
禽流感病毒H7N9是一種人畜共患禽流感病毒(IAV),它很少蔓延到人類體內(nèi),但一旦發(fā)生,死亡率就超過30%,遠(yuǎn)超嚴(yán)重急性呼吸系統(tǒng)綜合癥冠狀病毒2(SARS-CoV-2)。職業(yè)家禽飼養(yǎng)者是H7N9的高風(fēng)險(xiǎn)感染者,但僅占所有病例的7%,且尚未觀察到H7N9在人類之間的持續(xù)傳播,說明宿主基因在病毒易感性中起著重要作用。
中山大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院的舒躍龍團(tuán)隊(duì)對此展開了研究,采用病例對照研究方法,共納入217例H7N9禽流感確診病例和116例與確診病例具有流行病學(xué)關(guān)聯(lián)的職業(yè)暴露人群對照,通過全基因組測序和基因關(guān)聯(lián)分析,發(fā)現(xiàn)人MX1基因稀有變異可能增加人感染H7N9禽流感病毒風(fēng)險(xiǎn)。這一重大突破近日發(fā)表在Science期刊上。

抗粘液病毒基因(Myxovirus resistant, Mx)是較早發(fā)現(xiàn)的干擾素誘導(dǎo)的抗病毒基因之一,人MX1基因可編碼人抗黏液病毒蛋白A(Human myxovirus resistance protein A, MxA),MxA蛋白屬于動(dòng)態(tài)蛋白超家族的一類大分子GTPase,對多種RNA病毒和DNA病毒具有抗病毒作用,包括甲型流感病毒和乙型肝炎病毒等。
研究團(tuán)隊(duì)在H7N9禽流感病例中共發(fā)現(xiàn)了17個(gè)MX1稀有變異。體外感染實(shí)驗(yàn)和流感聚合酶活性檢測表明,其中14個(gè)變異會(huì)影響蛋白功能,而且這14個(gè)攜帶突變的MxA蛋白不僅失去對H7N9禽流感病毒的抑制作用,也失去對H7N7和H5N1禽流感病毒的抑制作用,同時(shí)也失去對pdmH1N1流感的抑制作用。因此,當(dāng)暴露在高病毒載量下,具有這種遺傳脆弱性的個(gè)體可能成為傳播新流感病毒亞型的嚴(yán)峻考驗(yàn)。

針對217例H7N9禽流感確診病例的測序結(jié)果顯示,H7N9病例攜帶的MX1稀有突變?nèi)繛殡s合突變,而MxA的抗病毒活性需要寡聚才能發(fā)揮。因此,作者推測,失活的MxA變種可能對協(xié)同表達(dá)的WT MxA發(fā)揮主導(dǎo)負(fù)作用。
免疫共沉淀分析證實(shí),所有失活性的MxA錯(cuò)義變體均與WT MxA發(fā)生物理相互作用。將突變p.M527D被引入選定的MxA變種中,以禁用其寡聚能力,發(fā)現(xiàn)這些單體變異不能與WT MxA結(jié)合,也不再干擾WT MxA的抗病毒活性。由此可知,非活性MxA錯(cuò)義變異雜合攜帶者由于形成非功能性MxA雜寡聚體,在表型上具有MxA缺陷。在這17個(gè)MX1稀有突變中有12個(gè)失去抗病毒活性,同時(shí)對野生型MxA的抗病毒功能具有顯性負(fù)效應(yīng)。

這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)了MX1基因稀有變異可以增加人感染禽流感病毒的風(fēng)險(xiǎn)。這一結(jié)果解釋了在相同暴露條件下,只有少數(shù)人會(huì)感染H7N9禽流感病毒這一 流行病學(xué)現(xiàn)象。同時(shí)MX1變異均為稀有變異,在人群中的變異頻率小于0.5%,間接提示H7N9禽流感病毒目前導(dǎo)致流感大流行的風(fēng)險(xiǎn)較低。
這項(xiàng)研究為基于MX1的抗病毒防御在控制人類人畜共患病IAV動(dòng)物感染中的關(guān)鍵作用提供了遺傳證據(jù)。同時(shí)也為高危人群監(jiān)測提供了科學(xué)依據(jù),進(jìn)一步推動(dòng)傳染病精準(zhǔn)防控。


