复旦大学公卫学院余宏杰课题组在人感染禽流感病毒领域取得系列进展

供稿  余宏杰课题组

复旦大学公共卫生学院余宏杰课题组2020年在人感染禽流感H5N1和H7N9病毒的血清流行病学、活禽市场关闭效果、长期临床预后结局和特异性抗体动力学等方面取得系列进展，5篇论文分别发表在BMC Medicine, Journal of Infectious Disease, Emerging Infectious Diseases, EClinicalMedicine和Journal of Infection上。

1．禽流感血清流行病学研究

既往研究证实人群中存在未被监测系统捕获的症状轻微甚至无症状的H5N1和H7N9感染者，而血清学研究是定量测量这部分病例数量，并评估人群感染禽流感病毒风险的有效工具。然而，目前发表的人感染禽流感病毒H5N1和H7N9血清学研究的质量参差不齐，结果异质性较大，缺少系统总结的高质量研究。余宏杰课题组采用系统文献综述和荟萃分析的方法，系统评估了现有人感染禽流感H5N1和H7N9病毒的血清学研究的质量，从全球视角研究了不同暴露风险的人群感染禽流感H5N1和H7N9病毒的血清阳性率水平，分别以“Serological evidence of human infections with highly pathogenic avian influenza A(H5N1) virus: a systematic review and meta-analysis”和“Serological evidence of human infection with avian influenza A(H7N9) virus: a systematic review and meta-analysis”为题，发表在BMC Medicine（https://bmcmedicine.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12916-020-01836-y）和Journal of Infectious Disease（https://academic.oup.com/jid/advance-article/doi/10.1093/infdis/jiaa679/5943032）。

第一项研究结果表明，使用最严格的WHO血清学阳性判定标准，有禽类暴露的人群感染禽流感H5N1病毒的风险（0-0.6%）高于无禽类暴露风险的一般人群和H5N1确诊病例的密切接触者。同时有禽类暴露史和H5N1病例接触史的人群的感染风险最高（血清阳性率为0.4-1.8%）。

第二项研究结果表明，按WHO血清学阳性判定标准，有禽类暴露的人群感染禽流感H7N9病毒的风险（0.1%）同样要高于无禽类暴露风险的一般人群（0.02%）。但与第一项研究不同，H7N9确诊病例密切接触者的血清阳性率（0.2%）最高（图1）。

两项研究从人群血清学感染的角度，证明了禽流感H7N9病毒的人际间传播能力强于禽流感H5N1病毒，提示禽流感H7N9病毒引起潜在的人间大流行的风险高于禽流感H5N1病毒。两项研究同时提示，未来需规范开展禽流感血清流行病学的相关研究，对现有禽流感血清学研究的研究设计和实验室方法进行标准化。复旦大学公卫学院博士生王微和和硕士生陈鑫华分别为两项研究的第一作者，余宏杰为通讯作者。

图1：三种血清阳性定义下不同暴露水平人群中H7N9特异性抗体的血清阳性率

2．活禽市场关闭效果

人可以通过访问活禽市场，直接或间接接触被禽流感H7N9病毒感染的禽类或污染的环境而感染、发病，活禽市场因此被视为禽流感 H7N9病毒从禽到人传播的重要场所。尽管既往研究定性证明了活禽市场干预措施对控制禽流感 H7N9病毒传播的有效性，但尚无证据定量阐明各类活禽市场干预措施（例如永久性关闭、长期关闭、短期关闭与重复性关闭）的有效性差异及其净效应。

余宏杰课题组构建了禽流感H7N9病毒的禽-人与人-人双重传播模型，定量测算了各类活禽市场干预措施对控制人感染禽流感 H7N9病毒传播的有效性差异及其净效应大小，并估算了第五波疫情中禽流感H7N9病毒在人与人之间传播的有效再生数。研究结果以 “Effectiveness of Live Poultry Market Interventions on Human Infection with Avian Influenza A(H7N9) Virus, China”为题，发表在Emerging Infectious Diseases（https://wwwnc.cdc.gov/eid/article/26/5/19-0390_article）。

研究结果表明，除第一波与第四波疫情外，活禽市场干预措施的效果在不同流行波次间存在较大差异。不同活禽市场关闭措施的有效性也存在较大差异，且活禽市场关闭措施的有效性与关闭措施类型、持续时长密切相关。在每波疫情中，对活禽市场实施永久性关闭的有效性显著高于长期关闭、短期关闭与重复性关闭（图2）。在第五波疫情中，活禽市场关闭措施的净效应在各研究地点间也存在一定差异。禽流感H7N9病毒在人与人间传播的有效再生数为0.147（95% CI：0.034-0.285），提示第五波疫情中该病毒在人与人之间的传播能力仍十分有限。复旦大学公卫学院博士生王微和比利时布鲁塞尔自由大学Jean Artois为共同第一作者，余宏杰为通讯作者。

图2：各类活禽市场干预措施在不同流行波次的有效性评估。A-E:第一至五波。

3．长期临床预后结局

既往研究对禽流感H7N9患者急性期的临床特征已有详尽报告，但重症病例出院后的康复进展尚不明确，尤其幸存者的长期医学临床预后结局仍不清楚。余宏杰课题组开展了一项前瞻性随访研究，对61名禽流感H7N9重症病例发病后3、6、12、18和64个月进行了定期医学随访，研究成果以“Long-term clinical prognosis of human infections with avian influenza A(H7N9) viruses in China after hospitalization”为题，发表在EClinicalMedicine（https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2589537020300262?via%3Dihub）。

研究结果表明，在第12个月的随访中有8.8%的随访对象仍存在湿啰音。在第3、6和12个月的随访中，>50%随访对象的mMRC评分＞1（改良版英国医学研究委员会呼吸困难评分系统，分为0-4级，等级越高，表示运动时呼吸困难越严重），说明存在轻微呼吸困难，第18个月后呼吸功能略有改善。肺功能检查显示，第3个月的随访中，38.1 %的随访对象仍存在限制性通气障碍，在后续随访中该项指标的异常比例逐渐降低，但持续到第64个月随访时仍可观察到；14.3%的随访对象存在阻塞性通气障碍，并持续到第12个月。每次随访中均可观察到弥散功能（DLCO）异常，提示肺泡弥散通路持续受损。胸部CT影像学的异常主要表现为双肺斑片影、肺组织纤维化、磨玻璃影、肺大疱等，累及胸膜的异常表现由初期少量积液到后期的胸膜增厚（图3）。应用比例风险回归模型（Cox回归）分析显示，急性期出现呼吸衰竭与出院后持续性肺功能不全的风险显著相关，年龄与胸部CT影像学异常的风险显著相关。

本研究阐明了禽流感H7N9重症病例存在较长的恢复期及不良预后结局，提供了持续性肺损伤后遗症和长期肺功能障碍的证据。复旦大学公卫学院博士后汪千力为本研究的第一作者，余宏杰为通讯作者。

图3：禽流感H7N9患者随访期胸部影像学变化特征。

4．特异性抗体动力学

恢复期血浆是治疗禽流感H7N9患者的潜在疗法之一，但其临床应用过程中存在一些挑战，包括血浆的最佳采集时间、不同病例恢复后血浆中抗体滴度的异质性，以及禽流感病毒抗原性的变化可能导致恢复期血浆不能有效中和受者体内的病毒等。余宏杰课题组开展了一项禽流感H7N9病例的抗体应答动态变化的研究，研究成果以“Specificity, kinetics and longevity of antibody responses to avian influenza A(H7N9) virus infection in humans”为题，发表在Journal of Infection（https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0163445320300256?via%3Dihub）。

研究结果发现，第五波流行的低致病性禽流感H7N9毒株与第一波流行的毒株存在抗原性差异，且第五波的低致病性H7N9病毒感染者的血清不与高致病性H7N9毒株反应。模型拟合发现，感染禽流感H7N9后，病毒特异性HAI抗体滴度在病后11天达到40，病后3个月达到峰值，病后11个月和22个月分别下降到80和40（图4）。发生呼吸衰竭或ARDS的重症H7N9病例的抗体水平显著高于非重症病例。

利用这一迄今为止参与病例数最多、随访时间最长的H7N9病例队列，余宏杰课题组用病人血清证实了禽流感H7N9病毒的抗原漂移，揭示了病例血清中H7N9病毒特异性抗体的长期动态变化规律，发现了抗体应答与H7N9患者疾病严重程度的关系。研究结果提示，评估恢复期血浆治疗效果的研究应采集重症病例发病后11个月内的血浆。复旦大学公卫学院博士后陈俊波和汕头大学朱华晨教授为本研究的共同第一作者，余宏杰为通讯作者。

图4：禽流感H7N9病例的长期抗体动态变化

以上5项研究得到国家自然科学基金委国家杰出青年科学基金（81525023）等项目的资助。