我国H9N2亚型禽流感病毒适应性(Fitness)建模研究

The H9N2 subtype of avian influenza virus (AIV) is widely distributed in China and is a major subtype of the current avian influenza. It is currently the main subtype AIV in China. The virus has shown persistent genetic diversities. More than 5 subtypes (H5N1, H7N9, H10N8, H6N1 and H5N6) of AIVs that recently infected human was almost exclusively caused by the reassortment of their ancestral viruses with the H9N2 AIVs in China. The virus poses a serious threat to the health of the people in China. However, the study on the fitness of the virus, especially the impact of reassortment on the adaptability of the virus, is still insufficient. In this project, we intend to study the main factors that affect the fitness of the H9N2 virus in China, focusing on the analysis of the effects contributed by the reassortment events in the adaptive evolution of H9N2 virus. We will establish a fitness model of the H9N2 AIVs based on both the synergistic effect of single gene and the multi-gene segments coupling interactions. This study may contribute to the theoretical foundation for understanding the adaptive evolution of H9N2 influenza virus in China and its mechanism as a reassortment background template. We will try to build a methodology to predict and evaluate the fitness of H9N2 AIVs based on genomic data.

H9N2亚型禽流感病毒在我国广泛分布，是当前禽流感流行的主要亚型，该病毒呈现持续变异。近年来报道的超过5种亚型（H5N1，H7N9，H10N8，H6N1和H5N6）的禽流感病毒感染人的疫情或案例中，进化溯源显示其起源几乎都是由它们的祖先病毒通过与我国的H9N2禽流感病毒重配而产生的。H9N2病毒对我国构成严重威胁，然而对该病毒的适应性进化研究尤其是重配对病毒适应性的影响还不够深入。本课题拟利用现有H9N2禽流感病毒基因组数据和流行病学数据，研究影响我国H9N2禽流感病毒适应性的关键因素，重点分析重配事件在H9N2病毒适应性进化过程中的重要作用，同时建立基于单一基因节段和多基因节段耦合协同作用的H9N2禽流感适应性量化模型，为我们理解H9N2流感病毒在我国广泛存在的适应性进化及其作为重配背景模版的相关机制打下一定的理论基础，探索建立基于基因组数据的H9N2禽流感病毒适应性预测和评估方法。

与冠状病毒相比，流感病毒对全球人类健康的威胁同样不容小觑。而H9N2禽流感病毒作为有过跨宿主传播历史且为多个其他亚型禽流感病毒跨宿主传播提供基因节段的病原，严重威胁我国生物安全。H9N2亚型禽流感病毒在我国广泛分布，是当前禽流感流行的主要亚型，该病毒呈现持续变异。近年来报道的多种亚型的禽流感病毒感染人的疫情或案例中，进化溯源显示其起源几乎都是由它们的祖先病毒通过与我国的H9N2禽流感病毒重配而产生的。H9N2病毒对我国构成严重威胁，然而对该病毒的适应性进化研究尤其是重配对病毒适应性的影响还不够深入。.本课题利用现有H9N2禽流感病毒基因组数据和流行病学数据，研究影响我国H9N2禽流感病毒适应性的关键因素，重点分析重配事件在H9N2病毒适应性进化过程中的重要作用，分析确定了H9N2禽流感病毒作为重配供体的核心基因池，建立了基于分支频率的H9N2适应性进化评估方法，发现H9N2禽流感病毒存在多个具有高适应性的病毒支系，筛选确定了多个具有潜在威胁H9N2禽流感病毒毒株。.与季节性流感病毒H3N2在人群持续免疫压力下呈现的显著递进演化趋势相比，我国H9N2禽流感病毒流行演化具有分散、非线性等特征，研究其适应性进化特征具有一定特殊性和挑战性。本项目建立的方法和相关研究结果，为未来在对以禽流感病毒为生物安全威胁的评估预警工作奠定了一定的技术和数据支撑。