背景
这是对路易斯安那州因感染高致病性禽流感（HPAI）A（H5N1）病毒而严重患病的患者的两个上呼吸道标本中鉴定的病毒基因组序列分析的技术总结。该患者感染了D1.1基因型病毒的A（H5N1）病毒，该病毒与最近在美国野生鸟类和家禽中检测到的其他D1.1病毒以及最近在加拿大不列颠哥伦比亚省和美国华盛顿州发现的人类病例密切相关。这种禽流感A（H5N1）病毒基因型不同于广泛传播并在奶牛、家禽和其他动物中爆发的B3.13基因型，在美国有零星的人类病例。对路易斯安那州患者的两个临床标本的基因序列进行了深度测序，以寻找与适应哺乳动物相关的变化。其中一个样本的血凝素（HA）基因片段发生了一些低频变化，这在人类中很少见，但在其他国家的甲型H5N1禽流感病例中已有报道，最常见的是在严重感染期间。在加拿大不列颠哥伦比亚省发现的人类重症病例中收集的样本中也发现了一种变化，这表明它们是在临床过程中随着病毒在患者体内复制而出现的。对样本中N1神经氨酸酶（NA）、基质（M）和聚合酶酸（PA）基因的分析表明，与已知或疑似抗病毒药物敏感性降低的标志物无关。
美国疾病控制与预防中心更新
2024年12月26日，美国疾病控制与预防中心对路易斯安那州因A（H5N1）病毒感染而严重患病的患者采集的两份呼吸道样本中的高致病性禽流感病毒进行了测序。美国疾病控制与预防中心在患者因严重呼吸道疾病住院期间同时收到了两份标本：一份鼻咽拭子标本和一份NP/口咽拭子标本。使用标准RNA提取和多段RT-PCR（M-RT-PCR）技术对患者临床呼吸道标本中的病毒进行测序的初步尝试只产生了部分基因组数据，病毒分离没有成功。需要核酸富集来对具有足够覆盖深度的完整基因组进行测序，以满足质量阈值。美国疾病控制与预防中心将每个样本的流感基因片段与美国和加拿大奶牛、野鸟、家禽和其他人类病例的A（H5N1）病毒序列进行了比较。每个临床样本的病毒基因组（A/Louisiana/12/2024）已公开发布在GISAID（EPI_ISL_19634827和EPI_ISL_1 9634828）和GenBank（PQ809549-PQ809564）中。
患者临床标本血凝素（HA）中鉴定的氨基酸混合物总结。
总体而言，两个临床标本的血凝素（HA）序列与其他D1.1基因型病毒中检测到的HA序列密切相关，包括2024年11月和12月在路易斯安那州野生鸟类和家禽中收集的样本中测序的病毒。这些病毒的HA基因也与A/Ezo红狐/北海道/1/2022候选疫苗病毒（CVV）密切相关，检测到2或3个氨基酸的变化。与A/Astrakhan/3212/2020 CVV序列直接比较时，这些病毒的HA平均有3或4个氨基酸变化。这些数据表明，在该患者的呼吸道样本中检测到的病毒与制造商已经获得的现有高致病性禽流感A（H5N1）CVV密切相关，如果需要，可以用于制造疫苗。
NP/OP和NP标本之间存在一些差异。尽管路易斯安那州人类病例的D1.1序列与鸟类病毒非常相似，但对NP/OP组合样本中HA基因片段的深度序列分析检测到与显着氨基酸残基相对应的低频混合核苷酸（使用成熟的HA序列编号）：
A134A/V[丙氨酸88%，缬氨酸12%]；
N182N/K[天冬酰胺65%，赖氨酸35%]；和
E186E/D[谷氨酸92%，天冬氨酸8%]。
值得注意的是，NP样本没有这些低频变化，表明它们可能是通过擦拭患者的口咽腔检测到的。虽然这些低频变化在人类中很少见，但在其他国家的甲型H5N1禽流感病例中也有报道，最常见的是在严重疾病期间2345。例如，在加拿大不列颠哥伦比亚省检测到的严重人类病例中采集的样本中也发现了E186E/D混合物67。
本总结分析侧重于残基A134V、N182K、E186D的混合核苷酸检测，因为这些变化可能导致病毒与人类上呼吸道中发现的α2-6细胞受体的结合增加。值得注意的是，这些变化仅占所分析样本中鉴定的总病毒群的一小部分（即，病毒仍然在与受体结合相关的残基上保留了大多数“禽类”氨基酸）。观察到的变化可能是由这种病毒在晚期疾病患者中的复制引起的，而不是在感染时主要传播的。路易斯安那州野生鸟类和家禽中鉴定出的病毒（包括患者财产上鉴定出的家禽）与美国其他地区的甲型流感（H5）序列数据的比较没有发现这些变化。值得注意的是，在患者财产上取样的家禽的病毒序列与患者的病毒序列几乎相同，但没有在患者的临床样本中鉴定出混合核苷酸，这强烈表明这些变化是在感染期间随着病毒在患者体内的复制而出现的。尽管令人担忧，并提醒人们A（H5N1）病毒在人类感染的临床过程中可能会发生变化，但如果在动物宿主或感染的早期阶段（例如，在症状出现后的几天内）发现这些变化，这些变化将更令人担忧，因为这些变化可能更容易传播给密切接触者。值得注意的是，在这种情况下，路易斯安那州的患者没有传播给其他人。路易斯安那州公共卫生部和美国疾病控制与预防中心正在合作，从连续的患者样本中生成额外的序列数据，以促进进一步的遗传和病毒学分析。
附加基因组分析
路易斯安那州患者的A（H5N1）病毒的基因序列没有PB2 E627K变化或与哺乳动物适应相关的聚合酶基因的其他变化，也没有证据表明关键位置的低频变化。而且，与鸟类中发现的其他D1.1基因型病毒一样，这些序列缺乏PB2 M631L，这与病毒对哺乳动物宿主的适应有关，在99%以上的奶牛序列中检测到，但在鸟类中只是偶尔发现。对样本中N1神经氨酸酶（NA）、基质（M）和聚合酶酸（PA）基因的分析表明，与已知或疑似抗病毒药物敏感性降低的标志物无关。A/Louisiana/12/2024的其余基因序列与在野生鸟类和家禽D1.1基因型病毒中检测到的序列密切相关，包括在患者财产上鉴定的家禽，这进一步证明了人类病例最有可能是在接触感染D1.1基因基因型病毒的鸟类后感染的。
后续行动
总体而言，美国疾病控制与预防中心认为，与正在进行的美国高致病性禽流感（H5N1）疫情有关的公众风险没有改变，仍然很低。在临床样本中检测到具有遗传变化的严重人类病例，突显了对人和动物进行持续基因组监测、遏制奶牛和家禽中甲型H5禽流感爆发以及在接触受感染动物或环境的人中采取预防措施的重要性。