《Transboundary and Emerging Diseases》：Transboundary Spread and Ecological Drivers of HPAI H5N1 Clade 2.3.4.4b During the 2022–2023 Outbreak in Chile: An Integrated Genomic and Spatial Epidemiology Framework
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2022–2023年智利高致病性禽流感（HPAI）H5N1暴发导致野生鸟类、家禽及海洋哺乳动物大规模死亡，凸显了该新发病原体在南美洲的快速跨边界传播能力。然而，塑造智利境内病毒扩散的演化与生态过程仍缺乏充分表征。研究人员整合全基因组测序、贝叶斯系统地理学分析与
2022–2023年智利高致病性禽流感（HPAI）H5N1暴发导致野生鸟类、家禽及海洋哺乳动物大规模死亡，凸显了该新发病原体在南美洲的快速跨边界传播能力。然而，塑造智利境内病毒扩散的演化与生态过程仍缺乏充分表征。研究人员整合全基因组测序、贝叶斯系统地理学分析与生态建模，重建了智利H5N1流行的引入路径、多样化模式及环境驱动因素。所有分析基因组均属于clade 2.3.4.4b、基因型B3.2。系统发育分析揭示多个智利亚簇，包括一个以PB2 F323L与D740N替换为特征的后裔谱系，以及一株携带既往哺乳动物相关PB2 D701N突变的病毒。系统地理推断识别出南美洲内强支持的病毒流动，阿根廷作为区域主要连接枢纽。关键扩散通路将秘鲁与智利相连，并揭示阿根廷、智利、巴西、乌拉圭与福克兰群岛间广泛连通性，勾勒出沿太平洋岸、南方锥体及西南大西洋交互的三大跨边界转移系统。智利境内病毒种群结构反映生态隔离：北部谱系主要关联海岸与猛禽类，南部谱系主要关联淡水鸟类。生态建模显示，野生鸟类中H5N1检出概率随温度与相对湿度上升而增加，随人口密度上升而下降，淡水物种感染概率最高。综上，结果证明整合基因组与生态数据可为基于风险的监测与预警提供集成框架，从而识别高风险宿主类群、环境及跨边界走廊，对预期与缓解新发禽流感病毒区域扩散具关键意义。
研究背景方面，近年来高致病性禽流感（HPAI）H5N1鹅/广东（Gs/GD）谱系clade 2.3.4.4b跨洲循环，2021年底经野鸟迁徙传入北美，2022年10月抵达南美，在哥伦比亚、委内瑞拉首发后迅速扩散至多国多宿主。智利2022年12月确诊首例野鸟，当月现庭院禽，2023年3月入商品群，致境内超140万只家禽与9万余只野鸟死亡。当前南美在One Health框架下基因组监测、主动田野监测与预警系统存在持续缺口，基因组流行病学不均且偏被动，采样空白限制了对引入路径与跨种传播的稳健推断；拉美实验室基础设施与系统整合异质，阻碍区域协同预警。已有研究提示南美沿海哺乳动物中PB2 D701N与Q591K固定，标志向哺乳动物适应演变，但病毒扩散尚缺基因—生态—环境整合解释。为此，智利农牧局（SAG）基于2022–2023年真实监测队列开展整合研究。
主要关键技术方法上，研究人员依托SAG按豁免决议7129/2022执行的监测队列，覆盖2022年10月起智利家禽与野鸟口咽、气管、泄殖腔拭子及病死动物样本，RT-qPCR初筛H5/H5N1 clade 2.3.4.4b后，优先选Ct≤30、首发地区与物种早期病例105株做Illumina NGS全基因组；用Fastp、BWA-MEM、GATK管线产出共识序列并以Genoflu定基因型、FluMut标注PB2哺乳动物适应位点。系统地理端合并智利105条HA与南美及福克兰164条公共HA共234条，经MAFFT对齐、IQ-TREE选GTR+F+G4模型，BEAST 1.10.4下BSSVS离散状态推断国家间方向扩散（BF≥3、PP≥0.5），并以平衡子集做抽样偏倚敏感分析。内部结构上用IQ-TREE2对各内段做ML树与TreeCluster分簇。生态端以2022年12月至2023年11月SAG野鸟监测记录（含公民报告与官方记录）链接物种生态类群、DMC/INIA气象与公社人口密度，建二项广义线性混合效应模型（glmer）做反向逐步选择。
研究结果部分，3.1节智利禽流感暴发中，33107份RT-qPCR（家禽25287、野鸟7820）阳性2528份（野鸟占62.5%），514个疫点野鸟占65.2%；时空上家禽居中区、野鸟居北区，峰值2023年3–4月。全基因组均clade 2.3.4.4b B3.2，仅Tarapacá一野鸟株带PB2 D701N，另见F323L（2株）与D740N（10株）。3.2节南美系统地理网络里，MCC树显示智利序列散入南美谱系并形成具F323L/D740N的独占单系亚簇；阿根廷为枢纽，Peru→Chile（BF=42.39）、Argentina→Chile（BF=17.89）、Argentina→Uruguay（BF≈1.0×105）、Brazil→Argentina（BF=98.04）等受支持，平衡子集下Chile→Argentina减弱至不显著。3.3节智利内部地理分布中，HA树分北、南两地理结构簇（阈距0.01约17 SNP），NA无地理结构，内段随HA；北部簇多海岸/猛禽，南部簇多淡水鸟。3.4节生态驱动里，野鸟总阳性率14.1%，淡水22.1%、海岸17.6%；GLMM显示最低温、最高温、相对湿度正相关（均p<0.005），人口密度负相关，降水与农村比无显著；淡水鸟预测感染概率最高，较海岸低40.5%、猛禽低64.1%、地栖低90.6%。
讨论部分指出，智利家禽疫点叠加中区生产密度、野鸟北区峰映秘鲁北南波，温度正向关联或反映暖季迁徙抵达与南区冬减监测；湿度正向与既往研究相左，需细尺度气象扩展。系统地理三大系统——太平洋岸（秘鲁—智利海岸鸟经洪堡流）、南方锥体（淡水鸭雁类经巴塔哥尼亚湖与拉普拉塔河）、西南大西洋（乌拉圭—南巴西水鸟）—由宿主运动与差异易感性塑造；猛禽（如Turkey vulture）经食腐桥接生态位，企鹅检测不足（3400搁浅仅256测）提示低估。D701N野鸟分离早于海兽死亡数周但无直接流行病学链，F323L/D740N属区域多样化而非强选择。监测上北大区海岸种为上游预警界面，环境被动水样可作补充。结论部分表明，clade 2.3.4.4b B3.2多次引入后区域多样化，智利兼收兼散；系统地理方向不对称性部分源自北美南美测序不均，反映拉美基因组监测结构性不平等，需平衡采样与实时共享。跨迁飞区与湿地协同监测是南美预期新发HPAI的核心。
论文发表于《Transboundary and Emerging Diseases》。整体意义在于以SAG真实世界队列证明，基因组—系统地理—生态模型三者嵌入One Health风险监测，可定位高险宿主（淡水鸟、海岸鸬鹚/鹈鹕、猛禽）、高险环境（北智沿海暖湿低人口密度带）与跨边界走廊（秘鲁—智利太平洋轴、阿根廷—智利—乌拉圭南方锥轴），为南美新发禽流感预期与缓解提供可操作框架。
