published_or_final_version / Microbiology / Doctoral / Doctor of Philosophy

Our systematic influenza surveillance in southern China revealed that two lineages of H9N2 influenza viruses, represented by Chicken/Beijing/1/94 and Quail/Hong Kong/G1/97, became endemic in the poultry in southern China since 1990’s. These established H9N2 lineages continually evolved to generate many different reassortants (or genotypes) and caused sporadic human infection cases. As co-circulating with H5N1 influenza viruses, the increasing genetic diversity and the capability to cause sporadic human infection make the H9N2 viruses become one of the major candidates with pandemic potential. Even though highly pathogenic H5N1 influenza viruses were seldom detected at the live-poultry markets of Hong Kong since 2002, H9N2 viruses were still commonly isolated in our surveillance program. The accumulated H9N2 isolates provided an opportunity to get insights into the continual evolution of this subtype virus in the region. In present study, we have systematically analyzed the H9N2 influenza viruses isolated from 2005 to 2010. Antigenic and phylogenetic analyses of 60 representative H9N2 viruses showed that the Ck/Bei-like H9N2 virus lineage continued endemic in the terrestrial poultry during the survey period in southern China. Genotyping analyses revealed four prevalent genotypes or reassortant variants in the field. Fifty-three of the viruses analyzed belonged to genotype B14 and B15, which were also the major reassortant variants prevailing in southern China from 2000 to 2005. The remaining seven viruses belonged to novel genotypes that have not been identified before. Our findings suggested that the Ck/Bei-like lineage continually maintained high genetic diversity in this region. The epidemiological findings showed that the isolation rate of H9N2 virus at the marketing poultry in Hong Kong was dramatically dropped down since 2009, which was different from what have observed in other provinces in southern China, but was closely correlated with the hygiene measures implemented in live-poultry markets in Hong Kong, e.g. not keeping live chicken overnight. These findings suggest the proper market policy would directly impact the prevalence of influenza virus in the field. / published_or_final_version / Microbiology / Master / Master of Philosophy

During the 1997 Hong Kong ‘bird flu’ incident, three subtypes of influenza viruses, including H5N1, H9N2 and H6N1, were co-circulated at the live-poultry markets. Genetic analyses revealed that all these viruses shared the same internal gene complex and might have been all involved in generation of the HK/97-like H5N1 virus. Subsequent epidemiological and genetic studies found that both H6N1 and H9N2 viruses became established and prevalent in minor poultry in the region. However, the genesis pathway for each of these viruses has not been defined. It is also unclear about these three subtypes further interact with each other and evolve in the field, along with the emerging reassortant variants. To address these questions, H6 subtype of avian influenza viruses isolated from terrestrial minor poultry from 2000 to 2005, and from 2006 to 2007 in our influenza surveillance in southern china has been genetically and antigenically analyzed in this study. Genetic and phylogenetic analyses of representative strains indicated that all H6N1 isolates from 2000 to 2007 had W312-like hemagglutinin and neuraminidase genes. These H6N1 viruses have become established in the minor poultry, mainly in quail and chukar, in this region. However, phylogenetic analyses revealed that the internal genes of the H6N1 virus lineage were derived from multiple origins with different evolutionary pathways. Evolution analyses of different gene segments of H6N1 viruses revealed imbalance dynamic evolutionary rates between surface genes and internal genes, which suggests that this virus lineage was more likely a descendant of the HK/97-like H5N1, rather than its precursor virus. Similar to what have been observed in the H5N1 and H9N2 virus lineages, the internal gene complex of the H6N1 viruses was found to undergo extensive reassortment. Many novel internal gene segments of H6N1 viruses were first recognized in the reassortant H9N2 virus particles, suggesting that the gene flow is likely from H9N2 to H6N1. The co-circulation of different virus lineages in southern China has greatly increased the genetic diversity of influenza viruses in this region. Analyses of the dynamics of different H6N1 reassortant variants also showed that some of them became persistent, but others were transient in the field. The increasingly diversified H6N1 and other subtypes of viruses will naturally increase the opportunity of interspecies transmission and dissemination, and may pose renewal threat for public health. / published_or_final_version / Microbiology / Doctoral / Doctor of Philosophy

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Les travaux de recherche effectués dans le cadre de cette thèse ont été guidés par le manque d’information et une compréhension limitée des mécanismes épidémiologiques à l’origine de l’émergence et de la diffusion de la grippe aviaire hautement pathogène, souche H5N1 en Chine du Sud, aussi reconnue comme l’épicentre potentiel de l’émergence des virus influenza aviaires à caractères pandémiques. <p>Dans ce cadre, des données spatio-temporelles relatives aux foyers de la maladie ainsi que des données de surveillance virologiques (isolement du virus effectué dans le cadre du système de surveillance nationale) ont été collectées sur une période de quatre ans et analysées afin d’éxplorer les facteurs de risque relatifs à l’émergence et persistence de la maladie dans certaine zones de production du sud de la Chine. Les analyses ainsi effectuées ont permis d’identifier, à travers l’utilisation de méthodes statistiques robustes ayant fait leur preuve dans le domaine de la santé ou de l’écologie (la régression logistique classique et les arbres de regression logistique), des facteurs de risque liés à certains types de production de volailles (canards élevés en plein air, zones riches en eau et par extension associées à la riziculture) ou des facteurs associés à l’activité humaine. A travers une représentation cartographique des facteurs ainsi identifiés, des cartes de risque ont été produites permettant ainsi de visualiser d’une part les zones à haut risque de persistence de l’infection virale et d’autre part les zones vulnérables à l’apparition de foyers de la maladie, donnant aux autorités nationales la possibilité de mieux cibler leurs politiques de surveillance et de contrôle. <p>Dans un second temps, notre étude s’est portée sur les marchés à volailles traditionnels du sud de la Chine qui représentent un risque permanent de persistence, d’évolution et de diffusion des virus influenza aviaires, ainsi qu’un risque important en matière de santé publique. La dynamique de ces marchés et les liens qui les unissent ont été étudiés à travers des outils d’analyse empruntés à la sociologie tels que l’Analyse des Réseaux Sociaux (Social Network Analysis). Grace à cette approche, l’importance de l’hygiène de ces marchés et notamment du nettoyage et de la désinfection des cages dans la persistence du virus a été mise en évidence. Enfin, des enquêtes effectuées auprès des vendeurs de volailles ont permis d’identifier l’origine et la destination des animaux vendus et de reconstruire des réseaux plus ou moins intriqués de liens commerciaux qui unissent ces marchés entre eux dans trois provinces du sud de la Chine. L’analyse de ces réseaux et de leurs configurations ont permis d’identifier des marchés à plus haut risque de persistence de l’infection du fait de leur position centrale au sein de ces réseaux. De même qu’il est indispensable de cibler la surveillance et le contrôle de la maladie dans des zones écologiquement favorables à la persistence des virus influenza aviaires, cette étude révèle l’importance de certaines pratiques hygiéniques et commerciales dans la persistence de la maladie et la nécessité de cibler la surveillance et le contrôle au niveau de certains de ces marchés situés au centre d’un réseau dense et connecté, pour pouvoir in fine mieux contrôler la maladie au niveau national.<p> / Doctorat en Sciences agronomiques et ingénierie biologique / info:eu-repo/semantics/nonPublished