿化痰止咳、消炎和控制繼發(fā)感染等綜合治療,同時(shí)加強(qiáng)飼養(yǎng)環(huán)境消毒,患病長臂猿很快康復(fù)。

關(guān)鍵詞:長臂猿;H9N2;禽流感病毒;高通量測(cè)序;qPCR

中圖分類號(hào):S858. 9

文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

文章編號(hào):2310 - 1490(2024)- 04 - 0873 - 08

DOI:10.12375/ysdwxb.20240420

禽流感是由A 型流感病毒(Avian influenza vi?rus,AIV)引起的一類禽類疾病,也可感染人類和其他哺乳動(dòng)物。高致病性禽流感病毒(High patho?genic avian influenza virus,HPAIV)能造成禽類的高致病率和高死亡率,人類偶有感染,但一旦感染病死率較高,嚴(yán)重危害禽類和人類的生命健康[1?2]。低致病性禽流感病毒(Low pathogenic avian influenzavirus,LPAIV)流行隱匿,可降低家禽產(chǎn)蛋能力、體質(zhì)量和免疫力,且存在向HPAIV變異的風(fēng)險(xiǎn),從而帶來疫病傳播擴(kuò)大的風(fēng)險(xiǎn)[3?4]。H9N2亞型禽流感病毒屬于LPAIV,常引起鳥和豬等動(dòng)物發(fā)病,近年來也有感染人的報(bào)道[4]。長臂猿屬于靈長目(Primates)長臂猿科(Hylobatidae),與人親緣關(guān)系非常接近,主要分布在東南亞,在我國主要分布在云南和廣西,海南也有分布。長臂猿科所有物種均被列為國家一級(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物[5],是珍稀的野生動(dòng)物資源。非人靈長類動(dòng)物自然感染禽流感病毒的病例報(bào)告極少。本案例描述了長臂猿自然感染H9N2 亞型LPAIV后的臨床癥狀以及實(shí)驗(yàn)室檢查、診斷和治療過程,以期為靈長類動(dòng)物流感病毒感染的診療提供臨床參考。

1 發(fā)病情況

2021年12月29日,長臂猿群進(jìn)行了一次物理保定館舍搬遷,當(dāng)時(shí)氣溫變化較大,夜間氣溫為5 ~11 ℃,日間氣溫為15 ~ 19 ℃。2022年1月3日,2只長臂猿出現(xiàn)打噴嚏、流清鼻涕和發(fā)抖的癥狀,精神尚可,挑食,排泄正常。1月4日和5日,新增4只長臂猿出現(xiàn)同樣癥狀,先發(fā)病的長臂猿開始咳嗽,鼻涕變?yōu)榛野咨?。截?日,共有6只長臂猿發(fā)病,分別是1只南方白頰長臂猿(Nomascus siki)、2只紅頰長臂猿(N. gabriellae)和3只黃白頰混血長臂猿。

2 實(shí)驗(yàn)室檢查結(jié)果

2. 1 血液檢查

出現(xiàn)早期癥狀時(shí),采集其中1只長臂猿的靜脈血送廣西壯族自治區(qū)民族醫(yī)院作血常規(guī)檢測(cè),結(jié)果顯示白細(xì)胞總數(shù)為7. 18 × 109/L,淋巴細(xì)胞百分比為34. 8%,中性粒細(xì)胞百分比為55. 4%,單核細(xì)胞百分比為9. 2%;采集后期出現(xiàn)咳嗽癥狀的1只長臂猿靜脈血作血液常規(guī)檢查,結(jié)果顯示白細(xì)胞總數(shù)為16. 54 ×109/L,淋巴細(xì)胞百分比為22. 3%,中性粒細(xì)胞百分比為67. 3%,單核細(xì)胞百分比為10. 2%(表1)。

2. 2 病原檢測(cè)

對(duì)有臨床癥狀的長臂猿采用壓縮籠物理保定,對(duì)鼻孔周邊消毒,使用滅菌棉拭子貼鼻孔壁旋轉(zhuǎn)3周,獲取拭子樣本,置于滅菌的PBS保存液中,置低溫冰箱中保存待檢。共采集患病長臂猿鼻拭子樣本6份,送廣西翰佰爾生物科技有限公司,利用高通量測(cè)序結(jié)合實(shí)時(shí)熒光PCR進(jìn)行流感病毒檢測(cè)驗(yàn)證。

2. 2. 1 高通量測(cè)序

使用病原核酸提取試劑盒(廣州美基生物科技有限公司,中國),根據(jù)說明書的操作步驟提取病原總核酸。采用1%瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)病原總核酸完整性,使用NanoDrop分光光度計(jì)檢測(cè)核酸純度,并用Qubit 2. 0 Fluorometer(Themo Fisher Scientific,USA)與ssDNA Quantitation Assay Kit 試劑盒(Q10212,Themo Fisher Scientific,USA)對(duì)核酸濃度進(jìn)行精確定量。樣本檢測(cè)合格后,每個(gè)樣本取用2 μg核酸,使用建庫試劑盒NEBNext Ultra DNA Library Prep Kitfor Illumina(New England Biolabs,USA),根據(jù)TruSeqDNA Sample Preparation Guide(Illumina,15026486Rev. C)方法與流程進(jìn)行文庫制備,制庫流程:使用Covaris 超聲波破碎儀將DNA 片段隨機(jī)打碎為約350 bp的片段,然后進(jìn)行DNA片段篩選、末端修復(fù)、修復(fù)末端加入堿基A、加測(cè)序接頭引物、文庫純化和PCR 擴(kuò)增富集。文庫構(gòu)建完成后,使用Qubit 2. 0Fluorometer (Themo Fisher Scientific, USA)與ssDNAQuantitation Assay Kit 試劑盒(Q10212,Themo FisherScientific,USA)初步定量。將文庫稀釋至1 ng/μL,隨后使用Agilent 2100 Bioanalyzer(Agilent Technolo?gies,USA)檢測(cè)文庫的insert size。當(dāng)文庫insert size符合預(yù)期后,使用Bio-Rad KIT iQ SYBR GRN試劑盒(iQ SYBR Green Supermix,BIO-RAD,USA)在Bio-Rad CFX 96 熒光定量PCR 儀器(Bio-Rad CFX-96,BIO-RAD,USA)上進(jìn)行qPCR,對(duì)文庫的有效濃度進(jìn)行準(zhǔn)確定量,要求文庫有效濃度大于3 nmol/L,以保證文庫質(zhì)量。文庫質(zhì)量檢測(cè)合格后,根據(jù)測(cè)序所需數(shù)據(jù)量匯集文庫,將文庫加入Illumina NovaSeq 6000測(cè)序平臺(tái)測(cè)序,測(cè)序策略為雙端150 bp,測(cè)序數(shù)據(jù)量為每個(gè)樣本20 G。數(shù)據(jù)下機(jī)后進(jìn)行數(shù)據(jù)質(zhì)控、組裝、基因預(yù)測(cè)及豐度分析和物種注釋及功能數(shù)據(jù)庫注釋等宏病毒組分析。

測(cè)序結(jié)果5號(hào)樣本和6號(hào)樣本呈AIV陽性,5號(hào)樣本AIV 覆蓋度為17%,6 號(hào)樣本AIV 覆蓋度為100%。序列組裝結(jié)果顯示,5號(hào)樣本得到核輸出蛋白/非結(jié)構(gòu)蛋白(nuclear export protein/nonstructuralprotein1,NEP/NS1)表達(dá)基因的不完整序列;6 號(hào)樣本得到堿性聚合酶1/堿性聚合酶2-F2(polymerasebasic 1/polymerase basic 2-F2,PB1/PB2-F2)、堿性聚合酶2(polymerase basic 2,PB2)、酸性聚合酶(poly?merase acid,PA)、血凝素(hemagglutinin,HA)、核蛋白(nuclear protein,NP)、神經(jīng)氨酸酶(neuraminidase,NA)、基質(zhì)蛋白1/基質(zhì)蛋白2(matrix protein 1/matrixprotein 2,M1/M2)和NEP/NS1 八個(gè)表達(dá)基因片段的不完整序列,命名HA 基因序列為NC_004908. 1,NA基因序列為NC_004909. 1。

2. 2. 2 qPCR驗(yàn)證

根據(jù)高通量測(cè)序的分析結(jié)果選取流感病毒陽性樣本,利用High Pure Viral RNA Kit劑盒(No. 11828665001,Roche,瑞士)提取RNA病毒,然后通過Prime?Script Ⅱ 1st Strand cDNA Synthesis Kit with gDNAEraser試劑盒(RR047A,TaKaRa,日本)反轉(zhuǎn)錄生成cDNA,利用甲流分型檢測(cè)試劑盒H1 ~ H16 和N1 ~N9(碩世生物,中國江蘇)進(jìn)行qPCR檢測(cè)。結(jié)果顯示,5號(hào)樣本H9 Ct值為31. 35,N2 Ct值為36. 16;6號(hào)樣本H9 Ct值為27. 46,N2 Ct值為29. 57。判為5號(hào)和6號(hào)樣本為H9N2陽性,其他分型結(jié)果均為陰性。

2. 2. 3 基因序列分析

使用NCBI的BLAST工具分析基因相似性,將6號(hào)樣本各基因片段序列分別在NCBI上用BLAST工具比對(duì)序列相似性,與各基因片段序列相似性最高的毒株信息見表2;將5號(hào)樣本NEP/NS1 基因片段序列在NCBI上用BLAST進(jìn)行序列相似性比對(duì),與該基因片段序列相似性最高的毒株信息見表3。

在NCBI核酸基因數(shù)據(jù)庫中選取參考毒株的基因序列,使用MEGA6. 0,采用最大相似法,設(shè)置Boot?strap replications值為1 000,構(gòu)建HA 基因和NA 基因系統(tǒng)進(jìn)化樹。結(jié)果顯示,NC_004908. 1與A/chicken/China/FY110/2022(H9N2)株和A/chicken/China/JN35/2021(H9N2)株的HA 基因遺傳距離最近,與A/turkey/Wisconsin/1/1966(H9N2)株的遺傳距離最遠(yuǎn)(圖1);NC_004909. 1與A/chicken/China/KM216/2022(H9N2)株和A/chicken/China/KM212/2022(H9N2)株的NA 基因遺傳距離最近,與A/turkey/Wisconsin/1/1966(H9N2)株的遺傳距離最遠(yuǎn)(圖2)。

3 診斷、治療和防控

3. 1 診斷

與王曉佳等[6]對(duì)長臂猿血液的常規(guī)檢測(cè)結(jié)果相比,在本案例早期發(fā)病長臂猿的血液中單核細(xì)胞百分比略微升高,白細(xì)胞總數(shù)、中性粒細(xì)胞百分比和淋巴細(xì)胞百分比均在正常范圍內(nèi);而在疾病后期出現(xiàn)咳嗽癥狀長臂猿的血液中白細(xì)胞總數(shù)和中性粒細(xì)胞百分比均略微升高。高通量測(cè)序法和實(shí)時(shí)熒光定量PCR 法檢測(cè)病原的結(jié)果提示患病長臂猿鼻咽處有H9N2 亞型禽流感病毒定植,診斷本群長臂猿為H9N2亞型禽流感病毒引起的流感。

3. 2 治療措施

以抗炎、化痰止咳和防止繼發(fā)感染為治療原則對(duì)癥治療。在治療上,給予小兒氨酚磺那敏顆粒1包/只(1包小兒氨酚磺那敏顆粒含對(duì)乙酰氨基酚125. 0 mg,馬來酸氯苯那敏0. 5 mg,人工牛黃5. 0 mg),鹽酸氨溴索片60 mg/只,小兒麻甘顆粒2. 5 g/只,頭孢克肟顆粒50 mg/只,連喂7 d;咳嗽嚴(yán)重的長臂猿加服利肺片2片/次,2次/d,連喂10 d。

3. 3 防控

對(duì)該群長臂猿原地隔離,飼養(yǎng)間出入口設(shè)置消毒墊,每4 h更換1次消毒液。對(duì)患病長臂猿專人專養(yǎng),飼養(yǎng)人員做好個(gè)人防護(hù),作業(yè)時(shí)戴好帽子、口罩和手套,穿戴工作服和靴子。同棟館舍其他飼養(yǎng)間相對(duì)隔離,其他作業(yè)人員不得進(jìn)入患病長臂猿飼養(yǎng)間,做好個(gè)人防護(hù)。館舍出入口設(shè)置消毒墊,每4 h更換1次消毒液,將掃把、刷子、垃圾鏟、料盆和水盆等生產(chǎn)用具嚴(yán)格分開。在治療期間,該棟館舍所有飼養(yǎng)員不得進(jìn)入其他館舍,防止病毒擴(kuò)散,飼養(yǎng)館舍地面、飼養(yǎng)籠用84消毒液按1∶100噴灑消毒,飼養(yǎng)間內(nèi)室空間每天用白醋按7 mL/m3的濃度進(jìn)行空氣熏蒸消毒,連續(xù)消毒1周。加強(qiáng)飼養(yǎng)管理,館舍配置多個(gè)小太陽保暖器提升空間溫度,白天適時(shí)通風(fēng)換氣,供給豐富多樣的水果,增加鵪鶉蛋等高蛋白質(zhì)食物的供給頻次,提高患病長臂猿營養(yǎng)攝入和機(jī)體免疫力。經(jīng)過10 d的治療和防控,群體內(nèi)未再出現(xiàn)新病例,發(fā)病的6只長臂猿全部康復(fù)。

4 討論

從臨床癥狀和實(shí)驗(yàn)室檢查結(jié)果可知,本案例是一起由H9N2亞型禽流感病毒引起的流感。Paung?pin et al.[7]對(duì)自由放養(yǎng)的672只食蟹猴(Macaca fas?cicularis)進(jìn)行AIV 監(jiān)測(cè),發(fā)現(xiàn)自由放養(yǎng)的食蟹猴存在AIV自然感染;Zhang et al.[8]建立H9N2亞型禽流感病毒感染獼猴(M. mulatta)的動(dòng)物模型表明,H9N2可以引起非人靈長類動(dòng)物與人類流感相似的癥狀,可以引起包括肺炎在內(nèi)的呼吸系統(tǒng)疾病,非人靈長類感染H9N2亞型禽流感病毒后的病癥比季節(jié)性流感病毒嚴(yán)重,但比感染HPAIV的癥狀輕。本案例的長臂猿自然感染H9N2 亞型禽流感病毒后癥狀較輕,主要是流涕和咳嗽,未引起明顯的發(fā)熱和嚴(yán)重的肺炎,也未引起大范圍的感染、傳播以及猿—人傳播,符合低致病性禽流感的特征。

與一般的低致病性禽流感相似,長臂猿感染H9N2亞型禽流感病毒后一般7 ~ 10 d臨床癥狀會(huì)消失。研究人員對(duì)本案例患病長臂猿進(jìn)行常規(guī)對(duì)癥治療和預(yù)防繼發(fā)感染的同時(shí),做好了環(huán)境消毒和增強(qiáng)營養(yǎng)供給,保證水合狀態(tài),以提高機(jī)體免疫力,最終10 d后全部康復(fù)。在治療過程中,使用頭孢克肟顆粒能夠有效控制流感過程繼發(fā)的細(xì)菌感染;使用小兒氨酚黃那敏能有效減少流感早期引起的流涕、咽喉腫痛和頭痛發(fā)熱等癥狀;使用鹽酸氨溴索能促進(jìn)痰液的稀釋和排出;使用小兒麻甘顆粒能平喘止咳,利咽祛痰。利肺片主要成分是百部、百合、五味子、枇杷葉、白及、牡蠣、甘草、冬蟲夏草和蛤蚧,對(duì)頑固性肺炎有驅(qū)癆補(bǔ)肺,鎮(zhèn)咳化痰的作用,對(duì)久咳難愈的病例有較明顯的治療作用。

HA蛋白是AIV表面重要的糖蛋白,其功能結(jié)構(gòu)域的改變會(huì)導(dǎo)致AIV 的致病力和宿主特異性的改變。AIV致病性和毒力強(qiáng)弱的關(guān)鍵因素是其HA蛋白裂解位點(diǎn)的氨基酸序列,AIV的宿主特異性與HA蛋白受體結(jié)合位點(diǎn)的氨酸殘基有著密切的關(guān)系;NA蛋白是AIV另一種重要糖蛋白,在病毒復(fù)制與病毒從細(xì)胞逸出中具有重要功能,與病毒毒力和跨物種傳播的能力相關(guān),在同一宿主身上同時(shí)感染多種亞型AIV容易發(fā)生流感病毒基因的重組[9?13]。本案例采用高通量測(cè)序?qū)颖具M(jìn)行病原檢測(cè)AIV呈陽性,采用qPCR進(jìn)行病原驗(yàn)證,證實(shí)這是一起由H9N2亞型低致病性禽流感病毒引起的感染。由于實(shí)驗(yàn)條件限制,未能開展病毒培養(yǎng)及更深一步的研究,該毒株的致病力是否發(fā)生改變,以及其是否具備跨物種傳播的能力尚不明確。H9N2亞型禽流感病毒屬于低致病性禽流感病毒,感染鳥類的報(bào)道較多,1998年以來陸續(xù)有H9N2亞型禽流感病毒感染人的報(bào)道,說明H9N2對(duì)人類健康的威脅不可忽視[3,10?11]。本案例首次發(fā)現(xiàn)H9N2亞型禽流感病毒也可自然感染長臂猿,說明H9N2亞型禽流感病毒宿主范圍仍具有很大的不確定性,其跨物種傳播的能力值得繼續(xù)關(guān)注和研究。

本案例長臂猿能自然感染H9N2 亞型禽流病毒,與飼養(yǎng)管理比較粗放和針對(duì)該亞型流感病毒的免疫措施缺失有關(guān)。同棟飼養(yǎng)物種較多,有猴科(Cercopithecidae)、靈貓科(Viverridae)等多種動(dòng)物;外運(yùn)動(dòng)場(chǎng)臨時(shí)放養(yǎng)孔雀(Pavo spp.),有多種候鳥到運(yùn)動(dòng)場(chǎng)覓食;館舍臨近開放性水禽飼養(yǎng)湖,每年都有多種候鳥在湖中小島停留,部分成為留鳥。這種粗放型飼養(yǎng)模式大大增加了長臂猿與病原體接觸的機(jī)會(huì)。該動(dòng)物園每年春秋兩季均對(duì)飼養(yǎng)的鳥禽進(jìn)行H5 亞型和H7 亞型高致病性禽流感疫苗的接種免疫,但園內(nèi)所有物種均未接種低致病性禽流感疫苗。有研究表明,季節(jié)性流感疫苗接種對(duì)H9N2的交叉保護(hù)較低[14],H5亞型和H7亞型高致病性禽流感疫苗對(duì)H9N2的交叉保護(hù)作用較低[15],使得低致病性禽流感病毒感染園內(nèi)動(dòng)物的可能性大大提高。越來越多的研究表明,H9N2亞型禽流感病毒HA 基因第226位氨基酸突變?yōu)榱涟彼釙r(shí)更易于與哺乳動(dòng)物的唾液酸SAɑ2-6Gal 結(jié)合,PA-356R、PB1-K557E 和PB2-E627K 等突變可增強(qiáng)病毒對(duì)哺乳動(dòng)物的適應(yīng)性[10,16]。因此,筆者推測(cè)該群長臂猿感染的H9N2亞型禽流感病毒可能來源于園內(nèi)候鳥。據(jù)張官婷等[16]統(tǒng)計(jì),人感染H9N2流感病毒的疫情多發(fā)生在冬春季節(jié),每年10月至次年3月報(bào)道的病例最多,H9N2禽流感病毒感染人后癥狀輕,易自愈,往往被人們忽略。在平時(shí)飼養(yǎng)作業(yè)和對(duì)外展出過程中,長臂猿有與人類直接或間接接觸的機(jī)會(huì)。本群長臂猿感染H9N2 亞型禽流感病毒的時(shí)間為1 月,不排除同期H9N2 在人間隱性感染的可能,該群長臂猿感染H9N2亞型禽流感病毒也有可能來源于人。該群長臂猿感染H9N2亞型禽流感病毒發(fā)生在搬遷之后,搬遷應(yīng)激、新環(huán)境應(yīng)激和溫差變化大等都是感染發(fā)病的主要誘因。

為防止該群長臂猿再次感染禽流感病毒,應(yīng)將其與其他物種分開飼養(yǎng),遠(yuǎn)離候鳥集中地,減少接觸禽流感病毒的機(jī)會(huì)。對(duì)園內(nèi)飼養(yǎng)的禽鳥接種H9N2亞型禽流感疫苗,嘗試開展長臂猿科接種H9N2亞型禽流感疫苗效果研究,提高園內(nèi)禽類和長臂猿對(duì)H9N2亞型禽流感病毒的抵抗力。近年來,一些新發(fā)或再發(fā)人獸共患病在世界范圍內(nèi)廣泛流行,野生動(dòng)物在人獸共患病的發(fā)生和傳播過程中發(fā)揮了重要作用[17],開展H9N2亞型禽流感病毒本底調(diào)查,摸清園內(nèi)物種攜帶和感染情況,對(duì)全園的禽流感防控具有重要意義,對(duì)社會(huì)具有重要的公共衛(wèi)生意義。

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基金項(xiàng)目:廣西野生動(dòng)物救護(hù)與疫源疫病監(jiān)測(cè)專題研究項(xiàng)目(GXZTYJXM202101)

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