H5N1禽流感病毒2.3.4.4b分支在猕猴中致死性感染的免疫病理机制研究

本研究针对高致病性H5N1禽流感病毒（clade 2.3.4.4b）引发人类严重呼吸道疾病的潜在威胁，通过猕猴模型揭示了其致死性感染的免疫病理机制。研究人员发现，食蟹猴（cynomolgus macaques）感染后100%发生致死性肺炎，而恒河猴（rhesus macaques）呈现剂量依赖性死亡率。多组学分析表明，病毒通过促炎细胞因子风暴、补体激活、凝血异常及免疫耗竭等通路导致病理损伤。该研究为H5N1疫苗和疗法开发提供了关键理论依据，发表于《Immunity》。

　　

高致病性H5N1禽流感病毒2.3.4.4b分支自2024年在德州奶牛中暴发以来，已报告70余例人类感染病例，其中部分进展为致命性呼吸道疾病。病毒基因组分析显示，人类分离株huTX37-H5N1携带PB2-E627K适应性突变，该突变与历史上多起致死性H5N1疫情相关，但当前流行株中该突变罕见。这一矛盾现象引发关键科学问题：携带PB2-E627K的H5N1病毒是否具有特殊致病机制？其引发的免疫病理特征如何？解答这些问题对评估大流行风险及制定防控策略至关重要。

为揭示机制，Andersen等团队在《Immunity》发表研究，采用人源分离株huTX37-H5N1（含PB2-E627K）感染两种猕猴模型。关键技术包括：1）建立不同剂量（10⁶-10⁹ TCID₅₀）的呼吸道感染模型；2）使用PET-CT成像定量肺部炎症；3）通过RNA测序和通路分析解析宿主免疫应答；4）结合组织病理学与RNA原位杂交定位病毒分布；5）利用再攻击实验评估自然免疫保护效果。样本来自24只食蟹猴和9只恒河猴。

研究结果

食蟹猴中H5N1感染呈100%致死性

通过不同剂量（10⁹-10⁶ TCID₅₀）的鼻咽+气管联合接种，所有食蟹猴在7天内达到安乐死标准。PET-CT显示感染4天后肺部FDG摄取增加2.5倍，提示严重炎症。

病理特征与病毒分布

组织学显示50%肺组织出现弥漫性肺泡损伤，伴纤维素沉积、Ⅱ型 pneumocyte增生及巨噬细胞浸润。RNAscope检测发现病毒RNA分布于支气管上皮、血管内皮及肺泡间隙，脾脏、肾脏等器官也有零星分布。

恒河猴呈现剂量依赖性保护

高剂量（10⁹ TCID₅₀）组66%死亡率，而10⁵ TCID₅₀组全部存活。幸存者对再攻击产生完全保护，尽管其中和抗体滴度仅240（HAI）。

转录组学揭示免疫失调机制

食蟹猴呈现更显著的促炎通路（IL-6/JAK-STAT/TNF-α）激活和CD8⁺ T细胞耗竭标志物（PD-1/TIM-3）上调，而恒河猴保留更多NK/T细胞活化通路。免疫耗竭程度与病毒载量正相关（R²=0.72）。

结论与意义

该研究首次系统比较了H5N1 clade 2.3.4.4b在两种灵长类模型中的致病差异，揭示PB2-E627K突变株通过"细胞因子风暴-凝血异常-免疫耗竭"三联征导致致死性肺炎。重要发现包括：1）食蟹猴可作为严重疾病理想模型；2）低水平抗体即能提供保护，提示疫苗设计的可行性；3）免疫调节疗法或可改善临床结局。这些发现为WHO大流行预警提供了实验依据，并为靶向宿主免疫应答的治疗策略指明方向。