Выявление мутаций D222G/N в случаях с летальным исходом в вирусах гриппа A(H1N1)pdm09, доминировавших в эпидемическом сезоне 2024–2025 гг. в Российской Федерации

Введение. Эпидемическая циркуляция сезонного гриппа сопровождается сменой доминирующего подтипа вследствие антигенной изменчивости и уровня популяционного иммунитета. Мутации в поверхностных белках, особенно в рецептор-связывающем сайте гемагглютинина, позволяют вирусу ускользать от иммунного ответа. Одной из таких мутаций является D222G/N, ассоциированная с повышенной вирулентностью вирусов A(H1N1)pdm09.

Цель исследования: генетическая характеристика вирусов, выявленных в образцах от больных гриппом в Российской Федерации в эпидемическом сезоне 2024–2025 гг.

Материалы и методы. С 10 сентября 2024 г. по 19 июня 2025 г. методом ПЦР был исследован 1931 образец от пациентов с диагнозом «грипп», включая 240 образцов аутопсийного материала. Для 420 образцов с достаточным количеством генетического материала получены последовательности генома вируса гриппа с помощью NGS.

Результаты. В эпидемическом сезоне 2024–2025 гг. в Российской Федерации наблюдалось доминирование вирусов A(H1N1)pdm09. В меньшей мере выявлялись вирусы гриппа B/Victoria, спорадически регистрировались случаи заболевания гриппом A(H3N2). Большинство случаев заболевания гриппом с летальным исходом было связано с группой риска, при этом наблюдался низкий процент вакцинированных лиц. В 19,0 % случаев от исследованных летальных случаев гриппа A(H1N1)pdm09 в мажорном варианте выявлен маркер повышенной вирулентности НА-D222N. В 10,1 % случаях зарегистрировано наличие мутаций D222G/N в минорном варианте. В одном случае заболевания гриппом A(H1N1)pdm09 с выздоровлением (0,5 %) выявлена мутация D222N в мажорном варианте. В шести вирусах от всех исследованных случаев A(H1N1)pdm09 (2,3 %) были выявлены маркеры устойчивости к противовирусным препаратам – осельтамивиру (1,9 %) и балоксавиру марбоксилу (0,4 %).

Выводы. Выявление мутаций HA-D222G/N, ассоциированных с повышенной вирулентностью и летальностью вирусов A(H1N1)pdm09, подчеркивает важность вакцинации – ключевой меры профилактики, особенно для групп риска, – а также своевременного лечения гриппа.

1. Resende PC, Motta FC, Oliveira Mde L, et al. Polymorphisms at residue 222 of the hemagglutinin of pandemic influenza A(H1N1)pdm09: Association of quasi-species to morbidity and mortality in different risk categories. PLoS One. 2014;9(3):e92789. doi: 10.1371/journal.pone.0092789

2. Danilenko AV, Kolosova NP, Shvalov AN, et al. Evaluation of HA-D222G/N polymorphism using targeted NGS analysis in A(H1N1)pdm09 influenza virus in Russia in 2018–2019. PLoS One. 2021;16(4):e0251019. doi: 10.1371/journal.pone.0251019

3. de Vries RP, de Vries E, Martínez-Romero C, et al. Evolution of the hemagglutinin protein of the new pandemic H1N1 influenza virus: Maintaining optimal receptor binding by compensatory substitutions. J Virol. 2013;87(24):13868-13877. doi: 10.1128/JVI.01955-13

4. Soundararajan V, Zheng S, Patel N, et al. Networks link antigenic and receptor-binding sites of influenza hemagglutinin: Mechanistic insight into fitter strain propagation. Sci Rep. 2011;1:200. doi: 10.1038/srep00200

5. Ruggiero T, De Rosa F, Cerutti F, et al. A(H1N1)pdm09 hemagglutinin D222G and D222N variants are frequently harbored by patients requiring extracorporeal membrane oxygenation and advanced respiratory assistance for severe A(H1N1)pdm09 infection. Influenza Other Respir Viruses. 2013;7(6):1416-1426. doi: 10.1111/irv.12146

6. Ilyicheva T, Durymanov A, Susloparov I, et al. Fatal cases of seasonal influenza in Russia in 2015–2016. PLoS One. 2016;11(10):e0165332. doi: 10.1371/journal.pone.0165332

7. Selleri M, Piralla A, Rozera G, et al. Detection of haemagglutinin D222 polymorphisms in influenza A(H1N1) pdm09-infected patients by ultra-deep pyrosequencing. Clin Microbiol Infect. 2013;19(7):668-673. doi: 10.1111/j.1469-0691.2012.03984.x

8. Taubenberger JK. The origin and virulence of the 1918 “Spanish” influenza virus. Proc Am Philos Soc. 2006;150(1):86-112.

9. Chutinimitkul S, Herfst S, Steel J, et al. Virulence-associated substitution D222G in the hemagglutinin of 2009 pandemic influenza A(H1N1) virus affects receptor binding. J Virol. 2010;84(22):11802-11813. doi: 10.1128/JVI.01136-10

10. Kilander A, Rykkvin R, Dudman SG, Hungnes O. Observed association between the HA1 mutation D222G in the 2009 pandemic influenza A(H1N1) virus and severe clinical outcome, Norway 2009–2010. Euro Surveill. 2010;15(9):19498. doi: 10.2807/ese.15.09.19498-en

11. Chen H, Wen X, To KK, et al. Quasispecies of the D225G substitution in the hemagglutinin of pandemic influenza A(H1N1) 2009 virus from patients with severe disease in Hong Kong, China. J Infect Dis. 2010;201(10):15171521. doi: 10.1086/652661

12. Mak GC, Au KW, Tai LS, et al. Association of D222G substitution in haemagglutinin of 2009 pandemic influenza A(H1N1) with severe disease. Euro Surveill. 2010;15(14):19534; author reply pii/19535.

13. Vazquez-Perez JA, Isa P, Kobasa D, et al. A (H1N1) pdm09 HA D222 variants associated with severity and mortality in patients during a second wave in Mexico. Virol J. 2013;10:41. doi: 10.1186/1743-422X-10-41

14. Yasugi M, Nakamura S, Daidoji T, et al. Frequency of D222G and Q223R hemagglutinin mutants of pandemic (H1N1) 2009 influenza virus in Japan between 2009 and 2010. PLoS One. 2012;7(2):e30946. doi: 10.1371/journal.pone.0030946

15. Moussi AE, Kacem MA, Pozo F, et al. Frequency of D222G haemagglutinin mutant of pandemic (H1N1) pdm09 influenza virus in Tunisia between 2009 and 2011. Diagn Pathol. 2013;8:124. doi: 10.1186/1746-1596-8-124

16. Koel BF, Burke DF, Bestebroer TM, et al. Substitutions near the receptor binding site determine major antigenic change during influenza virus evolution. Science. 2013;342(6161):976-979. doi: 10.1126/science.1244730

17. Stevens J, Blixt O, Glaser L, et al. Glycan microarray analysis of the hemagglutinins from modern and pandemic influenza viruses reveals different receptor specificities. J Mol Biol. 2006;355(5):1143-1155. doi: 10.1016/j.jmb.2005.11.002

18. Oliveira MJ, Motta Fdo C, Siqueira MM, et al. Molecular findings from influenza A(H1N1)pdm09 detected in patients from a Brazilian equatorial region during the pandemic period. Mem Inst Oswaldo Cruz. 2014;109(7):912-917. doi: 10.1590/0074-0276140210

19. Wedde M, Wählisch S, Wolff T, Schweiger B. Predominance of HA-222D/G polymorphism in influenza A(H1N1)pdm09 viruses associated with fatal and severe outcomes recently circulating in Germany. PLoS One. 2013;8(2):e57059. doi: 10.1371/journal.pone.0057059

20. Selleri M, Piralla A, Rozera G, et al. Detection of haemagglutinin D222 polymorphisms in influenza A(H1N1) pdm09-infected patients by ultra-deep pyrosequencing. Clin Microbiol Infect. 2013;19(7):668-673. doi: 10.1111/j.1469-0691.2012.03984.x

21. Болдырев Н.Д., Панова А.С., Колосова Н.П. и др. Изучение вирусов гриппа, выявленных в случаях с летальным исходом в Российской Федерации в эпидемическом сезоне 2023–2024 гг. // Здоровье населения и среда обитания. 2024. Т. 32. № 11. С. 68-74. doi: 10.35627/2219-5238/2024-32-11-68-74

22. Kolosova NP, Boldyrev ND, Svyatchenko SV, et al. An investigation of severe influenza cases in Russia during the 2022–2023 epidemic season and an analysis of HAD222G/N polymorphism in newly emerged and dominant clade 6B.1A.5a.2a A(H1N1)pdm09 viruses. Pathogens. 2023;13(1):1. doi: 10.3390/pathogens13010001

23. Болдырев Н.Д., Панова А.С., Колосова Н.П. и др. Сравнительный анализ вирусов гриппа, выделенных от первых и тяжелых случаев, в эпидемических сезонах до и во время пандемии COVID-19 в России (20192023 гг.) // Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. 2023. Т. 41. № 4. С. 21-30. doi: 10.17116/molgen20234104121

24. Kolosova NP, Ilyicheva TN, Danilenko AV, et al. Severe cases of seasonal influenza in Russia in 2017–2018. PLoS One. 2019;14(7):e0220401. doi: 10.1371/journal.pone.0220401

25. Baldanti F, Campanini G, Piralla A, et al. Severe outcome of influenza A/H1N1/09v infection associated with 222G/N polymorphisms in the haemagglutinin: A multicentre study. Clin Microbiol Infect. 2011;17(8):1166-1169. doi: 10.1111/j.1469-0691.2010.03403.x

26. Puzelli S, Facchini M, Spagnolo D, et al. Transmission of hemagglutinin D222G mutant strain of pandemic (H1N1) 2009 virus. Emerg Infect Dis. 2010;16(5):863-865. doi: 10.3201/eid1605.091815

27. Melidou A, Gioula G, Exindari M, Chatzidimitriou D, Diza E, Malisiovas N. Molecular and phylogenetic analysis of the haemagglutinin gene of pandemic influenza H1N1 2009 viruses associated with severe and fatal infections. Virus Res. 2010;151(2):192-199. doi: 10.1016/j.virusres.2010.05.005

28. Kolosova NP, Ilyicheva TN, Danilenko AV, et al. Severe cases of seasonal influenza and detection of seasonal A(H1N2) in Russia in 2018–2019. Arch Virol. 2020;165(9):2045-2051. doi: 10.1007/s00705-020-04699-z