马流感病毒在亚洲的进化动态和分子特征的最新研究进展

马流感病毒(EIV)感染引起马属动物的严重急性呼吸道疾病，由于其高度传染性和在易感宿主中快速传播的性质，使得马流感(EI)成为世界上大部分地区马最重要的呼吸道疾病之一。全世界每年均有EI暴发的报道，EIV的复杂性和抗原持续进化仍然是开发疫苗和设计有效免疫程序的主要障碍，了解EIV在亚洲的演变对于选择EI疫苗株和降低EI暴发的风险至关重要。EIV的流行株为H3N8亚型，目前，流行的H3N8亚型EIV病毒株分为Florida 1分支(Florida clade 1，FC1)和 Florida 2分支(Florida clade 2，FC2)，这两个分支均出现于2002年。在过去的10年中，FC1和FC2病毒均在亚洲多国报道过，其中，FC1病毒主要在日本、韩国、迪拜和马来西亚发现；而FC2病毒主要在中国、印度、蒙古和哈萨克斯坦这些地理位置临近的国家发现。

近期发表于《Journal of Virology》的一项研究通过病毒分离和生物信息学分析，揭示了近10年期间亚洲大陆EIV的进化动态及其与全球EIV种群的关系，此外，对EIV在亚洲国家的传播和循环，包括对其分子进化和抗原性的影响提供了更好的认知。该研究团队整合不同的分析数据集，采用RAxML进行最大似然系统发育分析，然后选择形成单系分支的序列，根据贝叶斯信息准则(BIC)统计量推断出分子进化模型。系统发育网络和PHI检验表明，亚洲流行株未发生亚型内重组事件。因此，在2002年FC1病毒出现后的进化过程中，病毒重组并未发挥重要作用。该研究团队通过对H3N8 EIV基因组片段的单独分析，显示除了MP基因外，所有个体基因树的拓扑结构均是相似的。2007年～2017年亚洲的病毒株在FC1和FC2均有分布，并呈现出一定的地理结构特点。所有来自日本、韩国、马来西亚和阿拉伯的病毒株均属于FC1病毒，而来自大陆国家(中国、印度、哈萨克斯坦和蒙古)的病毒株则属于FC2病毒。此外，所有亚洲FC2病毒均为单系。EIV最近的发展史显示，从2005年～2008年，病毒多样性呈指数级增长。这种高度多样性在接下来的5年里略有下降。2015年前后，病毒多样性显著下降，此后一直保持在较低水平。

为了阐明FC1和FC2的全球系统动力学，该研究团队分析了一个包含更多信息的HA1基因数据集(DS2)，其中包括从更多国家分离的EIV基因序列。祖先位置重建表明，该两支病毒的共同祖先和基础谱系均在北美，具有较高的后验概率。在它们分化之后，FC1病毒主要在北美进化，而FC2病毒于2002年在欧洲出现。在亚洲，FC1病毒以独立分支的方式演化，并且其在亚洲地区的流行与国际赛马的转运有关；而亚洲内陆的FC2病毒在2004年左右发展为两个独立的进化分支，这与亚洲内陆没有国际性赛事而仅有区域性赛事有关。通过试验分析发现，病毒呈现出从西向东方向的迁移流。

为了分析HA1的结构，该研究团队选取了亚洲FC1和FC2的代表性病毒株，并绘制其特征变化图谱。结果显示，在亚洲FC2中，所有观察到的碱基置换突变均在三聚体的表面；而在欧洲FC2中，特征性的碱基置换突变则发生在三聚体内。此外，还探究了这些碱基置换突变在模型结构的整体疏水性和静电势中的作用。HA1的静电势在三聚体顶部差异较大，其中，FC1病毒株表现为非极性表面，而亚洲FC2病毒株则表现为极性表面。

该研究成果描述了EIV谱系的进化、流行病学和分子特征，系统分析了EIV的遗传演化，揭示了EIV两个流行分支FC1和FC2在亚洲的演化规律和传播方式各不相同。该结果不但丰富了EIV遗传变异规律，而且为亚洲EI疫苗株的选择提供了参考。