豬呼吸與繁殖綜合征診斷與防控的研究進(jìn)展

志強(qiáng) 譯

豬呼吸與繁殖綜合征診斷與防控的研究進(jìn)展

志強(qiáng) 譯

通過免疫力來防控PRRSV是一個(gè)難以達(dá)到的目標(biāo)。已有多種免疫分支細(xì)胞已經(jīng)表現(xiàn)出沒有參與或沒有作用。

在20世紀(jì)80年代末90年代初，在北美和西歐出現(xiàn)了一種以繁殖與呼吸問題為特征的新型疾病。該病是由一種豬動(dòng)脈炎病毒引起的，根據(jù)該病毒所引發(fā)的癥狀，人們稱其為豬呼吸與繁殖綜合征病毒（PRRSV）。在北美和歐洲，這兩種基因/抗原明顯不同的病毒在養(yǎng)豬業(yè)不斷循環(huán)：分別為北美型（amPRRSV）和歐洲型（euPRRSV）。根據(jù)血清學(xué)檢測結(jié)果表明，amPRRSV在北美早已存在，又根據(jù)基因分析結(jié)果顯示，北美的amPRRSV比西歐的euPRRSV存在更多的基因變異。其中，后一發(fā)現(xiàn)可能是由于該病毒在北美豬群中的早期流行和/或多渠道引入造成的，而西歐僅面臨從一個(gè)渠道引入該病的風(fēng)險(xiǎn)，即西德。因此，早期的euPRRSV毒株在基因方面都密切相關(guān)。在20世紀(jì)90年代早期，amPRRSV的致病性要強(qiáng)于euPRRSV。實(shí)際上，盡管這兩種毒株在妊娠后期在導(dǎo)致生殖系統(tǒng)感染方面的致病力相似，但感染amPRRSV會(huì)比euPRRSV導(dǎo)致更多的臨床癥狀（發(fā)熱和腹瀉）和呼吸問題。

只有在與其他病原/毒素混合感染時(shí)，euPRRSV才能引發(fā)明顯的一般癥狀和呼吸相關(guān)的臨床癥狀。通過基因重組和基因漂移，美洲毒株變異很快，從而出現(xiàn)了許多新的毒株，這些新毒株毒力更強(qiáng)，且通過商品疫苗更難控制[非典型PRRSV，可導(dǎo)致母豬流產(chǎn)與死亡綜合征（SAMS）]。2006年，在中國出現(xiàn)了毒力非常強(qiáng)的amPRRSV變種，這是一種至今仍在影響亞洲養(yǎng)豬生產(chǎn)的變種（長時(shí)間高熱、呼吸與繁殖障礙和高死亡率），且對其他各大洲的養(yǎng)豬業(yè)是也是一個(gè)威脅。在東歐，研究人員新發(fā)現(xiàn)一個(gè)驚人的變種，這是euPRRSV的一個(gè)分離株，從而發(fā)現(xiàn)了PRRSV的新亞型（2、3和4），這幾種亞型與1亞型存在很大差異。目前，我們可以認(rèn)為euPRRSV在1亞型進(jìn)入西歐之前，已經(jīng)在東歐流行很長一段時(shí)間了。當(dāng)人們開始考慮西歐和東歐的euPRRSV毒株時(shí)，發(fā)現(xiàn)euPRRSV的遺傳變異幅度要遠(yuǎn)大于美國的amPRRSV，從而導(dǎo)致目前全球PRRSV的流行情況非常復(fù)雜。研究人員還發(fā)現(xiàn)東歐PRRSV毒株的2亞型（Bor原型）和3亞型（Lena原型）要遠(yuǎn)比西歐株[1亞型（Lelystad）]毒力強(qiáng)得多。euPRRSV株Lena的毒力和致病性甚至與導(dǎo)致亞洲高熱病的amPRRSV一樣強(qiáng)。在西歐的幾年，euPRRSV仍然主要與繁殖問題有關(guān)。在試驗(yàn)條件下單一接種euPRRSV并不會(huì)導(dǎo)致發(fā)熱和呼吸問題。但從2013年年中開始，PRRSV開始在比利時(shí)以及大多數(shù)鄰國引發(fā)類似流感樣問題（數(shù)據(jù)未發(fā)表）。在試驗(yàn)條件下接種上述隔離株之——Flanders 13，可復(fù)制出發(fā)熱和呼吸問題。從遺傳角度來看，該病毒與其他流行的PRRSV有很大差異。

PRRSV的致病機(jī)制完全由巨噬細(xì)胞的分化機(jī)制決定。在過去的20年間，PRRSV 1亞型的euPRRSV株（原型Lelystad）在豬體內(nèi)的復(fù)制非常相似，其目標(biāo)是帶有唾液酸黏附素受體的分化巨噬細(xì)胞。這些細(xì)胞在扁桃體、肺臟、淋巴結(jié)、脾臟、產(chǎn)婦子宮和胎兒胎盤內(nèi)很容易找到，在豬只其他器官內(nèi)則較少。由于該病毒在上呼吸道內(nèi)復(fù)制情況不佳，因此在鼻拭子內(nèi)很難分離到該病毒，且在豬與豬之間傳播速度并不快。由于被感染的分化細(xì)胞數(shù)量相當(dāng)有限，因此血清內(nèi)病毒滴度一般在102～104 TCID50/ml之間。3亞型euPRRSV（原型Lena）與LV樣毒株存在差異，因?yàn)樗麄兡軌蚋腥静淮嬖谕僖核狃じ剿厥荏w的分化巨噬細(xì)胞新亞群。這很可能是存在其他受體導(dǎo)致的。通過實(shí)驗(yàn)，取鼻腔黏膜進(jìn)行活組織培養(yǎng)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在上呼吸道上皮細(xì)胞內(nèi)和下存在大量的這種額外的巨噬細(xì)胞亞群，從而使得該毒株在呼吸道組織內(nèi)復(fù)制比1亞型活躍，高10～100倍，從而可導(dǎo)致大量散毒和急性病毒血癥（比1亞型高100倍，病毒滴度在104～106 TCID50/ml）。根據(jù)這種易感巨噬細(xì)胞新亞群所在的位置，我們假設(shè)他們代表鼻腔巨噬細(xì)胞。

這些細(xì)胞形成了一個(gè)致密的網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)成了抵御病原的第一道屏障。該毒株會(huì)破壞鼻腔巨噬細(xì)胞和肺泡巨噬細(xì)胞，這很可能是該毒株會(huì)導(dǎo)致細(xì)菌繼發(fā)感染和敗血癥的原因所在。新發(fā)現(xiàn)的Flanders 13樣毒株是1亞型euPRRSV毒株，這種毒株和Lena毒株變異的方向相同。通過采集鼻腔黏膜進(jìn)行活組織檢查發(fā)現(xiàn)，這種病毒還會(huì)在非唾液酸黏附素陽性巨噬細(xì)胞中復(fù)制。感染euPRRSV動(dòng)物的鼻腔分泌物中病毒滴度，與該病毒在鼻腔黏膜活組織內(nèi)的復(fù)制情況一致。盡管在鼻腔分泌物內(nèi)很難檢測到LV樣1亞型euPRRSV，但在鼻腔分泌物內(nèi)可很容易檢測到3亞型PRRSV和Flanders 13樣毒株。有學(xué)者對這幾種不同毒株進(jìn)行了傳播試驗(yàn)，以確定病毒在鼻腔巨噬細(xì)胞內(nèi)復(fù)制的能力是否與其產(chǎn)氣細(xì)菌的蔓延有關(guān)。可被euPRRSV感染的巨噬細(xì)胞亞群數(shù)量的增加是一種非常危險(xiǎn)的進(jìn)化，euPRRSV復(fù)制數(shù)量增加了10～100倍，病毒突變也會(huì)以同樣的數(shù)量級增長。我們知道突變會(huì)有助于病毒使免疫接種失效，會(huì)增加出現(xiàn)強(qiáng)毒毒株的風(fēng)險(xiǎn)。另外，由于豬PRRSV受體唾液酸黏附素和CD163與其人類同源生物之間存在密切關(guān)系，因此人類應(yīng)考慮存在豬只將該毒株傳播給人類的風(fēng)險(xiǎn)。

考慮到euPRRSV株的這些發(fā)現(xiàn)，我們最近對豬鼻腔黏膜內(nèi)活組織培養(yǎng)進(jìn)行了一項(xiàng)試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，amPRRSV老毒株（VR2332）和較新的毒株（SDSU-73、NADC、MN-184）均可很容易在豬鼻腔黏膜內(nèi)的唾液酸粘附素陽性和唾液酸粘附素陰性巨噬細(xì)胞內(nèi)大量復(fù)制（數(shù)據(jù)未發(fā)表），這一結(jié)果解釋了多種現(xiàn)象。從一開始，AmPRRSV的表現(xiàn)就與euPRRSV存在差異，amPRRSV可在巨噬細(xì)胞的更多亞群內(nèi)生長，比之前的1亞型euPRRSV LV樣毒株要多。其在上呼吸道內(nèi)大量復(fù)制與1亞型euPRRSV株的少量復(fù)制不同。這也解釋了為什么amPRRSV可很容易通過進(jìn)行傳播。另外，較多數(shù)量的巨噬細(xì)胞亞群可被amPRRSV感染，這解釋了為什么amPRRSV的毒力/致病性要比之前的1亞型euPRRSV株強(qiáng)，且可導(dǎo)致更多的繼發(fā)感染。這解釋了為什么amPRRSV能夠在唾液酸粘附素陰性豬只內(nèi)復(fù)制。

所有這些發(fā)現(xiàn)在診斷功能中非常重要。在繁殖失敗期間，PRRS病因診斷對于PRRSV毒株來說都很簡單。PRRSV在胎豬胎盤內(nèi)的巨噬細(xì)胞內(nèi)復(fù)制，在其在妊娠后期變成唾液酸黏附素陽性時(shí)。這會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的胎盤炎，并會(huì)將病毒傳播給胎豬。胎盤炎是胎豬發(fā)病和死亡的主要原因。由于胎盤尺寸較大，且經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)小范圍的PRRSV復(fù)制，因此很難根據(jù)胎盤組織做出診斷（因?yàn)椴恢廊√ケP哪部位作為樣品）。由于胎豬在死亡前還沒有時(shí)間發(fā)育出抗體，因此也不可能通過對胎豬液體進(jìn)行血清學(xué)檢查來診斷PRRS。將所有這些致病環(huán)節(jié)考慮在內(nèi)。建議在出現(xiàn)繁殖問題時(shí)，利用qRT-PCR對流產(chǎn)胎豬的臍帶（與胎豬胎盤相連）和器官（肺臟/脾臟）進(jìn)行檢測。對于LV樣euPRRSV株，在出現(xiàn)呼吸問題時(shí)，euPRRSV的診斷非常困難，他們總是會(huì)引起仔豬長期感染，無論其健康狀況如何（發(fā)病或健康）。因此，陽性結(jié)果的意義就是證明肺臟或血內(nèi)存在病毒。在同樣情況下，很難解釋發(fā)生的血清學(xué)轉(zhuǎn)化。并不是因?yàn)樨i只發(fā)生血清學(xué)轉(zhuǎn)化為LV樣euPRRSV株，病毒才會(huì)引發(fā)問題。該診斷問題是大多數(shù)西歐的養(yǎng)豬場至今不會(huì)給仔豬接種PRRSV疫苗的原因之一。但是，在表現(xiàn)出流感樣問題（amPRRSV、2亞型和3亞型euPRRSV以及新的Flanders 13樣euPRRSV引發(fā)）的豬只，可很容易通過采集鼻腔拭子和血樣以及定量高病毒載量（鼻腔分泌物中最高未105 TCID50/ml，血中最高為105～106 TCID50/ml）來證明PRRSV在上呼吸道內(nèi)的大量復(fù)制。

通過免疫力來防控PRRSV是一個(gè)難以達(dá)到的目標(biāo)。已有多種免疫分支細(xì)胞已經(jīng)表現(xiàn)出沒有參與或沒有作用。有少量干擾素參與了對PRRSV的殺滅。抗體會(huì)在感染8天后出現(xiàn)，但需要數(shù)周才能出現(xiàn)病毒中和。自然殺傷細(xì)胞和細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞的效果都不充分。只有中和抗體（在一個(gè)月之后出現(xiàn)的少量），以及尚未鑒定的豬源殺傷細(xì)胞是僅有的兩種對PRRSV有殺傷力的分支細(xì)胞，應(yīng)通過免疫接種加以激活。病毒的漂移使之成為一個(gè)移動(dòng)的目標(biāo)，會(huì)使整個(gè)免疫接種策略變得尤為復(fù)雜。在不經(jīng)的將來，獲取適應(yīng)性強(qiáng)的疫苗是非常重要的，這種疫苗應(yīng)包含與在當(dāng)?shù)匮h(huán)毒株密切相關(guān)的毒株。有效且適應(yīng)性強(qiáng)的滅活疫苗和弱毒疫苗（數(shù)據(jù)未發(fā)表）已經(jīng)出現(xiàn)，將很快應(yīng)用于該領(lǐng)域。業(yè)內(nèi)最大的夢想就是生產(chǎn)出適應(yīng)性強(qiáng)的標(biāo)記載體疫苗，可在呼吸道誘導(dǎo)局部免疫。只要PRRSV不會(huì)和他的姊妹動(dòng)脈炎病毒——乳酸脫氫酶升高病毒（LDV）一樣難以應(yīng)付，我們就應(yīng)該繼續(xù)對投資來研發(fā)這種疫苗。

綜上所述，在不久的將來更好地控制PRRS格外重要，我們不能坐以待斃。養(yǎng)豬業(yè)必須生產(chǎn)出適應(yīng)性強(qiáng)的滅活疫苗和弱毒標(biāo)記疫苗，并改進(jìn)生物安全措施，來全面防控PRRSV的流行。養(yǎng)豬場、PRRS研究人員和制藥公司應(yīng)肩負(fù)起各自的責(zé)任并聯(lián)合起來共同尋求解決方案來消滅這一不斷變化的敵人，否則會(huì)演變成一場真正的噩夢。面對這一形勢，全球所有機(jī)構(gòu)都應(yīng)優(yōu)先資助PRRS研究，否則這將成為一個(gè)不可原諒的錯(cuò)誤，不僅僅是對動(dòng)物健康，也是對人類健康。

（略）