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Global antigenic landscape and vaccine recommendation strategy for low pathogenic avian influenza A (H9N2) viruses - 16/07/24

Doi : 10.1016/j.jinf.2024.106199 
Ke Zhai a, b, 1, Jinze Dong c, 1, Jinfeng Zeng a, b, Peiwen Cheng a, b, Xinsheng Wu a, b, Wenjie Han a, b, Yilin Chen a, b, Zekai Qiu a, b, d, e, Yong Zhou c, Juan Pu c, ⁎ , Taijiao Jiang f, g, h, ⁎ , Xiangjun Du a, b, i, j, ⁎
a School of Public Health (Shenzhen), Sun Yat-sen University, Guangzhou 510275, PR China 
b School of Public Health (Shenzhen), Shenzhen Campus of Sun Yat-sen University, Shenzhen 518107, PR China 
c National Key Laboratory of Veterinary Public Health and Safety, Key Laboratory for Prevention and Control of Avian Influenza and Other Major Poultry Diseases, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, College of Veterinary Medicine, China Agricultural University, Beijing 100193, PR China 
d Department of Molecular and Radiooncology, German Cancer Research Center (DKFZ), Heidelberg 69120, Germany 
e Medical Faculty Heidelberg, Heidelberg University, Heidelberg 69047, Germany 
f Guangzhou National Laboratory, Guangzhou 510005, PR China 
g State Key Laboratory of Respiratory Disease, The Key Laboratory of Advanced Interdisciplinary Studies Center, The First Affiliated Hospital of Guangzhou Medical University, Guangzhou 510120, PR China 
h Suzhou Institute of Systems Medicine, Suzhou 215123, PR China 
i Shenzhen Key Laboratory of Pathogenic Microbes & Biosecurity, Shenzhen Campus of Sun Yat-sen University, Shenzhen 518107, PR China 
j Key Laboratory of Tropical Disease Control, Ministry of Education, Sun Yat-sen University, Guangzhou 510030, PR China 

⁎Correspondence to: College of Veterinary Medicine, China Agricultural University, Beijing 100193, PR China.College of Veterinary Medicine, China Agricultural UniversityBeijing100193PR China⁎⁎Corresponding author at: Guangzhou National Laboratory, Guangzhou 510005, PR China.Guangzhou National LaboratoryGuangzhou510005PR China⁎⁎⁎Corresponding author at: School of Public Health (Shenzhen), Sun Yat-sen University, Guangzhou 510275, PR China.School of Public Health (Shenzhen), Sun Yat-sen UniversityGuangzhou510275PR China

Summary

The sustained circulation of H9N2 avian influenza viruses (AIVs) poses a significant threat for contributing to a new pandemic. Given the temporal and spatial uncertainty in the antigenicity of H9N2 AIVs, the immune protection efficiency of vaccines remains challenging. By developing an antigenicity prediction method for H9N2 AIVs, named PREDAC-H9, the global antigenic landscape of H9N2 AIVs was mapped. PREDAC-H9 utilizes the XGBoost model with 14 well-designed features. The XGBoost model was built and evaluated to predict the antigenic relationship between any two viruses with high values of 81.1 %, 81.4 %, 81.3 %, 81.1 %, and 89.4 % in accuracy, precision, recall, F1 value, and area under curve (AUC), respectively. Then the antigenic correlation network (ACnet) was constructed based on the predicted antigenic relationship for H9N2 AIVs from 1966 to 2022, and ten major antigenic clusters were identified. Of these, four novel clusters were generated in China in the past decade, demonstrating the unique complex situation there. To help tackle this situation, we applied PREDAC-H9 to calculate the cluster-transition determining sites and screen out virus strains with the high cross-protective spectrum, thus providing an in silico reference for vaccine recommendation. The proposed model will reduce the clinical monitoring workload and provide a useful tool for surveillance and control of H9N2 AIVs.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Highlights

•
We develop an antigenicity prediction method for H9N2 viruses.
•
Systematically describe the global antigenic landscape for H9N2 viruses first.
•
Identify the determining sites for the complex antigenic transitions in China.
•
Screen virus strains to improve vaccine strain recommendations.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Avian influenza, H9N2, Antigenic cluster, Surveillance, Vaccine recommendation


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Vol 89 - N° 2

Article 106199- août 2024 Retour au numéro
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