2016-2019年A(H1N1)pdm09流感病毒的进化与致病性衰减特征研究

为揭示A(H1N1)pdm09流感病毒在长期流行中的适应性演化规律，日本大阪大学微生物病研究所团队通过系统分析2016-2019年流行株的HA基因进化特征、体外复制动力学及小鼠模型致病性，发现6B.1和6B.1A.5a亚支病毒呈现复制能力分化且整体致病性显著低于2009年原型株Cal04/2009，揭示该病毒在人群中持续传播时呈现衰减进化趋势，为流感防控策略优化提供重要依据。

　　

2009年爆发的甲型H1N1流感大流行病毒（A(H1N1)pdm09）虽已转为季节性流行株，但其持续十余年的进化轨迹仍充满未知。随着疫苗株的频繁更替（2017-2020年间更换5次），科学家们迫切需解答：这些病毒是否在传播中获得更强致病性？抑或为适应宿主而自我弱化？大阪大学微生物病研究所Tokiko Watanabe团队在《npj Viruses》发表的研究，首次系统揭示2016-2019年流行株呈现"自限性进化"的生物学证据。

研究采用多学科交叉策略：通过HA基因系统发育分析划分病毒亚支；选取9株代表性毒株（含WHO疫苗推荐株）进行A549人肺细胞生长动力学实验；建立BALB/c小鼠感染模型评估体重变化和器官病毒载量；结合近中性进化理论解析8个基因片段的致病性演化模式。关键技术包括：基于GISAID数据库的分子流行病学分析、人源化MDCK(hCK)细胞培养体系、标准化小鼠攻毒实验（10⁵ PFU剂量）以及最大简约法进化轨迹重建。

【研究结果】

1. 系统发育分析：2016-2019年病毒明确分化为6B.1（2016-2017）和6B.1A.5a（2018-2019）亚支，HA基因与Cal04/2009相似性降至95.88%-97.41%，显示持续抗原漂移。

2. 体外复制特性：6B.1亚支在A549细胞中复制效率与Cal04/2009相当（48h达5.7±0.8 log₁₀ PFU/mL），而6B.1A.5a亚支中A/Wisconsin/588/2019滴度降低3个对数级，提示可能存在未知的宿主适应性突变。

3. 小鼠致病性：所有测试毒株均未致死，最大体重损失（0.8%-5.1%）显著低于Cal04/2009（11.4%）。肺组织病毒载量分析显示，6B.1A.5a亚支的A/Wisconsin/588/2019在感染3天后仅4.3±2.8 log₁₀ PFU/g，呈现典型衰减表型。

4. 进化轨迹重建：8个基因片段均检测到4-5次致病性衰减转变，其中HA基因存在4种独立衰减路径。尽管PB1、NA等基因出现短暂"毒力回弹"，但整体呈现向低致病性定向进化趋势，符合近中性进化理论预测。

这项研究首次揭示A(H1N1)pdm09病毒在长期流行中遵循"衰减进化"规律，其机制可能涉及多基因协同作用——尽管某些位点（如PA蛋白V100I/P224S）曾被报道增强毒力，但新获得的其他突变可能通过补偿作用维持整体低致病性。值得注意的是，6B.1A.5a亚支表现出的复制缺陷提示：疫苗株选择需平衡免疫原性与适应性衰减的博弈。该成果为理解大流行病毒的长期演化规律提供了范式，也为全球流感监测网络优化病原体风险评估指标奠定理论基础。