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2009年甲型H1N1流感病毒預存免疫對H5N1感染的保護作用機制研究


  市場動態     |      2025-07-24
摘要:研究人員發現,2009年甲型H1N1病毒預存免疫可顯著降低H5N1感染風險及疾病嚴重程度,并抑制病毒傳播。
隨著高致病性禽流感H5N1病毒(clade 2.3.4.4b)在野生鳥類中全球傳播,并逐漸向哺乳動物溢出感染,人類面臨潛在的流感大流行威脅。尤其值得注意的是,2024年該病毒在美國奶牛中引發持續疫情,導致多名農場工人感染。盡管多數病例癥狀輕微,但病毒在哺乳動物間的傳播能力增強引發重大公共衛生關切。在此背景下,一個關鍵科學問題亟待解答:人群對季節性流感病毒的預存免疫能否對H5N1感染提供交叉保護? 賓夕法尼亞州立大學(Pennsylvania State University)的研究團隊在《Science Translational Medicine》發表重要研究成果。研究人員通過建立雪貂預存免疫模型,系統評估了2009年甲型H1N1病毒(H1N1pdm09)和季節性H3N2病毒預存免疫對兩種clade 2.3.4.4b H5N1病毒(分別分離自貂和奶牛)感染的保護效果。研究采用病毒挑戰實驗和直接接觸傳播實驗,結合血清學分析(包括ELISA檢測HA/NA結合抗體、ELLA評估NA抑制活性、微量中和試驗等),揭示了預存免疫對H5N1感染的保護機制。
針對2009年甲型H1N1流感病毒的預存免疫力可減弱雪貂對H5N1感染的易感性及發病風險
圖1 針對2009年甲型H1N1流感病毒的預存免疫力可減弱雪貂對H5N1感染的易感性及發病風險
主要研究結果
通過單次季節性病毒感染建立預存免疫模型發現,H1N1pdm09預存免疫雪貂產生針對H5血凝素(HA)的非中和抗體和高效N1神經氨酸酶(NA)抑制抗體。攻毒實驗顯示,這類雪貂鼻腔病毒載量降低100倍,完全避免致死性疾病,而H3N2預存免疫組則呈現部分保護。
在雙重病毒感染模型中,無論H1N1pdm09作為初次或二次感染病毒,均能提供完全保護。值得注意的是,免疫印記(immune imprinting)未影響保護效果,H1N1/H3N2與H3N2/H1N1預存免疫組均表現出相似的病毒抑制能力。
直接接觸傳播實驗證實,H1N1pdm09預存免疫使雪貂感染率降低50%,且感染動物僅短暫排毒(1天),無臨床癥狀。相比之下,H3N2預存免疫組雖全部感染,但死亡率降至50%,而 na?ve 組接觸者100%死亡。
針對季節性H3N2病毒或2009年甲型H1N1流感病毒的預存免疫力,可有效預防雪貂因甲型水貂流感病毒(H5N1)感染引發的嚴重疾病
圖2 針對季節性H3N2病毒或2009年甲型H1N1流感病毒的預存免疫力,可有效預防雪貂因甲型水貂流感病毒(H5N1)感染引發的嚴重疾病
討論與意義
該研究首次系統證實2009年H1N1pdm09預存免疫對clade 2.3.4.4b H5N1病毒具有顯著交叉保護作用,這種保護通過多重機制實現:1)針對HA保守莖部區的非中和抗體可能限制病毒侵入;2)高效NA抑制抗體干擾病毒釋放;3)黏膜免疫可能協同發揮作用。研究結果合理解釋了當前H5N1人感染病例多呈輕癥的現象——全球約60%人群曾暴露于H1N1pdm09,其誘導的交叉免疫構成重要保護屏障。
這項研究為流感大流行風險評估提供了關鍵科學依據:雖然H5N1病毒已獲得哺乳動物傳播能力,但人群預存免疫可能顯著減緩其傳播速度并降低致病性。未來疫苗設計應重點關注保守NA抗原表位,這對開發廣譜流感疫苗具有重要指導價值。
參考資料
[1] Preexisting immunity to the 2009 pandemic H1N1 virus reduces susceptibility to H5N1 infection and disease in ferrets

 

摘要:研究人員發現,2009年甲型H1N1病毒預存免疫可顯著降低H5N1感染風險及疾病嚴重程度,并抑制病毒傳播。
隨著高致病性禽流感H5N1病毒(clade 2.3.4.4b)在野生鳥類中全球傳播,并逐漸向哺乳動物溢出感染,人類面臨潛在的流感大流行威脅。尤其值得注意的是,2024年該病毒在美國奶牛中引發持續疫情,導致多名農場工人感染。盡管多數病例癥狀輕微,但病毒在哺乳動物間的傳播能力增強引發重大公共衛生關切。在此背景下,一個關鍵科學問題亟待解答:人群對季節性流感病毒的預存免疫能否對H5N1感染提供交叉保護? 賓夕法尼亞州立大學(Pennsylvania State University)的研究團隊在《Science Translational Medicine》發表重要研究成果。研究人員通過建立雪貂預存免疫模型,系統評估了2009年甲型H1N1病毒(H1N1pdm09)和季節性H3N2病毒預存免疫對兩種clade 2.3.4.4b H5N1病毒(分別分離自貂和奶牛)感染的保護效果。研究采用病毒挑戰實驗和直接接觸傳播實驗,結合血清學分析(包括ELISA檢測HA/NA結合抗體、ELLA評估NA抑制活性、微量中和試驗等),揭示了預存免疫對H5N1感染的保護機制。
針對2009年甲型H1N1流感病毒的預存免疫力可減弱雪貂對H5N1感染的易感性及發病風險
圖1 針對2009年甲型H1N1流感病毒的預存免疫力可減弱雪貂對H5N1感染的易感性及發病風險
主要研究結果
通過單次季節性病毒感染建立預存免疫模型發現,H1N1pdm09預存免疫雪貂產生針對H5血凝素(HA)的非中和抗體和高效N1神經氨酸酶(NA)抑制抗體。攻毒實驗顯示,這類雪貂鼻腔病毒載量降低100倍,完全避免致死性疾病,而H3N2預存免疫組則呈現部分保護。
在雙重病毒感染模型中,無論H1N1pdm09作為初次或二次感染病毒,均能提供完全保護。值得注意的是,免疫印記(immune imprinting)未影響保護效果,H1N1/H3N2與H3N2/H1N1預存免疫組均表現出相似的病毒抑制能力。
直接接觸傳播實驗證實,H1N1pdm09預存免疫使雪貂感染率降低50%,且感染動物僅短暫排毒(1天),無臨床癥狀。相比之下,H3N2預存免疫組雖全部感染,但死亡率降至50%,而 na?ve 組接觸者100%死亡。
針對季節性H3N2病毒或2009年甲型H1N1流感病毒的預存免疫力,可有效預防雪貂因甲型水貂流感病毒(H5N1)感染引發的嚴重疾病
圖2 針對季節性H3N2病毒或2009年甲型H1N1流感病毒的預存免疫力,可有效預防雪貂因甲型水貂流感病毒(H5N1)感染引發的嚴重疾病
討論與意義
該研究首次系統證實2009年H1N1pdm09預存免疫對clade 2.3.4.4b H5N1病毒具有顯著交叉保護作用,這種保護通過多重機制實現:1)針對HA保守莖部區的非中和抗體可能限制病毒侵入;2)高效NA抑制抗體干擾病毒釋放;3)黏膜免疫可能協同發揮作用。研究結果合理解釋了當前H5N1人感染病例多呈輕癥的現象——全球約60%人群曾暴露于H1N1pdm09,其誘導的交叉免疫構成重要保護屏障。
這項研究為流感大流行風險評估提供了關鍵科學依據:雖然H5N1病毒已獲得哺乳動物傳播能力,但人群預存免疫可能顯著減緩其傳播速度并降低致病性。未來疫苗設計應重點關注保守NA抗原表位,這對開發廣譜流感疫苗具有重要指導價值。
參考資料
[1] Preexisting immunity to the 2009 pandemic H1N1 virus reduces susceptibility to H5N1 infection and disease in ferrets