高致病性禽流感H5N1亚型2.3.4.4b分支病毒PB2-E627K突变在小鼠中的快速选择与传播机制研究

本研究针对高致病性禽流感病毒（HPAIV）H5N1 clade 2.3.4.4b跨物种传播风险，通过小鼠模型揭示PB2-E627K突变在单次感染后迅速选择并传播的机制。研究人员发现初始仅占4%的E627K变异株在6天内达到近100%优势，且与高病毒载量和神经侵袭性相关，为早期监测哺乳动物适应性突变提供关键证据。

　　

高致病性禽流感病毒（HPAIV）H5N1自1996年首次发现以来，已引发多次全球性疫情。近年来，2.3.4.4b分支病毒在野生鸟类中广泛传播，并频繁跨物种感染哺乳动物，甚至出现海豹、水貂等哺乳动物间传播案例。这种趋势引发对病毒获得哺乳动物适应性突变后引发大流行的担忧。其中，PB2蛋白的E627K突变（谷氨酸E→赖氨酸K）被认为是关键适应性标志，但其在自然感染中的动态演变规律尚不明确。

为解决这一问题，韩国建国大学的研究团队通过小鼠实验模型，首次证明野生鸟类来源的H5N1病毒（K22-862株）中仅占4%的PB2-E627K变异株，在单次感染后6天内即可达到近100%优势，并通过接触传播实现突变株的扩散。该研究揭示了该突变与病毒神经侵袭性和高效传播的关联，相关成果发表于《Virology Journal》。

研究采用两种不同攻毒-接触比例（4:1和1:1）的小鼠实验设计，通过TCID₅₀
测定肺部和脑部病毒载量，结合深度测序（NGS）分析PB2-E627K突变频率。实验在BSL-3实验室完成，使用BALB/c小鼠模型，病毒分离采用DF-1细胞培养。

研究结果
1. 生存率与传播效率
4:1攻毒组（Ex1）中所有攻毒鼠8天内死亡，接触鼠100%感染死亡；1:1比例组（Ex2）接触鼠死亡率降至50%，显示传播效率与病毒暴露量相关。

2. 病毒组织分布
攻毒鼠肺部病毒载量3天达>10^4.0
TCID₅₀
/mL，6天时脑部出现高滴度病毒（>10^3.0
TCID₅₀
/mL），接触鼠死亡个体均呈现肺部-脑部同步感染。

3. PB2-E627K突变动态
初始4%的E627K变异株在攻毒鼠肺部3天升至14.6-25.2%，6天达51.1-93.8%；脑部感染时突变率骤增至99.8%。接触鼠体内该突变完全固定（100%），且伴随神经症状（癫痫、运动失调）。

讨论与意义
该研究首次证实：
1）自然病毒群体中低丰度（4%）的哺乳动物适应性突变可在单次感染中快速选择；
2）PB2-E627K突变与神经组织嗜性增强显著相关；
3）该突变不影响病毒在禽类的适应性，可能通过野生鸟类持续传播。

研究创新性在于采用深度测序捕捉突变动态，突破传统共识序列分析的局限。尽管样本量较小（每组3鼠）和检测时间点有限，但结果为预警系统建设提供重要启示——需通过NGS监测野生病毒株中的低频适应性突变。当前2.3.4.4b分支病毒在欧亚大陆持续扩散，本研究强调了对禽-哺乳动物"桥梁宿主"的监测紧迫性，为全球流感防控策略制定提供实验依据。