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COVID-19 restrictions limit the circulation of H3N2 canine influenza virus in China
第一作者：郭廷婷、艾惠
通讯作者：孙怡朋
研究背景
近年来，H3N2犬流感病毒（Canine Influenza Virus，CIVs）在犬类中持续流行，并在演化过程中逐渐适应人类，构成了严重的公共卫生威胁。然而，影响CIVs流行的因素仍不明确。COVID-19疫情期间，中国实施了严格的防控措施，为研究CIVs流行因素提供了理想的模型。中国农业大学教学动物医院是国内接诊量最大的动物医院，每年门诊量逾90 000例。本研究将中国农业大学教学动物医院作为监测点，持续进行CIVs的流行病学调查，旨在为制定人兽共患病的防控策略提供科学依据和数据支持。
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（1）病毒分离与临床数据收集
2022—2023年期间，本研究收集了709份出现呼吸道症状的犬只口咽拭子样本，并通过实时荧光定量RT-PCR技术扩增CIV的基质基因。结果显示，其中14份样本（1.70%）为CIV阳性。如图1所示，中国农业大学教学动物医院的CIV年阳性率从2016年的6.17%上升至2019年的10.13%。然而，自2019年12月武汉COVID-19疫情爆发以来，全国自2020年1月23日起逐步实施了干预措施。中国农业大学教学动物医院也于2020年1月至4月期间关闭，并进行全面消毒。值得注意的是，在2020年4月至2022年12月期间，CIV阳性率显著下降至0.79%（8/1 010）。自2023年1月8日全国全面解除封控措施后，CIV阳性率逐渐回升。2023年4月至8月期间未检出CIV病毒，这可能与该时段并非CIV的主要流行季节有关。而在2023年9月至12月，CIV阳性率回升至4.97%（9/181）。这些研究结果表明，COVID-19疫情的干预措施对CIV阳性率的下降产生了显著影响。
图1 2016—2023 年间出现呼吸道症状犬只的CIV阳性率及阳性样本数量统计
（2）系统发育分析
为深入研究CIV的进化特征，本研究对2022—2023年间采集的CIV阳性样本的血凝素（Hemagglutinin，HA）和神经氨酸酶（Neuraminidase，NA）基因进行了扩增和测序。随后，本研究重点对HA基因进行了系统发育分析。如图2和图3所示，所有测序样本均被明确鉴定为H3N2亚型CIV，且其HA基因片段属于自2019年以来在中国境内形成的5.1进化分支。
图2 2022—2023年H3N2亚型CIV HA基因的系统发育树。本研究中的分离株以红色标示，比例尺表示每个位点的碱基替代数。
图3 2022—2023年H3N2亚型CIV NA基因的系统发育树。本研究中的分离株以红色标示，比例尺表示每个位点的碱基替代数。
（3）抗原性分析
根据以往研究，全球范围内的H3N2亚型CIV可被划分为7个抗原群（A ~ G）。为明确本研究分离的H3N2亚型CIV是否发生了抗原性变异，本研究采用来自不同抗原群的H3N2亚型CIV抗血清进行抗原性检测和分析。实验结果如表1所示，2023年分离的H3N2亚型CIVs与G抗原群毒株具有相同的抗原谱，且与G组抗血清的反应强度最高，达到其他抗原组抗血清的4 ~ 16倍。这表明H3N2亚型CIV与G抗原群存在较强的抗原性关联。
表1 中国H3N2亚型CIV的抗原分析
各毒株与其自身毒株制备抗血清的HI效价标注†；不同填充颜色表示毒株与血清反应性：白色代表反应性差（40，80），灰色代表反应中等（160，320），黑色代表反应性强（640，1280）；“＜ ”表示无交叉反应性。
（4）血清学分析
为进一步研究COVID-19疫情防控措施对CIV流行的影响，本研究于2022年11月至2023年12月收集了460份犬血清样本，平均每月采集（33 ± 7）份，并对这些样本进行了血凝抑制试验（Hemagglutination inhibition assay，HI）检测。结果显示，其中19份（4.13%）呈现H3N2亚型CIV特异性抗体阳性（图4）。值得注意的是，2022年期间，正值COVID-19疫情严格控制阶段，检测的65份血清样本均为阴性。然而，自2023年9月起，H3N2亚型CIV特异性抗体的血清阳性率显著上升，达到6.25% ~ 9.68%（图5）。这一血清阳性率的增长趋势与同期CIV病毒分离率上升趋势一致。这些发现进一步表明，COVID-19疫情期间的干预措施对降低CIV传播具有显著效果。
图4 犬血清中H3N2抗体阳性样本的HI滴度（≥ 40视为阳性）。几何平均滴度（Geometric mean titer，GMT）和95%置信区间分别用长水平线和短水平线表示。
图5 2023年犬血清中H3N2抗体阳性率统计
编辑荐语
本研究通过详尽的数据收集与分析，揭示了COVID-19疫情干预措施对犬类CIV流行态势的显著影响。研究明确表明，疫情防控措施实施后，CIV的病原检出率和血清阳性率显著下降，而在2023年政府实施解除限制、恢复人员流动后，CIV的病原检出率和血清阳性率又逐渐回升。我们希望这一研究成果能为未来人兽共患病的防控策略制定提供有力支持，并期待科研界继续深入探索，为公共健康作出贡献。
作者介绍
通信作者：孙怡朋
中国农业大学，教授。教育部人才项目青年学者，国家优秀青年科学基金获得者，中国科协“青年人才托举工程”入选者，北京市科技新星。现任中国农业大学动物医学院预防兽医系主任，农业农村部动物流行病学重点实验室副主任，主要研究方向为流感病毒等重要人畜共患病病毒的分子病毒学和免疫学。以第一或通讯作者（含并列）在PNAS、eLife、PLoS Pathogens、Emerging Microbes & Infections、Emerging Infectious Diseases、J Virol等期刊发表论文 30 余篇；以第一发明人申请或获得专利 10 项。担任北京市海淀区重大动物疫情应急指挥部专家顾问、中国畜牧兽医学会禽病学分会理事、中国畜牧兽医学会动物传染病学分会青年专业学组委员、北京畜牧兽医学会副秘书长兼常务理事、美国微生物学会会员等职务。
原文链接
Guo, T., Ai, H., Chen, M. et al. COVID-19 restrictions limit the circulation of H3N2 canine influenza virus in China. One Health Adv. 2, 19 (2024). https://doi.org/10.1186/s44280-024-00053-z
