商品化H5禽流感疫苗对clade 2.3.4·4b H5N1和H5N8禽流感感染鸡的部分保护作用

《Poultry Science and Management》：Partial protection of commercial H5 avian influenza vaccines to clade 2.3.4·4b H5N1 and H5N8 avian influenza infections in chickens

　　

背景：禽流感病毒（avian influenza viruses, AIVs）持续给家禽业造成重大经济损失，并对全球公共卫生体系构成沉重负担。家禽种群中不同亚型流感病毒多样性的增加和地理范围的扩大，增加了基因重配事件及新型毒株出现的风险。疫苗接种仍是预防流感感染及其并发症（尤其是高致病性禽流感（highly pathogenic avian influenza, HPAI））的关键策略，因其可降低发病率、死亡率和病毒传播。然而，疫苗效力与疫苗株和流行病毒之间的抗原匹配度密切相关。在本研究中，研究人员测试了埃及常用的六种商品化家禽H5疫苗，以评估实验感染clade 2.3.4·4b H5N1和H5N8 HPAI病毒后，对无特定病原体（specific pathogen free, SPF）鸡的死亡率和病毒脱落的影响。结果：研究结果显示，大多数测试疫苗能够诱导可检测的抗体滴度并保护鸡只免于死亡，但无法控制病毒脱落。ValleyVac疫苗针对近期clade 2.3.4·4b A(H5N1)和A(H5N8)毒株诱导出较高的血凝抑制（hemagglutination inhibition, HI）抗体滴度（高达9 log₂），而Zoetis和Egy-flu R 2-in-1疫苗诱导的HI滴度较低（<6 log₂）。尽管部分商品化疫苗未能激发可观的HI抗体滴度，但疫苗仍提供了71%–100%针对clade 2.3.4·4b病毒的保护。重要的是，感染后第7天（days post-infection, dpi）仍可检测到病毒滴度。这种不完全保护可能归因于疫苗种子株与埃及检出的H5N1和H5N8病毒之间存在遗传和抗原不匹配。结论：这些结果凸显了修订埃及H5Nx预防与控制策略、更新疫苗种子株以匹配当前流行HPAI病毒的迫切需要。

论文解读：商品化H5疫苗对埃及clade 2.3.4·4b H5N1/H5N8感染鸡的部分保护——来自《Poultry Science and Management》的研究

禽流感病毒（avian influenza viruses, AIVs）持续威胁全球家禽产业与公共卫生安全。自2021年以来，高致病性禽流感（highly pathogenic avian influenza, HPAI）H5N1病毒的活动强度在全球范围内显著增加，并逐步取代了原先优势的clade 2.3.4.4b H5N8病毒，其地理分布扩展至五大洲，造成大量野生鸟类和家禽死亡。埃及自2017年起持续有clade 2.3.4.4b H5N8病毒流行，2021/2022年又出现了同一分支的H5N1病毒。此外，埃及还检出了clade 2.3.4.4b的H5N5和H5N2重配病毒，显示出该分支病毒在埃及的多样化和持续演化。尽管埃及自2006年起将疫苗接种作为家禽AIV防控的主要策略，但商品化疫苗的有效性常因疫苗株与野外流行株之间的遗传和抗原不匹配而大打折扣。已有研究表明，基于较老分支（如clade 2.2.1）的H5疫苗无法对新兴的clade 2.3.4.4b病毒提供充分保护，但针对当前埃及商品化疫苗对最新流行毒株保护效力的系统评估数据仍然有限。为此，研究人员开展了本研究，系统评估了埃及常用的六种商品化H5Nx疫苗对clade 2.3.4·4b H5N1和H5N8 HPAI病毒的攻击保护效果，重点关注免疫原性、死亡率保护以及病毒脱落抑制情况。

研究人员从埃及购进140只三周龄无特定病原体（specific pathogen free, SPF）来航鸡，随机分为七个组（六个疫苗组和一个对照组）。疫苗组经肌肉注射制造商推荐剂量（0.5 mL/只）的疫苗，不进行加强免疫，以模拟肉鸡田间生产实践。免疫后每周采集血清，通过血凝抑制（hemagglutination inhibition, HI）试验检测抗体滴度。免疫后第四周，使用埃及当地流行的A/duck/Egypt/RA19853OP/2021（H5N1）和A/duck/Egypt/BA20036OP/2022（H5N8）两种clade 2.3.4.4b病毒，通过鼻内和气管内途径以10⁶ EID₅₀剂量攻击鸡只，随后在感染后第3、5、7天采集口咽和泄殖腔拭子，通过鸡胚半数感染量（50% egg infectious dose, EID₅₀）测定评估病毒脱落，并每日观察死亡率至14天。同时，研究人员对疫苗种子株序列与埃及当前流行株进行了遗传一致性分析。该研究的所有病毒均经10日龄SPF鸡胚扩增，EID₅₀滴度采用Reed-Muench法计算。试验设计和数据分析均采用标准统计学方法，包括双因素方差分析和log-rank生存分析。

结果部分包含以下三个小标题：

**免疫原性**：在免疫当日，所有组鸡只血清均为阴性。免疫后第二周，ValleyVac Avian Flu H5 Plus和Egy-flu R 2-in-1组针对F13666A H5N8 2017抗原产生了显著抗体；至第三、四周，针对B13825A/2017 H5N1抗原的抗体仅由禽流感疫苗Zoetis组显著升高，但HI滴度均未超过6 log₂。值得注意的是，针对更近期的RA19853OP/2021 H5N1和BA20036OP/2022 H5N8病毒，几乎所有疫苗在第四周前均未诱导出可检测的抗体。至第四周，ValleyVac Avian Flu H5 Plus组对这两个最新病毒产生了高达9 log₂的HI滴度，显著高于其他组。这表明抗原匹配度更高的疫苗能更快诱导针对新流行株的抗体反应，而抗原距离较远的疫苗免疫反应延迟且水平有限。

**疫苗对SPF鸡抵抗H5Nx clade 2.3.4.4b病毒的保护效力**：攻毒后，未接种疫苗的对照鸡在H5N8和H5N1攻击下分别于第6天和第5天全部死亡（100%死亡率）。多数疫苗组鸡只存活，但Zoetis疫苗组在H5N1攻毒后存活率为86%（第7天），在H5N8攻毒后存活率为83%（第8天）；Egy-flu R 2-in-1组在H5N1攻毒后存活率为75%。其余疫苗组均实现100%存活。生存差异经log-rank检验具有统计学显著性（p<0.01）。这说明现行商品化疫苗能提供一定程度的致死保护，但部分疫苗的保护不完全。

**攻毒后病毒脱落**：在H5N8攻毒后第3天，对照组口咽和泄殖腔拭子中均检出病毒，各疫苗组脱落水平较低（EID₅₀低于2 log₁₀/mL），其中ValleyVac H5 Plus-ND G7组与对照组相比差异显著。至第5天，Volvac R B.E.S.T、Zoetis和ME Flu Vac H5 PLUS 8等组别仍检出病毒脱落；第7天总体脱落下降，但Volvac R B.E.S.T口咽拭子和Egy-flu R 2-in-1泄殖腔拭子仍可检出病毒。在H5N1攻毒后，对照组病毒脱落明显，而各疫苗组在第3天几乎无脱落，但差异不显著；第5天多个疫苗组出现低水平脱落，ValleyVac两种疫苗组未见脱落；第7天所有疫苗组口咽拭子均有低病毒载量，泄殖腔拭子中ValleyVac两组仍为阴性。总体来看，尽管疫苗减少了病毒脱落量，但几乎所有疫苗组均未能完全阻止排毒，这为病毒在田间传播和持续演化提供了条件。

讨论部分指出，商品化疫苗诱导的抗体水平和保护效果差异主要源于疫苗种子株与田间流行株之间的遗传和抗原匹配程度。遗传分析显示，所用疫苗株与当前埃及H5Nx流行株的核苷酸同源性为87%–100%，其中基于clade 1或clade 2.2.1.2的疫苗株同源性较低，而这类毒株在埃及已不再流行。抗原不匹配可导致不完全保护，使得鸡只虽能存活但持续排毒，从而可能促进疫苗逃逸突变株的产生。即使在同一clade 2.3.4.4b分支内，不同疫苗的效力也存在差异，这可能与血凝素（hemagglutinin, HA）种子株的具体选择、抗原位点同源性以及诱导局部免疫的能力有关。此外，田间商品鸡群中母源抗体（maternally derived antibodies, MDA）可能干扰主动免疫，其他病原共感染也会影响疫苗效果。本研究未设置哨兵鸡，因此无法评估疫苗对病毒传播动力学的影响，这是研究的局限性之一。

研究结论可翻译为：总的来说，我们的数据表明，基于与流行毒株不同的毒株设计的疫苗无法提供最佳保护。尽管诱导了免疫反应且存活率很高，但病毒脱落仍在继续。这表明使用这些疫苗将降低发病率和死亡率，但会允许病毒传播，并可能促进疫苗逃逸突变株的出现。大规模疫苗接种仍然是预防家禽AIV疾病及其传播的多方面策略中的关键组成部分。AIV大流行的持续威胁凸显了设计新型疫苗的必要性，这些疫苗应更易于生产、流程更简化，并能够针对新兴毒株诱导更好、更广泛的免疫保护。

该研究发表于《Poultry Science and Management》。研究人员通过对埃及现行商品化H5疫苗进行系统的免疫原性、攻毒保护和病毒脱落评估，揭示了当前疫苗对clade 2.3.4·4b分支病毒仅能提供部分保护的现实，强调了根据流行毒株持续更新疫苗种子株和制定以监测为驱动的防控策略的紧迫性，也为全球H5Nx疫苗的优化和使用提供了重要的实验依据。