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美國農(nóng)業(yè)部最近公布的報(bào)告顯示，在2022年至2025年期間收集的高致病性禽流感（H5N1）樣本已在哺乳動(dòng)物和鳥類中發(fā)現(xiàn)。截至2025年2月，美國疾病控制和預(yù)防中心報(bào)告說，自2024年以來，已有67人感染H5N1病毒，其中1人死亡。對(duì)人類健康更廣泛的潛在影響尚不清楚。

北卡羅來納大學(xué)夏洛特分校的研究團(tuán)隊(duì)通過新的計(jì)算建模研究發(fā)現(xiàn)，H5N1流感病毒正在進(jìn)化，以逃避因先前感染或接種疫苗而產(chǎn)生的免疫防御。這項(xiàng)研究于3月17日以：Large-scale computational modelling of H5 influenza variants against HA1-neutralising antibodies為題，發(fā)表在《eBioMedicine》雜志上，揭示了禽流感對(duì)全球農(nóng)業(yè)利益的持續(xù)威脅以及對(duì)人類健康的日益增長(zhǎng)的威脅。

研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，與早期H5N1病毒株相比，近期的H5N1病毒株與人類抗體的親和力總體上有所下降。這意味著當(dāng)前和未來的H5N1病毒株對(duì)人類健康的威脅更大，包括在人類中傳播的可能性增加。

H5N1抗原漂移嚴(yán)重

該論文的第一作者、北卡羅來納大學(xué)夏洛特分校計(jì)算智能預(yù)測(cè)健康與環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)中心（CIPHER）的訪問學(xué)者Colby T. Ford博士解釋說，這種快速適應(yīng)意味著，如果用早期的疫苗候選病毒來制作H5N1疫苗，疫苗的有效性將降低。

研究人員通過全面分析病毒在宿主間的快速轉(zhuǎn)移和近期突變，發(fā)現(xiàn)H5N1病毒從鳥類向哺乳動(dòng)物的持續(xù)傳播，以及隨著時(shí)間推移在哺乳動(dòng)物中采樣到的具有免疫逃逸能力的HA（血凝素）病毒株的增加，表明抗原漂移是引發(fā)動(dòng)物源性風(fēng)險(xiǎn)的源頭。

研究團(tuán)隊(duì)分析了1804個(gè)病毒蛋白與宿主抗體的比較。實(shí)驗(yàn)包括將當(dāng)前的血凝素1域病毒蛋白在物理模型中與1996年至2018年從感染宿主和疫苗接種者身上獲得的中和抗體進(jìn)行計(jì)算結(jié)合。

利用高性能計(jì)算建模，CIPHER的研究人員記錄了隨著時(shí)間推移，從接種過疫苗或感染過病毒的宿主身上收集的多種現(xiàn)有抗體對(duì)H5病毒株的結(jié)合親和力呈減弱趨勢(shì)。

美國70例人類感染H5N1病例

由于公共衛(wèi)生的重要性，這些研究結(jié)果在2024年7月通過預(yù)印本發(fā)表，早于同行評(píng)審成功。由于在新冠疫情期間組裝的計(jì)算工具，該團(tuán)隊(duì)在首次報(bào)告H5N1從牛向人類傳播后的三個(gè)月內(nèi)變完成了這項(xiàng)研究。

截至本文撰寫之時(shí)，尚未報(bào)告人與人之間的傳播。然而，至少有17個(gè)州的牛檢測(cè)出H5N1陽性，此外還有數(shù)百萬例野生鳥類、小型哺乳動(dòng)物、商業(yè)雞群和其他群體的病例。從2022年1月到2025年3月，美國疾病控制與預(yù)防中心報(bào)告稱：

- 美國有12510起野生鳥類爆發(fā)禽流感事件；

- 51個(gè)司法管轄區(qū)發(fā)現(xiàn)野生鳥類感染禽流感；

- 上億只家禽受到影響；

- 美國報(bào)告了70例人類感染H5N1病例，其中1例死亡；

根據(jù)世界衛(wèi)生組織的數(shù)據(jù)，自2003年1月以來，H5N1病毒已在全球范圍內(nèi)導(dǎo)致466人死亡。

迅速應(yīng)對(duì)病毒威脅至關(guān)重要

許多專家表示，疫苗很可能是控制禽流感大流行的關(guān)鍵工具，因?yàn)椴《咀V系的突變正在適應(yīng)新的哺乳動(dòng)物宿主。

在論文中，研究團(tuán)隊(duì)寫道，他們的研究結(jié)果表明，病毒有可能在未來不久從流行狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榇罅餍袪顟B(tài)。

該研究與其他證實(shí)隨著時(shí)間推移抗體結(jié)合能力惡化以及禽流感從鳥類向哺乳動(dòng)物傳播增加的研究一起表明，對(duì)人類健康而言，能夠感染禽類和哺乳動(dòng)物家畜并傳播給人類的高致病性H5流感毒株存在迫在眉睫的危險(xiǎn)。

由于病毒在地理和物種上的廣泛傳播，禽流感已經(jīng)可以被視為野生和家養(yǎng)動(dòng)物中的大流行病。同樣，H5N1病毒從野生鳥類傳播到雞、奶牛和農(nóng)場(chǎng)工人也說明了跨物種感染的機(jī)會(huì)主義。

現(xiàn)在，計(jì)算建模結(jié)果特別指出，抗體性能惡化的趨勢(shì)以及已經(jīng)存在的動(dòng)物大流行是最終引發(fā)人類大流行的一個(gè)令人擔(dān)憂的原因。

此外，作者還寫道，高性能計(jì)算（包括基于人工智能的蛋白質(zhì)折疊和基于物理的病毒蛋白-抗體相互作用模擬）能夠快速、可靠地提供結(jié)果，以指導(dǎo)準(zhǔn)備工作。