《Scientific Reports》：Genetic characterization and whole-genome sequencing-based genetic analysis of influenza B in Shandong Province during 2015–2024
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本研究针对B型流感病毒(IBV)在季节性流行中造成的重大疾病负担，通过对山东省109株IBV分离株进行全基因组测序和系统进化分析，揭示了病毒通过抗原漂移和基因重配持续进化，发现30个潜在抗原变异株及1株NA抑制剂耐药突变(H273Y)，证实当前疫苗株与流行株之间存在抗原差异，为流感疫苗株更新和抗病毒药物选择提供了关键科学依据。
每到秋冬季节，流感病毒便如约而至，其中B型流感病毒(IBV)虽不如甲型流感引人注目，却同样构成严重威胁。全球每年约10亿人感染流感，其中29-65万人死于流感相关呼吸道疾病。令人担忧的是，在某些特定条件下，IBV导致的疾病负担甚至可能超过甲型流感。由于IBV缺乏广泛的动物宿主储备，以往被认为引发全球大流行的风险较低，但正是这种"低调"特性导致其研究关注度相对不足。
病毒在传播过程中会通过抗原漂移(antigenic drift)和基因重配(genetic reassortment)不断进化，这使得疫苗保护效果打折扣，也给临床治疗带来挑战。山东省作为人口过亿的东部沿海大省，其流感流行态势在中国北方地区具有代表性。了解IBV在当地的具体变异情况，对于制定有效的防控策略至关重要。
在这项发表于《Scientific Reports》的研究中，山东省疾病预防控制中心的吴巨龙、何玉洁、孙林等研究人员对2015-2024九个监测年度内山东省的B型流感病毒展开了全面深入的基因特征分析。研究团队通过系统进化树构建和氨基酸变异分析，揭示了IBV的进化规律，评估了流行株与疫苗株的匹配程度，并发现了重要的耐药突变，为流感防控提供了宝贵科学依据。
研究人员主要采用了全基因组测序技术，对109株IBV分离株（76株B/Victoria系和33株B/Yamagata系）进行基因测序，使用最大似然法构建系统发育树，通过氨基酸序列比对识别变异位点，并利用网络工具预测糖基化位点变化。所有毒株样本均来源于山东省流感监测网络实验室保存的临床分离株。
流行病学特征
研究发现，2015-2024年间山东省流感样病例(ILI)中流感病毒阳性率为11.76%，其中IBV占阳性病例的34.04%。不同监测年份优势毒株交替变化，2015-2016年以A(H1N1)和B/Victoria为主，2017-2018年为B/Victoria和A(H1N1)共同主导，2021-2022年则B/Victoria独占鳌头。值得注意的是，2020-2021监测年流感病毒阳性率骤降至0.15%，显然与COVID-19疫情期间的口罩佩戴等非药物干预措施有关。年龄分布分析显示，5-15岁年龄组流感病毒和IBV阳性率最高（23.17%），而≥60岁年龄组最低（4.96%），表明青少年是重点防控人群。
基因同源性分析
109株IBV与相应监测年WHO推荐的北半球疫苗株比较显示，所有8个基因片段均保持高度同源性，核苷酸相似性为96.4%-100%，氨基酸相似性为96.3%-100%。进化距离计算结果显示，各基因片段与对应疫苗株的遗传距离在0.002-0.016之间，表明病毒持续进化但尚未发生剧烈变异。
基因变异与进化分析
系统进化树显示，HA基因主要分为B/Victoria和B/Yamagata两大分支，每支又分为多个亚支。B/Victoria株随时间推移呈现明显的进化轨迹：2015-2018年监测株与疫苗株B/Brisbane/60/2008均属于V1A分支；2018-2020年多数株属于V1A.3分支而非当时疫苗株B/Colorado/06/2017所在的V1A.1分支；2020-2022年毒株分散于V1A.3a.1和V1A.3a.2亚支；2022-2024年所有B/Victoria株与疫苗株B/Austria/1359417/2021均聚集于V1A.3a.2亚支。B/Yamagata株则全部属于Y3分支，但2017-2018年分离株已出现与疫苗株B/Phuket/3073/2013明显分歧的新分支。
特别值得注意的是，研究发现一株B/Victoria系毒株B/Shandong-Zhifu/1220/2016的NP基因与B/Yamagata系毒株聚类，提示可能发生了跨系基因重配事件。
HA和NA氨基酸变异分析
对病毒表面蛋白HA和NA的变异分析揭示了重要的进化特征。2019年后所有B/Victoria株HA蛋白均出现162-164位氨基酸（KND）缺失，导致蛋白长度由570缩短至567个氨基酸。抗原表位区（120-loop、150-loop、160-loop和190-helix）呈现持续变异，共鉴定出30个潜在抗原变异株。尤其值得关注的是，190-螺旋区的197位点（位于抗原决定簇和受体结合域）在53株B/Victoria中发生突变（N197S/D），可能导致抗原性改变和糖基化位点丢失。
在NA蛋白中，一株2017年分离株B/Shandong-Shibei/11199/2017携带H273Y突变，该突变已知与神经氨酸酶抑制剂(NAIs)耐药相关。这一发现经奥司他韦化学发光法证实，对临床抗病毒治疗具有重要警示意义。
内部基因变异分析
研究还深入分析了NP、M1、M2、NS1、NEP以及聚合酶蛋白PB1、PB2、PA的变异情况。NP蛋白的RNA结合域（氨基酸125-149）检测到E128D和R136K突变，可能影响病毒复制动力学。M2蛋白离子通道功能关键区域（氨基酸45-61）中，2018-2020年所有23株均出现T50N突变。NS1蛋白RNA结合域（N端90个氨基酸）鉴定出11个突变位点。在聚合酶复合物中，8株B/Victoria携带PA蛋白K338R突变，该突变已知可增强复制效率；所幸的是，未发现与巴洛沙韦（haloxavir）耐药相关的PA位点（T20、F24、M34、N37、I38）突变。
糖基化位点变异
糖基化修饰在病毒免疫逃逸中起关键作用。研究发现，2020-2021监测年后所有B/Victoria株均因N197S/D突变导致HA糖基化位点丢失；2023-2024年B/Victoria株因NEP蛋白S93P突变失去N91糖基化位点。相反，一些毒株获得了新的糖基化位点，如一株B/Victoria因PA蛋白D213N突变产生N213糖基化位点，一株B/Yamagata因PB2蛋白S442N突变产生S442糖基化位点。
研究结论强调，2015-2024年间山东省IBV的基因组进化同时受到抗原漂移和基因重配的驱动。流行株与疫苗组分之间的抗原匹配不理想，以及耐药变异株的出现，凸显了持续更新疫苗株和战略选择抗病毒药物的紧迫性。值得注意的是，B/Yamagata系自2019年后在全球范围内逐渐消失，而B/Victoria系持续进化，这一趋势在此研究中得到印证。
讨论部分进一步指出，流感病毒继续是北半球冬春季节呼吸道感染的主要病原体。随着IBV毒株持续进化，不断的基因变异可能增加免疫逃逸风险，因此必须持续监测病毒突变并及时更新疫苗株推荐。同时，加强季节性流感致病性研究和抗病毒耐药性监测，将为流感有效防控提供科学指导。
这项研究的意义不仅在于揭示了山东省IBV的分子进化特征，更重要的是为流感防控策略提供了实证依据。针对研究发现，作者提出四项建议：加强家庭和学校流感预防教育，重点关注5-14岁年龄组；提高流感疫苗接种覆盖率；维持基因组监测以及时发现新变异株并指导疫苗更新；加强抗病毒耐药性监测以指导临床治疗策略。持续的IBV流行病学和进化监测对潜在流行威胁的早期预警仍然至关重要。
