公司新聞 | 經(jīng)典品讀匯:《豬病學(xué)》第11版之“豬流行性腹瀉”篇(上)
背景
1971年, 在英格蘭地區(qū)的中大豬和育肥豬群中爆發(fā)了以前從未發(fā)生過(guò)的急性腹瀉(Oldham,1972)。該病蔓延至其它歐洲國(guó)家,被稱為“流行性病毒腹瀉(PEVD)”。1976年,在各年齡段的豬群,包括乳仔豬,均爆發(fā)了類似TGE的急性腹瀉(Wood,1977)。1978年,發(fā)現(xiàn)了一種類似冠狀病毒的病原與后來(lái)的此類腹瀉爆發(fā)有關(guān)(Chasey和Cartwright,1978;Pensaert和de Bouck,1978)。用分離于比利時(shí)的CV777進(jìn)行接種試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)其對(duì)乳豬和育肥豬(Debouck和Pensaert,1980)均有致病性,“豬流行性腹瀉”(PED)和“豬流行性腹瀉病毒(PEDV)”被提出(Debouck等,1982)。在20世紀(jì)70年代和80年代,PEDV曾在歐洲廣泛流行,給多個(gè)國(guó)家的養(yǎng)豬業(yè)造成了嚴(yán)重?fù)p失。但從那以后,該病的流行較為罕見,常呈散發(fā),多與斷奶仔豬和中大豬中反復(fù)性腹瀉問(wèn)題有關(guān)。然而,仍可在任何時(shí)間發(fā)生流行,如2005-2006年發(fā)生于意大利。
在亞洲,PED疫情于1982年首次報(bào)道,隨后在20世紀(jì)90年代和21世紀(jì)初(2000s)陸續(xù)爆發(fā)。2010年情況發(fā)生了變化,當(dāng)時(shí)中國(guó)爆發(fā)了由PEDV強(qiáng)毒株引起的PED疫情,導(dǎo)致1年內(nèi)損失了100多萬(wàn)頭仔豬(Sun等,2012)。2013年,美國(guó)也報(bào)告了PED疫情,同樣造成嚴(yán)重?fù)p失(Stevenson等,2013)。
最初的PEDV毒株被稱為經(jīng)典的PEDV毒株(Chen等,2013)。自2010年以來(lái),新發(fā)現(xiàn)的毒株被認(rèn)為是新型PEDV毒株。新出現(xiàn)的包含S基因插入和缺失的PEDV毒株的變種(“S INDEL”株)首次在美國(guó)被發(fā)現(xiàn)(Lin 等,2016;Wang 等,2014b)。到2016年底,新出現(xiàn)的PEDV毒株,包括非s-indel和s-indel,已遍布北美、南美、亞洲和歐洲。
PEDV流行形勢(shì)繼續(xù)發(fā)展,例如,在意大利(2009-2012年)、德國(guó)(2012年)和東歐(2016年)都檢測(cè)到TGEV和PEDV之間的重組腸道冠狀病毒(Akimkin等,2016;Belsham等,2016年;Boniotti等,2016)。
病原學(xué)
豬流行性腹瀉病毒的形態(tài)(圖 31.2c)和理化特性與冠狀病毒科(圖 31.2)其它成員相似。根據(jù)遺傳和抗原特征,豬流行性腹瀉病毒(PEDV)與蝙蝠冠狀病毒(BtCoV)/512/2005、豬傳染性胃腸炎病毒(TGEV)、豬呼吸道冠狀病毒(PRCV)、貓冠狀病毒(FECoV)、貓傳染性腹膜炎病毒(FIPV)、犬胃腸炎病毒(CCoV)和人冠狀病毒229E(HCoV 229E)同屬冠狀病毒科α病毒屬。
根據(jù)對(duì)全基因組的進(jìn)化樹分析,全球PEDV毒株分為兩大類:即上世紀(jì)70年代歐洲首次出現(xiàn)的經(jīng)典PEDV毒株和2010年后出現(xiàn)的PEDV毒株(Lin等,2016)(圖31.1)。新出現(xiàn)的PEDV毒株可進(jìn)一步細(xì)分為“non-S-INDEL”(主要為強(qiáng)毒株)和“S-INDEL”亞群(圖31.1),因?yàn)榍罢吆秃笳叻謩e在田間和試驗(yàn)豬攻毒研究中可引起嚴(yán)重和輕微的PED癥狀(見“發(fā)病機(jī)理”)。S-INDEL毒株在S蛋白的S1亞單位中含有與經(jīng)典PEDV毒株相似的插入和缺失(Vlasova等,2014)。它們很可能是由亞洲經(jīng)典株和新興的PEDV株間的多重重組事件引起的,可能與豬群廣泛使用活的經(jīng)典型PEDV疫苗株有關(guān)。其它有關(guān)PEDV發(fā)生較小變異也有報(bào)道,例如美國(guó)TC‐PC177、美國(guó)/OK10240‐8/2017和日本TTR‐2毒株,在S蛋白的N-端區(qū)(NTD)中有大量缺失(194–200 aa)(Oka等,2014;Suzuki等,2015;Zhang等,2018)。在Vero細(xì)胞適應(yīng)過(guò)程中,PC177毒株197-aa缺失(殘基34-230),而TTR-2毒株194-aa缺失(殘基23-216)和OK10240-8毒株200-aa缺失(殘基31-230)分別在日本和美國(guó)的臨床豬樣本中被檢測(cè)到。與PRCV(腸道→呼吸道)的組織趨向性改變不同,兩種PEDV毒株(PC177和TTR-2)保留了其腸道趨向性,但毒性有所降低(Lin等,2016;Suzuki等,2016)。
盡管變異PEDV在S糖蛋白中有不同的插入或缺失,且PEDV的S糖蛋白變異可能與發(fā)病機(jī)制和交叉中和反應(yīng)活性有關(guān),但PEDV似乎只有一種血清型(Choudhury等,2016;Lin等,2016)。PEDV和TGEV之間或PEDV和PDCoV之間無(wú)交叉中和反應(yīng)(Lin等,2015b;Ma等,2016)。然而,觀察到PEDV與其它動(dòng)物的α-冠狀病毒抗體間有較低的交叉反應(yīng)活性。例如,TGEV單克隆抗體可識(shí)別PEDV 的N蛋白(Lin等,2015b),TGEV-Miller抗血清可與PEDV 的N蛋白反應(yīng)(Gimenezlirola等,2017),TGEV和PRCV的抗血清可與PEDV 的M蛋白反應(yīng)(Gimenez‐Lirola等,2017),水貂α冠狀病毒抗血清可與PEDV 的M和N蛋白發(fā)生反應(yīng)(Have等,1992)。
向Vero細(xì)胞(非洲綠猴腎細(xì)胞)培養(yǎng)基中添加胰蛋白酶后,可支持PEDV的生長(zhǎng)(圖31.4c)。CPE由空泡化和大的多核合胞體組成(Hofmann和Wyler,1988)。PEDV也可在各種豬細(xì)胞系中生長(zhǎng),包括豬膀胱和腎細(xì)胞(Shibata等,2000;Wang等,2016b)、ST細(xì)胞(Liu等,2015a)、肺泡巨噬細(xì)胞系3D4(Park和Shin,2014)、小腸上皮細(xì)胞(IECs)(Cao等,2015;Cong等,2015)。正如Teeravechyan等人所述(2016),PEDV也可在蝙蝠肺細(xì)胞系Tb1Lu(Liu等,2015a)、鴨IEC細(xì)胞系 MK-DIEC(khatri,2015)和人類肝細(xì)胞系HuH-7(Wang等,2016b)中復(fù)制。
TGEV使用的細(xì)胞受體pAPN,最初被認(rèn)為是PEDV的假定受體,并有一些支持性證據(jù)(Cong等,2015;Li等,2007;Nam和Lee,2010);然而,最近的一些研究表明,pAPN可能不是PEDV的功能性受體(Li等,2017;Shirato等,2016)。
公共衛(wèi)生
PEDV僅感染豬,在公共衛(wèi)生方面無(wú)已知的作用。
流行病學(xué)
從1971年至20世紀(jì)80年代后期,經(jīng)典PEDV經(jīng)常在歐洲流行,但2000年后極少報(bào)道。意大利的一個(gè)場(chǎng)流行(2005-2006)影響了63個(gè)豬群,所有年齡段豬只均發(fā)病,但死亡率主要集中在乳仔豬(Martelli等,2008)。直到2014年出現(xiàn)新的PED疫情,PEDV才被認(rèn)為是重要的疫病,因此,經(jīng)典PEDV在歐洲的流行情況不太清楚。除了2014年烏克蘭爆發(fā)的與新出現(xiàn)的非S INDEL株有關(guān)的疫情外,隨后在法國(guó)、德國(guó)、比利時(shí)、斯洛文尼亞和荷蘭爆發(fā)的疫情都是由于新出現(xiàn)的S INDEL株引起的(Lin等,2016)。
在亞洲,經(jīng)典PED在中國(guó)出現(xiàn)是在20世紀(jì)70年代末,給很多省份造成了嚴(yán)重的損失(Wang等,2016a;Xuan等,1984)。PED于1982年在日本被發(fā)現(xiàn)(Kuwahara等,1988;Sueyoshi等,1995;Takahashi等,1983),1993年在韓國(guó)被發(fā)現(xiàn)(Chae等,2000;Hwang等, 1994;Kweon等,1993),但是在印度(Barman等,2003)和泰國(guó)(Puranaveja等,2009)一直存在。2010年,盡管廣泛使用了PEDV的CV777株疫苗,但由非S INDEL毒株導(dǎo)致的嚴(yán)重PED疫情在中國(guó)發(fā)生(Sun等,2012, 2016;Wang等,2016a)。隨后,新出現(xiàn)的S INDEL毒株也在中國(guó)被發(fā)現(xiàn)(Wang等,2016a)。
自2013年以來(lái),在中國(guó)以外的其它亞洲國(guó)家/地區(qū)也發(fā)現(xiàn)了新出現(xiàn)的非S INDEL PEDV毒株,包括日本(Masuda等,2015)、韓國(guó)(Kim等,2015)、越南(Vui等,2014)、泰國(guó)(Cheun-Arom等,2015)、臺(tái)灣(Lin等,2014)及菲律賓(Kim等,2016)。新出現(xiàn)的S INDEL毒株也于2013年在日本(Suzuki等,2015)和2014年在韓國(guó)(Lee等,2014)被發(fā)現(xiàn)。
2013年4月,美國(guó)豬場(chǎng)第一次發(fā)生了由非S INDEL引起的PED疫情(Stevenson等,2013),隨后在2014年1月發(fā)現(xiàn)了由S INDEL PEDV引起的較為溫和的PED疫情(Wang,2014b)。從2013年到2014年,PEDV在美國(guó)引起大約700萬(wàn)頭仔豬死亡。2017年1月,PEDV已傳播到美國(guó)39個(gè)州。PEDV也傳播到西半球的其它國(guó)家(如加拿大和墨西哥)(Lin等,2016)。非洲和澳大利亞尚未報(bào)告PEDV。
直接或間接的糞-口傳播是PEDV的主要傳播途徑。受污染的設(shè)備、飼料和飼料成分、運(yùn)輸工具或人員可作為PEDV傳播的工具(Dee等,2014,2016;Schumacher等,2016)。一些研究報(bào)道PEDV可通過(guò)氣溶膠傳播(Alonso等,2014),但沒有其它相關(guān)研究報(bào)告(Niederwerder等,2016)。
在新發(fā)現(xiàn)的非S INDEL病毒感染4周齡仔豬的試驗(yàn)中,具有傳染性的病毒排泄物可持續(xù)14 - 16天將PEDV傳播給易感哨兵豬(Crawford等,2015)。然而,在初始通過(guò)口服攻毒42天后,一些豬仍然可以在糞便中檢測(cè)到PEDV的核酸,這說(shuō)明糞便中檢測(cè)到PEDV 核酸的時(shí)間與其能夠感染其它易感豬只的時(shí)間之間存在不一致性(糞便排毒時(shí)間長(zhǎng),但其感染其它豬只的時(shí)間短)。
在養(yǎng)殖場(chǎng)爆發(fā)后,PEDV可通過(guò)連續(xù)的窩間感染循環(huán),成為地方流行性疫病,因?yàn)樗鼈冊(cè)跀嗄毯笾饾u失去了母源免疫保護(hù)。盡管韓國(guó)的一項(xiàng)研究顯示,野豬PEDV的感染率為9.75%(Lee等,2016a),野豬在PEDV攜帶和傳播中的作用未知。
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Linda J. Saif, Qiuhong Wang, Anastasia N. Vlasova, Kwonil Jung, and Shaobo Xiao(著)
王賽賽 郭海榮(譯) 徐大為(校)
(天邦生物)