牛流感病毒 H5N1 的单一基因突变可令病毒的结合特异性转向人类受体

一项新的研究表明，牛流感病毒 H5N1 （这是高致病性禽流感病毒的一个分支，后者在北美牲畜群中已被越来越多地检测到）的单一基因突变可导该致该病毒的亲和力从动物型受体转换为人类型受体。这些发现凸显了对新出现的 H5N1 突变进行持续监测的迫切需要，因为即使是细微的基因变化也可能增加该病毒在人体中的适应和传播能力，从而可能引发流感在未来的大流行。2021 年，该高致病性流感病毒 H5N1 的分化枝 2.3.4.4b 在北美出现，它显示了出令人瞩目的能感染多种宿主（包括鸟类、海洋哺乳动物和人类）的能力。到 2024 年时，这种病毒已在美国奶牛中广泛传播：美国 14 个州的至少 282 个奶牛群中都已检测到该病毒。该病毒还导致了几个得到确诊的人类感染病例。尽管目前未记录到牛流感 H5N1 的人际传播病例，但该病毒可导致高死亡率的历史及其适应能力引发了人们对其可能造成大流行威胁的深切担忧。人际传播的一个关键障碍是病毒与受体的结合偏好；该病毒目前更倾向于和禽类受体（而非人类受体）结合。然而，过去的几次流感大流行表明，病毒的血凝素 (HA) 蛋白会发生突变，从而将其受体结合偏好从动物型受体转为人类型受体。为评估最近的 H5N1 分化枝 2.3.4.4b 病毒适应人类受体特异性的潜力，Ting-Hui Lin 和同事在首次报道的可感染人类的​​牛 H5N1 病毒（A/Texas/37/2024，德克萨斯州）的受体结合位点 (RBS) 中设计了靶向突变。尽管这种特定的病毒株保留了对禽类受体的特异性，但 Lin 等人发现，在 HA 蛋白中的单个突变 Gln²²⁶leu 可以将其受体结合偏好完全转为与人类受体的结合偏好，从而增加了该病毒传播给人的可能性。此外，添加第二个突变（即 Asn²²⁴Lys）可进一步增强该病毒与人类受体的结合能力——使其接近于在 2009 年所见的 H1N1 病毒的大流行水平，并同时消除了其与禽类受体的亲和力。据作者披露，这些发现凸显了 H5N1 跨物种传播的风险增加，尤其是那些与牲畜密切接触者或同时感染季节性流感的人，后者可能会促成基因片段的重配事件。