The peculiarities of the Influenza epidemics in some areas of Russia during 2012-2013 season. The Influenza A (H1N1) pdm09 virus domination in European countries

Full Text

Центр экологии и эпидемиологии гриппа (ЦЭЭГ) при ФГБУ «НИИ вирусологии им. Д.И. Ивановского» Минздрава России в сотрудничестве с 10 опорными базами, Для корреспонденции: Львов Дмитрий Константинович, акад. РАН; dk_lvov@mail.ru представленными управлениями Роспотребнадзора и ФБУЗ «Центры гигиены и эпидемиологии» в регионах европейской части, на Урале, Сибири и Дальнем Вос 5 токе, осуществляют многолетний мониторинг циркуляции вирусов гриппа, их эволюционной изменчивости, рецепторной специфичности, соответствие вакцинным штаммам и чувствительности к этиотропным препаратам [1]. Представлены результаты исследований и анализ особенностей эпидемических подъемов уровня заболеваемости с октября 2012 г. по июнь 2013 г. на сотрудничающих с ЦЭЭГ территориях РФ, а также в разных странах мира. Материалы и методы Сбор данных по заболеваемости и лабораторной диагностике гриппа и ОРВИ проводили еженедельно (с 41-й недели 2012 г. по 26-ю неделю 2013 г.) в сопоставлении с результатами диагностики гриппа и ОРВИ методом флюоресцирующих антител (МФА), обратной транскрипции с последующей полимеразной цепной реакцией (ОТ-ПЦР) и изоляцией возбудителя, полученными в ЦЭЭГ и его 10 опорных базах. У больных ОРВЗ проводили забор носоглоточных смывов не позднее 3-4 сут от начала болезни. В случае летального исхода секционный материал (ткани бронхов, трахеи, легких, селезенки) поступал в ЦЭЭГ без нарушения холодовой цепочки [2]. Изоляцию вирусов гриппа проводили из клинического материала на клетках культуры ткани MDCK и развивающихся куриных эмбрионах по общепринятым методикам. Для индикации вируса в реакции гемагглютинации (РГА) использовали 0,75% взвесь эритроцитов человека 0 (I) группы крови [3]. Типирование изолятов осуществляли в реакции торможения гемагглютинирующей активности по общепринятой методике с диагностическими сыворотками против эталонных вирусов гриппа А/ California/7/2009 (H1N1) pdm09, А/Victoria/361/11 (H3N2), В/Wisconsin/01/09 (линия В/Yamagata-подобных) и В/Brisbane/60/08 (линия В/Виктория-подобных) [3]. Выявление РНК вирусов гриппа A(H1N1)pdm09, A(H3N2) и В проводили с помощью тест-систем Ампли-Сенс «Influenza viruses A/B», АмплиСенс «Influenza virus A/H1-swine-FL», АмплиСенс «Influenza virus А-тип-FL» («Интерлабсервис», Москва) согласно рекомендациям производителя. Секвенирование генома. РНК выделяли стандартным методом с применением набора Viral RNA Kit согласно инструкции производителя. Амплификацию проводили на приборе Bio-Rad C1000 Touch с использованием специфических праймеров. Первичную нуклеотидную последовательность фрагментов ОТ-ПЦР определяли методом Сэнгера на автоматическом секвенаторе ABI Prism 3130 (Applied Biosystems, США) согласно рекомендациям производителя. Нуклеотидные и соответствующие им аминокислотные последовательности анализировали, используя пакет прикладных программ Lasergene (DNASTAR Inc., США). Твердофазный сиалозидоферментный анализ для оценки специфичности гемаг-глютинина вируса гриппа А по отношению к рецепторимитирующим сиалогли-кополимерам (СГП) проводили с использованием вируссодержащей аллантоисной жидкости РКЭ или культуральной жидкости с титром в РГА 16 АЕ/мл и меченных биотином СГП (Lectinity Holding Inc., Москва) по методикам, описанным ранее [4-6]. Чувствительность штаммов к противогриппозным препаратам изучали с помощью молекулярногенетических методов детекции специфической мутации H275Y в нейраминидазе штаммов вируса гриппа A (H1N1) pdm09 и мутаций E119V, R292K, N294S в нейраминидазе штаммов вируса гриппа A (H3N2), ответственных за устойчивость к озельтамивиру; мутаций E119V, Q136K в нейраминидазе штаммов вируса гриппа A (H3N2), ответственных за устойчивость к занамивиру [7]. Результаты и обсуждение В Российской Федерации в октябре-декабре 2012 г. превышения эпидемических порогов уровня заболеваемости ОРВИ по совокупному населению отмечены лишь в 4 из 10 опорных баз ЦЭЭГ: Чебоксарах (41-43 и 50-52 нед), Оренбурге (41-43 нед), Томске (42-43 нед) и Владивостоке (41 и 45 нед). Эти превышения были обусловлены ОРВИ негриппозной этиологии, в первую очередь парагриппозной, аденовирусной и респираторносинцитиальной вирусной (РСВ) инфекцией: по данным МФА их частота составила 16,7, 7,5 и 7,1% соответственно. Рост показателей заболеваемости ОРВИ начали регистрировать с 3-4-й недели 2013 г., причем с различиями в сроках по отдельным городам. В январе-марте 2013 г. превышения показателей эпидемических порогов ОРВИ по совокупному населению зарегистрированы в Великом Новгороде (6-13), Липецке (4-7), Владимире (3, 6, 7, 11), Ярославле (9), Пензе (6-9), Чебоксарах (3-13), Оренбурге (6-9), Томске (4-12), Владивостоке (4, 5, 7, 11) и Биробиджане (4-6). В среднем по 10 городам РФ превышения эпидемических порогов (66,9 на 10 000 населения) отмечены с 4-й (72,2) по 14-ю неделю (66,9) с пиком активности на 6-7-й неделе (105,8 и 104 соответственно). Минимальные показатели заболеваемости регистрировали в Пензе, максимальные - в Великом Новгороде, что отмечено и в предыдущие сезоны (табл. 1). Наиболее вовлеченными в эпидемию были дети 0-2 и 3-6 лет, вовлеченность взрослого населения оказалась значительно ниже - 24. При сравнении с показателями прошлого эпидемического сезона показатели заболеваемости в сезоне 2012-2013 гг. во всех группах были выше [8]. Таблица 1 Уровень средней заболеваемости по 10 городам РФ, опорным базам ЦЭЭГ при ФГБУ НИИ вирусологии им. Д.И. Ивановского Минздрава России с 41-й недели 2012 г. по 26-ю неделю 2013 г. Город Возрастная группа все население 0-2 года 3-6 лет 7-14 лет 15 лет и старше Великий Новгород 93,1 605,6 582,9 296,5 37,5 Липецк 62,7 461,6 398,8 183,2 23,3 Владимир 69,9 506,1 428,1 196,8 32,0 Ярославль 43,0 220,7 180,6 85,0 24,1 Пенза 19,1 22,5 32,7 17,3 18,7 Чебоксары 83,8 555,1 480,0 224,9 33,1 Оренбург 59,1 453,0 372,9 130,7 21,2 Томск 66,1 538,9 399,2 133,8 23,5 Владивосток 36,5 271,0 279,4 118,0 9,0 Биробиджан 61,6 523,4 301,1 131,7 17,3 Средняя 59,5 415,8 345,6 151,8 24,0 Разброс значения 19,1-93,1 22,5-605,4 32,7-582,9 17,3-296,5 9,0-37,5 6 Таблица 2 Диагностика гриппа и ОРВИ в ЦЭЭГ и 10 опорных базах, сотрудничающих с ЦЭЭГ при ФГБУ НИИ вирусологии им. Д.И. Ивановского Минздрава России, с 41-й недели 2012 г. по 26-ю неделю 2013 г. ОРВИ Метод диагностики гриппа и ОРВИ (доля положительных проб,%)** ОТ-ПЦР МФА изоляция штаммов сероло гические любым методом Число обследованных 11 142 5115 1986 210 13 638 Нетипированный грипп А 33/0,3 0 0 0 32/0,2 Грипп A (H1N1) pdm09 1033/9,33 8/0,2 169/8,5 19/9,0 1033/7,5 Грипп A (H3N2) 782/7,0 128/2,5 159/8,0 17/8,0 895/6,6 Грипп В 498/4,5 105/0,4 159/8,0 8/3,8 554/4,1 В целом грипп 2346/21,1 241/4,7 487/24,5 44/21,0 124718,5 Парагрипп 221/2,0 687/13,4 Н. д. 2/1,0 Н. д. Аденовирусы 161/1,4 277/5,4 н.д. 6/2,9 Н. д. РСВ 263/2,4 381/7,5 Н. д. 3/1,4 Н. д. Другие ОРВИ 363/4,2* 7/0,1 Н.д. Н. д. Н. д. В целом ОРВИ 504/6,9 1345/26,3 Н. д. 11/5,0 Н. д. Примечание. * - другие ОРВИ, в том числе 320 случаев риновирус-ной инфекции, 50 - метапневмовирусной, 48 - бокавирусной, 29 - коронави-русной, 13 - микоплазменной; Н. д. - нет данных. Первые случаи гриппа были детектированы на 2-3-й неделе января 2013 г. с возрастанием их количества в феврале-марте. Максимальное количество лабораторно-подтвержденных случаев гриппа регистрировали на 11-й неделе (36,1%), последний - в июне 2013 г. Всего проанализированы 4443 случая с клиническим диагнозом гриппа из 11 городов РФ, из них 1728 (38,9%) сопровождались госпитализацией пациентов, что значительно больше предыдущего сезона. Частота госпитализаций в возрастных группах распределилась следующим образом: 0-2 года - 5,5%; 3-6 -4,4%; 7-14 - 4,2%; 15 лет и старше - 24,7%. Как и в предыдущие эпидемические сезоны, наиболее достоверные результаты получены при диагностике гриппа с использованием ОТ-ПЦР, других ОР- ВИ - МФА (табл. 2, 3). Эффективность изоляции штаммов составила 24,5%, серологическими исследованиями подтверждена гриппозная инфекция в 21% случаев, что коррелирует с данными ОТ-ПЦР; в то же время инфекции другими ОРВИ - только в 5% случаев, что может быть объяснено проведением этих исследований в период активной циркуляции вирусов гриппа. Из 1990 обследованных проб изолированы 490 (24,6%) штаммов вирусов гриппа (включая 11 от умерших больных гриппом A (H1N1) pdm09 из Хабаровска (4), Оренбурга (2), Майкопа (2), Москвы, Екатеринбурга, Ярославля (1)): A (H1N1) pdm09 (доминировал в Москве, Липецке, Ярославле, Оренбурге) - 172 (8,6%); A (H3N2) (доминировал в Пензе, Владивостоке, Биробиджане) - 159 (8%); В (доминировал в Великом Новгороде) - 159 (8%) штаммов. В антигенном отношении штаммы вируса гриппа A (H1N1) pdm09 (изучено 118 штаммов) были подобны эталонному A/California/07/2009; A (H3N2) (108 штаммов) - А/Victoria/361/2011; В - В/Yamagata-подобному В/Wisconsin/01/2009 (109/142 = 76,8%) и В/Victoria-подобному В/ Brisbane/60/2008 (33 / 142 = 23,2%). Только 4 (3,4%) штамма вируса гриппа A (H1N1) pdm09 имели титр в РТГА, отличный на 1/4, а 10 (8,5%) - на 1/81/32 от гомологичного титра эталонного штамма. 6 (5,6%) штаммов вируса гриппа A (H3N2) отличались более чем на 1/16 от гомологичного титра эталона. B/Yamagata-подобные штаммы в 68% отличались от эталона на 1/8 и более, В/Victoria-подобные -лишь в 9% случаев. Из 14 генотипированных штаммов A (H3N2) 1 (7,1%) относился к группе Н3А (для которой характерны аминокислотные замены N144D, N145S, V223I&HA2 D158N) и 13 (92,9%) - к Н3С (S45N, T48I, S145N, A198S, V223I&N312S, Q33R и N278K). Все 12 генотипированных B/Yamagata-подобных штаммов относились к группе B/Wisconsin/1/2010 (характерные замены в сайте ге-магглютинина (НА): R48K, T37A, P108A, K298E, E312K, T181A,N202S, L172Q, M251V, S150I, N165Y, G229D), а 1 генотипированный B/Victoria-подобный штамм - к B/ Brisbane/60/2008 (НА: V261T, V266I, D478E, N504D; NA: I204V, S295R, E358K, E320D, E404K). Таблица 3 Суммарная диагностика гриппа (МФА, ПЦР и изоляция штаммов) в ЦЭЭГ и 10 опорных базах, сотрудничающих с ЦЭЭГ при ФГБУ НИИ вирусологии им. Д.И. Ивановского Минздрава России, с 41-й недели 2012 г. по 26-ю неделю 2013 г. ФБУЗ ЦГЭ республики, края, области, города Число проб Число диагностированных случаев гриппа А A (H1N1) pdm09 A (H3N2) A (H1) А в целом B ЦЭЭГ, Москва 2015 13 288 95 396 184 Великий Новгород 1549 72 34 1 107 115 Липецк 967 3 152 13 168 25 Владимир 1001 48 63 5 116 46 Ярославль 1572 13 246 14 273 33 Пенза 907 17 90 107 5 Чебоксары 916 106 115 221 53 Оренбург 991 71 34 105 21 Томск 1115 4 74 78 52 Владивосток 1796 22 249 271 19 Биробиджан 806 3 7 114 124 1 Итого ... 13 638(100) 32 (0,2) 1033 (7,5) 895 (6,6) 6 (0,04) 1966 (14,4) 554 (4,1) Примечание. В скобках указан процент. 7 С ноября 2012 г. в ЦЭЭГ поступил секционный материал от 58 умерших пациентов с ОРВЗ, у 42 (72,4%) был диагностирован грипп A (H1N1) pdm09, у 1 (1,7%) - A (H3N2). В аутопсийном материале в составе рецеп-торсвязывающего сайта НА у 8 (38%) из 21 пациентов обнаружена мутация D222(N,G,Y), у 6 (75%) из 8 - D222(N, G) и Q223R. При этом у пациентов с благоприятным исходом (142 назальных смыва и 21 штамм) такие мутации отсутствовали. Это подтверждает, что наиболее часто такие мутации имеют место при тяжелых формах гриппа A (H1N1) pdm09 в результате адаптации вируса к тканям нижних отделов респираторного тракта, что сопровождается повышением рецепторной специфичности вируса к а2-3-сиалозидам и соответственно увеличением значения коэффициента рецепторной специфичности W3/6 [4-6, 9]. Провели частичное секвенирование функциональнозначимых фрагментов NA- и М-сегментов, мутации в которых ассоциированы с резистентностью к озель-тамивиру и производным адамантана соответственно, у 123 штаммов вируса гриппа A (H1N1) pdm09, 14 -A (H3N2) и 12 - В. Все изученные штаммы вируса гриппа А были резистентными к ремантадину, и лишь один-единственный - A/IIV-Мoscow/34/2013 (H1N1) pdm09, выделенный от госпитализированного пациента, не принимавшего озельтамивир, имел специфическую мутацию H275Y в NA, связанную с резистентностью к озельтамивиру. Из штаммов вируса гриппа A (H3N2) только 3 (25%) штамма сохранили чувствительность к антинейраминидазным препаратам. В Европе в эпидемическом сезоне 2012-2013 гг. распространение гриппа началось с западной части региона, где максимальные показатели заболеваемости регистрировали в середине декабря 2012 г., в Восточной Европе - в середине февраля 2013 г. [10]. Доминирующим был вирус гриппа A (H1N1) pdm09, хотя в ряде стран большую активность имели штаммы вируса гриппа В, доля которых к концу эпидемического сезона выросла по всей Европе. В антигенном отношении циркулировавшие штаммы были родственны своим аналогам, вошедшим в состав гриппозных вакцин. Основная (92%) часть вирусов гриппа В относились к группе В/Yamagata-подобных, включая две генетические линии: подобных B/Estonia/55669/2011 (линия 2) и B/Wisconsin/1/2010 (линия 3). Двенадцать европейских стран провели оценку чувствительности 1540 штаммов вируса гриппа А (H1N1) pdm09 к ингибиторам NA-активности -озельтамивиру и занамивиру. В NA 12 (0,8%) штаммов (из которых 8 от пациентов, леченных озельтамивиром) обнаружена замена ffi75Y, ассоциированная к озельта-мивиру. Из 419 протестированных штаммов вируса гриппа В лишь у 1 (0,2%) (у пациента из Великобритании, не получавшего озельтамивир) выявлена резистентность к озельтамивиру на фоне сохраняющейся чувствительности к занамивиру. Протестированные 110 штаммов вируса гриппа A (H1N1) pdm09 и 55 штаммов А (H3N2) были резистентны к адамантантановым производным [10]. В странах Ближнего Востока основным возбудителем гриппа был A (H1N1) pdm09, однако там детектировали и вирусы гриппа A (H3N2), и В [11]. В Республике Корея подъем уровня заболеваемости гриппом начался с начала 2013 г. с пиком в конце февраля при доминировании гриппа A (H3N2) и меньшей встречаемости A (H1N1) pdm09. В Японии эпидемии гриппа А (H3N2) начались в конце декабря 2012 г., а в январе 2013 г. в этиологической структуре эпидемии, завершившейся к концу марта, присутствовали вирусы гриппа A (H3N2) и В. Эпидемия гриппа в КНР нача лась в конце 2012 г. и сначала была связана с A (H3N2), позже - В. С начала марта 2013 г. увеличилась доля А (H1N1) pdm09 в северных провинциях. Всего в эпидемическом сезоне 2012-2013 гг. в КНР типированы 904 штамма вирусов гриппа: 173 (19,1%) были подобны А/Calofornia/07/2009 (H1N1) pdm09; 559 (61,8%) - А/ Victoria/361/2011 (H3N2); 147 - В/Brisbane/60/2008. Все вирусы были чувствительными к антинейраминидаз-ным препаратам и резистентны к адамантановым производным [11]. В Канаде в начале января 2013 г. подъем уровня заболеваемости гриппом был связан с A (H3N2) (78,2%) и в меньшей степени с A (H1N1) pdm09 (19,5%). Пик активности вирусов гриппа зарегистрирован на 1-й неделе 2013 г. Наиболее часто госпитализировали лиц 65 лет и старше (57,2%), в то время как среди детей 0-4 лет -только 13,4%. Из 271 летального случая гриппа 83% приходились на категорию больных в возрасте 65 лет и старше. Все изученные штаммы были родственны вакцинным аналогам и чувствительны к препаратам с анти-нейраминидазной активностью. В США эпидемия гриппа началась с середины ноября (46-я неделя) 2012 г. на Аляске [12]. К началу января в эпидемию было вовлечено большинство штатов, а максимальные показатели заболеваемости регистрировали с конца декабря 2012 г. до начала января 2013 г. Среди госпитализированных более 50% составили пациенты 65 лет и старше. Основными возбудителями гриппа были A (H3N2) (более 50%). Вирус гриппа A (H1N1) pdm09 составил лишь 1,1-4,3%. В антигенном отношении лишь 5 (0,4%) из 1324 изученных штаммов вируса гриппа A (H3N2) и 3 (1,2%) из 252 штаммов A (H1N1) pdm09 обладали пониженной иммунореактивностью к референс-сывороткам против вакцинных штаммов. Мутации в NA, ассоциированные с устойчивостью к озельтамивиру, обнаружены у 0,4% штаммов A (H1N1) pdm09 и 0,1% A (H3N2). В 1 (0,05%) из 2123 обследованных штаммов вируса гриппа A (H3N2) выявлены мутации, приводящие к занамивиррезистент-ности [12]. В Мексике с начала января 2013 г. регистрировали рост уровня заболеваемости гриппом A (H3N2) и В. Пик заболеваемости отмечен на 3-й неделе. К концу марта уровень заболеваемости резко снизился [11]. В странах Южного полушария активность вирусов гриппа в основном была низкой, начиная с сентября 2012 г. Некоторые страны Центральной Африки и Южной Америки сообщали о региональных вспышках гриппа A (H1N1) pdm09 в сентябре и октябре; A (H3N2) - в Камеруне; В и A (H1N1) pdm09 - в Аргентине. Рекомендации ВОЗ по составу противогриппозных вакцин для стран Северного полушария на эпидемический сезон 2013-2014 гг.: А/California/ 07/2009 (H1N1) pdm09, А/Texas/50/2012 (H3N2) (А/Victoria/361/2011 (Ю№)-подобный) и В/Массачусетс/2/2012 (В/Yamagata-подобный). В состав четырехвалентных вакцин рекомендовано включение В/Brisbane/60/2008 (В/Victoria-подобного) [13]. Таким образом, произведена замена штаммов вирусов гриппа A (H3N2) и В на новые дрейф-варианты. Реассортантный вариант вируса гриппа A (H3N2) v в 2013 г. продолжал выявляться среди людей в США: описаны 16 новых случаев, из которых все закончились выздоровлением [14]. Высоковирулентный вирус гриппа А (H5N1) птиц в эпидемическом сезоне 2012-2013 гг. продолжал представлять эпидемическую опасность, вызывая спорадические случаи заболевания. На 08.10.13 общее число лабораторно подтвержденных случаев заболеваний людей 8 этим вариантом гриппа в мире составило 641, из которых 380 (59,3%) закончились летально. За 10 мес 2013 г. заболел 31 человек и 20 (64,5%) умерли: в Камбодже (20/11), Египте (4/3), КНР (2/2), Индонезии (2/2), Вьетнаме (2/1), Бангладеш (1/1) [15]. По данным ЦЭЭГ, эпидемический потенциал этого варианта вируса гриппа А существенно ограничивается низкой а2-6-специфичностью рецеп-торсвязывающего сайта НА [4, 9, 16, 17] и постепенным снижением вирулентности [16-18]. Вирус гриппа A (H7N9) птиц с эпидемическим потенциалом стал причиной спорадической заболеваемости людей в восточных провинциях КНР, начиная с февраля 2013 г. По состоянию на 12.08.13 лабораторно подтверждены 135 случаев заражения людей с 33% летальностью. Случаи заболевания сначала возникли в районе Шанхая, затем распространились на провинции Цзянсу и Чжэцзян, позднее - еще на 10 восточных провинций, включая Тайвань. Источником подавляющего большинства выявленных случаев заболевания людей гриппом А (H7N9) были инфицированные домашние птицы, которые переносят инфекцию инаппарантно. Случаи массовой гибели птиц не отмечены. Выявлены несколько семейных очагов заболевания, но все члены семей могли иметь контакт с птицами [16, 19]. Результаты исследований вируса гриппа А (H7N9) на модели штамма A/Anhui/1/2013, полученного из Государственной коллекции вирусов при ФГБУ «НИИ вирусологии им. Д.И. Ивановского» Минздрава России, показали, что этот вариант гриппа имеет повышенный тропизм к а2-6-сиалозидам, что отличает его от птичьих вариантов гриппа А (H7) и сближает с эпидемическими штаммами. При молекулярно-генетическом анализе установлено, что этот вирус появился в результате реассортации: сегменты гемагглютинина (Н7) и NA (N9) получены от вирусов гриппа А диких птиц водно-околоводного комплекса, а сегменты PB2, PB1, PA, NP, M и NS - от вируса гриппа А птиц подтипа H9N2. Вероятнее всего, реассортация имела место во время весенней миграции, когда происходит чрезвычайно интенсивные популяционные взаимодействия диких птиц водно-околоводного комплекса. Результаты прямых экспериментах in vitro показали, что вирус гриппа А (H7N9) резистентен к ри-мантадину и чувствителен к осельтамивиру, рибавири-ну (виразол), ингавирину и арбидолу (что согласуется с результатами анализа генома). В настоящее время вакцины против вируса гриппа A (H7N9) отсутствуют. Авторы благодарны сотрудникам региональных управлений Роспотребнадзора и ФГУЗ центры гигиены и эпидемиологии, сотрудничавших с ЦЭЭГ в эпидемическом сезоне 2012-2013 гг.: Новгородской, Ярославской, Владимирской, Липецкой, Курской, Пензенской областей, Республики Адыгея, Республики Калмыкия, Чувашской Республики, Свердловской, Оренбургской, Томской областей, Хабаровского края, Еврейской автономной области, Приморского края за активное участие в проведении мониторинга циркуляции вирусов гриппа в сезоне 2012-2013 гг. и предоставление клинических образцов и вирусных изолятов.

References

Supplementary files