背景
這是對路易斯安那州因感染高致病性禽流感（HPAI）A（H5N1）病毒而嚴重患病的患者的兩個上呼吸道標本中鑒定的病毒基因組序列分析的技術總結。該患者感染了D1.1基因型病毒的A（H5N1）病毒，該病毒與最近在美國野生鳥類和家禽中檢測到的其他D1.1病毒以及最近在加拿大不列顛哥倫比亞省和美國華盛頓州發現的人類病例密切相關。這種禽流感A（H5N1）病毒基因型不同於廣泛傳播並在奶牛、家禽和其他動物中爆發的B3.13基因型，在美國有零星的人類病例。對路易斯安那州患者的兩個臨床標本的基因序列進行了深度測序，以尋找與適應哺乳動物相關的變化。其中一個樣本的血凝素（HA）基因片段發生了一些低頻變化，這在人類中很少見，但在其他國家的甲型H5N1禽流感病例中已有報道，最常見的是在嚴重感染期間。在加拿大不列顛哥倫比亞省發現的人類重症病例中收集的樣本中也發現了一種變化，這表明它們是在臨床過程中隨著病毒在患者體內複制而出現的。對樣本中N1神經氨酸酶（NA）、基質（M）和聚合酶酸（PA）基因的分析表明，與已知或疑似抗病毒藥物敏感性降低的標志物無關。
美國疾病控制與預防中心更新
2024年12月26日，美國疾病控制與預防中心對路易斯安那州因A（H5N1）病毒感染而嚴重患病的患者采集的兩份呼吸道樣本中的高致病性禽流感病毒進行了測序。美國疾病控制與預防中心在患者因嚴重呼吸道疾病住院期間同時收到了兩份標本：一份鼻咽拭子標本和一份NP/口咽拭子標本。使用標准RNA提取和多段RT-PCR（M-RT-PCR）技術對患者臨床呼吸道標本中的病毒進行測序的初步嘗試只產生了部分基因組數據，病毒分離沒有成功。需要核酸富集來對具有足夠覆蓋深度的完整基因組進行測序，以滿足質量阈值。美國疾病控制與預防中心將每個樣本的流感基因片段與美國和加拿大奶牛、野鳥、家禽和其他人類病例的A（H5N1）病毒序列進行了比較。每個臨床樣本的病毒基因組（A/Louisiana/12/2024）已公開發布在GISAID（EPI_ISL_19634827和EPI_ISL_1 9634828）和GenBank（PQ809549-PQ809564）中。
患者臨床標本血凝素（HA）中鑒定的氨基酸混合物總結。
總體而言，兩個臨床標本的血凝素（HA）序列與其他D1.1基因型病毒中檢測到的HA序列密切相關，包括2024年11月和12月在路易斯安那州野生鳥類和家禽中收集的樣本中測序的病毒。這些病毒的HA基因也與A/Ezo紅狐/北海道/1/2022候選疫苗病毒（CVV）密切相關，檢測到2或3個氨基酸的變化。與A/Astrakhan/3212/2020 CVV序列直接比較時，這些病毒的HA平均有3或4個氨基酸變化。這些數據表明，在該患者的呼吸道樣本中檢測到的病毒與制造商已經獲得的現有高致病性禽流感A（H5N1）CVV密切相關，如果需要，可以用於制造疫苗。
NP/OP和NP標本之間存在一些差異。盡管路易斯安那州人類病例的D1.1序列與鳥類病毒非常相似，但對NP/OP組合樣本中HA基因片段的深度序列分析檢測到與顯著氨基酸殘基相對應的低頻混合核苷酸（使用成熟的HA序列編號）：
A134A/V[丙氨酸88%，缬氨酸12%]；
N182N/K[天冬酰胺65%，賴氨酸35%]；和
E186E/D[穀氨酸92%，天冬氨酸8%]。
值得注意的是，NP樣本沒有這些低頻變化，表明它們可能是通過擦拭患者的口咽腔檢測到的。雖然這些低頻變化在人類中很少見，但在其他國家的甲型H5N1禽流感病例中也有報道，最常見的是在嚴重疾病期間2345。例如，在加拿大不列顛哥倫比亞省檢測到的嚴重人類病例中采集的樣本中也發現了E186E/D混合物67。
本總結分析側重於殘基A134V、N182K、E186D的混合核苷酸檢測，因為這些變化可能導致病毒與人類上呼吸道中發現的α2-6細胞受體的結合增加。值得注意的是，這些變化僅占所分析樣本中鑒定的總病毒群的一小部分（即，病毒仍然在與受體結合相關的殘基上保留了大多數“禽類”氨基酸）。觀察到的變化可能是由這種病毒在晚期疾病患者中的複制引起的，而不是在感染時主要傳播的。路易斯安那州野生鳥類和家禽中鑒定出的病毒（包括患者財產上鑒定出的家禽）與美國其他地區的甲型流感（H5）序列數據的比較沒有發現這些變化。值得注意的是，在患者財產上取樣的家禽的病毒序列與患者的病毒序列幾乎相同，但沒有在患者的臨床樣本中鑒定出混合核苷酸，這強烈表明這些變化是在感染期間隨著病毒在患者體內的複制而出現的。盡管令人擔憂，並提醒人們A（H5N1）病毒在人類感染的臨床過程中可能會發生變化，但如果在動物宿主或感染的早期階段（例如，在症狀出現後的幾天內）發現這些變化，這些變化將更令人擔憂，因為這些變化可能更容易傳播給密切接觸者。值得注意的是，在這種情況下，路易斯安那州的患者沒有傳播給其他人。路易斯安那州公共衛生部和美國疾病控制與預防中心正在合作，從連續的患者樣本中生成額外的序列數據，以促進進一步的遺傳和病毒學分析。
附加基因組分析
路易斯安那州患者的A（H5N1）病毒的基因序列沒有PB2 E627K變化或與哺乳動物適應相關的聚合酶基因的其他變化，也沒有證據表明關鍵位置的低頻變化。而且，與鳥類中發現的其他D1.1基因型病毒一樣，這些序列缺乏PB2 M631L，這與病毒對哺乳動物宿主的適應有關，在99%以上的奶牛序列中檢測到，但在鳥類中只是偶爾發現。對樣本中N1神經氨酸酶（NA）、基質（M）和聚合酶酸（PA）基因的分析表明，與已知或疑似抗病毒藥物敏感性降低的標志物無關。A/Louisiana/12/2024的其餘基因序列與在野生鳥類和家禽D1.1基因型病毒中檢測到的序列密切相關，包括在患者財產上鑒定的家禽，這進一步證明了人類病例最有可能是在接觸感染D1.1基因基因型病毒的鳥類後感染的。
後續行動
總體而言，美國疾病控制與預防中心認為，與正在進行的美國高致病性禽流感（H5N1）疫情有關的公眾風險沒有改變，仍然很低。在臨床樣本中檢測到具有遺傳變化的嚴重人類病例，突顯了對人和動物進行持續基因組監測、遏制奶牛和家禽中甲型H5禽流感爆發以及在接觸受感染動物或環境的人中采取預防措施的重要性。