引言：

近年来，高致病性H5亚型禽流感病毒在全球范围内引发多起禽类疫情，甚至波及野生鸟类与哺乳动物，对家禽产业与生态系统构成严重威胁。为控制疫情，包括中国、印尼、越南在内的多国实施了家禽疫苗接种策略。然而，疫苗的大规模使用是否会改变病毒的演化路径？其生态与进化后果究竟如何？一项于2025年1月发表于《科学进展》的研究首次系统揭示了H5病毒在疫苗接种压力下的传播与演化规律，提出疫苗接种在阻断传播的同时，也可能成为病毒进化的“推手”。

关键发现：

图1 H5 禽流感病毒的全球动态

图2 H5 禽流感病毒的HA基因在不同宿主种群之间和内部的传播和进化

图3 H5 禽流感病毒HA基因在不同宿主特异性谱系中的分化和适应性固定的时间动态 

1、病毒传播的“时间差”与“方向性”

该研究团队整合了全球22,606条H5病毒血凝素基因序列，构建了时间校准的系统发育树，并结合非对称离散性状模型，重构了病毒在“ vaccinated poultry（接种家禽）”、“unvaccinated poultry（未接种家禽）”与“wild birds（野生鸟类）”之间的传播路径。

研究发现，病毒在不同宿主群体间的传播存在明显的时间滞后现象。具体而言，从中国家禽向野鸟的病毒外溢，与其后续从野鸟传入欧洲未接种家禽之间，存在约2至3年的时间差。这一发现揭示了病毒跨洲传播的复杂动力学，暗示野鸟群体中已有的免疫力或种群更替可能延缓了病毒的大规模扩散。

更值得注意的是，病毒从野鸟向未接种家禽的传播事件，远多于向接种家禽的传播。这说明疫苗接种确实在种群层面建立了一定的免疫屏障，降低了病毒从野生环境“输入”家禽群体的风险。

2、中国禽群中的病毒进化加速

研究进一步分析了病毒在接种与未接种群体中的进化速率。结果显示，在以中国为代表的疫苗接种率较高的地区，H5病毒在血凝素基因上的替代速率显著高于野生鸟类中的病毒株。中国家禽专属病毒株的进化速率在疫苗接种启动后进一步加快，且该加速现象不能单纯用家禽密度高、传播快来解释——因为同为病毒其他基因片段并未表现出同步的加速进化。

更重要的是，中国家禽病毒株在HA基因上积累了更高的非同义突变率，即那些会导致蛋白质氨基酸改变的突变。进一步分析证实，这些突变中相当一部分是适应性进化的结果，意味着它们很可能帮助病毒在免疫压力下存活与传播。

3、疫苗驱动下的“抗原逃逸”迹象

为探究这些突变的功能意义，研究团队定位了HA基因中受正向选择的具体位点。在中国家禽病毒株中，多个位于抗原表位（如156、157、242位点）的氨基酸位点显示出强烈的正向选择信号，这些位点与已知的抗体或T细胞识别区域重叠。

例如，第142、172、205位点的突变已被前期研究证实会降低病毒对特定抗体的反应性。这些发现强烈暗示，疫苗接种所带来的免疫压力，正驱动病毒通过抗原变异来逃逸宿主免疫系统的识别。

4、讨论：疫苗是解药，也是进化催化剂？

这项研究揭示了禽流感防控中一个棘手的“悖论”：疫苗接种在有效降低病毒传播的同时，也可能通过施加强烈的选择压力，促使病毒在关键抗原基因上加速进化。

中国作为全球最大的H5禽流感疫苗使用国，其病毒株展现出最高的适应性进化信号，这与该国频繁更新疫苗株的策略形成对比。尽管疫苗更新有助于应对当前流行株，但持续的免疫压力也可能催生更复杂的病毒变异。相比之下，疫苗接种覆盖率较低或疫苗株更新不及时的国家，虽然病毒进化速率较慢，却面临更高的野鸟-家禽传播风险。

5、局限与展望

研究者也指出本研究的若干局限，包括病毒采样在时空与宿主间的不均衡、个体接种状态难以精确获取、以及不同禽种在传播中的作用难以剥离等。此外，尽管观察到疫苗与病毒进化间的强烈关联，其因果关系仍需通过实验研究进一步验证。

未来，全球范围内亟需建立更系统、更透明的病毒监测网络，尤其应加强对野鸟-家禽交界地区的基因组 surveillance。疫苗策略也需动态调整，既要追求高覆盖率，也要确保疫苗株与流行株的匹配度。正如作者所强调：“我们必须在免疫保护与进化风险之间找到平衡。”

6、结语

这项研究为我们理解禽流感病毒的生态与进化提供了前所未有的全局视角。它明确指出，疫苗接种绝非“一劳永逸”的解决方案，而是需要在科学监测与适时干预中不断优化的动态策略。面对不断演变的病毒威胁，唯有通过全球合作、数据共享与多学科交叉研究，人类才能在禽流感的防控战中保持主动。

原文：

Li, B., Raghwani, J., Hill, S. C., François, S., Lefrancq, N., Liang, Y., Wang, Z., Dong, L., Lemey, P., Pybus, O. G., & Tian, H. (2025). Association of poultry vaccination with interspecies transmission and molecular evolution of H5 subtype avian influenza virus. Science advances, 11(4), eado9140. https://doi.org/10.1126/sciadv.ado9140