H7N9型禽流感病毒,于2013年2月底在上海和安徽两地率先发现的一种亚型流感病毒。以往只在禽类间传播,2013年首次跨越人禽间的障碍传给人类。研究发现,对于禽类,它只是一种低致病性病毒,不会使禽类出现症状。然而,中国国内确诊的感染病例均为重症患者,死亡率达到36%[1]。从而,对于人类,H7N9却是一种高致病性病毒。
通过基因序列分析,H7N9禽流感病毒基因来自于东亚地区野鸟、欧洲野鸭和中国长三角地区鸡群的基因重配[2-5]。所以候鸟,长三角当地野鸟和家禽都参与了病毒的形成和传播。Chen et al. [2]等人通过研究发现:从H7N9人间病例隔离出的病毒基因与从活禽交易市场中鸡群身上分离出的病毒基因相似,并得出结论:活禽交易市场是人类感染的直接来源。所以,家禽是人类感染H7N9de 直接传染源。相应地,关闭活禽交易市场是一个有效的控制措施。但是最重要的措施是切断最根本的传染途径。那么就需要确定最原始的传染源。那么候鸟、当地野鸟、家禽哪个物种是最原始的宿主(传染源),这个问题尚不清楚。
H7N9病毒会在禽类中传播,但不会使禽类出现症状,追踪H7N9在禽类中的传播要更加困难。因长三角地区为H7N9禽流感的起源地,山西大学复杂系统研究所靳祯教授研究团队从长三角地区的人间确诊病例出发,建立包含候鸟、当地野鸟、家禽和人类的高维非自治动力学模型来讨论候鸟、当地野禽、家禽哪个为最原始的传染源的可能性最大。为尽可能准确地刻画实际情况,模型中考虑了候鸟周期性的的南北迁徙和环境中病毒在不同温度下具有不同的存活时间(死亡率)。利用模型,分别将候鸟、当地野鸟、家禽作为传染源,结合实际所采取的措施(扑杀、关闭交易市场、消毒),与实际人间确诊病例进行拟合,得到三种不同的拟合结果。
通过比较三个拟合结果对应的AIC值(一种判断模型有效性的准则),靳祯等人得出结论:从目前长三角地区人间病例的趋势来看,候鸟为最原始传染源的可能性最大。如果家禽是最原始的传染源,经历了关闭交易市场等措施后,在2013年冬季就很难再出现人间病例。而实际情况是人间病例再次出现且扩散到广东地区。
[1] Yu, H. J. etal. Effect of closure of live poultry markets on poultry-to-person transmissionof avian influenza A H7N9 virus: an ecological study. Lancet 383, 541-548 (2014).
[2] Chen, Y. et al.Human infections with the emerging avian influenza A H7N9 virus from wet marketpoultry: clinical analysis and characterisation of viral genome. Lancet 381,1916-1925 (2013).
[3] Liu, D., Shi,W. F. , Shi, Y. & Wang, D. Y. Origin and diversity of novel avian influenzaA H7N9 viruses causing human infection: phylogenetic, structural, andcoalescent analyses. Lancet 381, 1926-1932 (2013).
[4] Gao, R. et al.Human infection with a novel avian-origin influenza A (H7N9) virus. N. Engl. J.Med. 368, 1888-1897 (2013).
[5] Lam, T.T.-Y. etal. The genesis and source of the H7N9 influenza viruses causing humaninfections in China. Nature 502, 241-244 (2013).
Juan Zhang, ZhenJin, Gui-Quan Sun, Xiang-Dong Sun, You-Ming Wang, Baoxu Huang, Determination ofOriginal Infection Source of H7N9 Avian Influenza by Dynamical Model. ScientificReports, 2014, 4: 4846.
文章链接:http://www.nature.com/srep/2014/140429/srep04846/full/srep04846.html