豬圓環(huán)病毒2型的研究進展

沈強/廣東永順生物制藥股份有限公司

一、PCV2的發(fā)現(xiàn)

在 1991年，Tracy Ward和Chuck Rhodes對加拿大地區(qū)發(fā)生的斷奶仔豬多系統(tǒng)衰竭綜合征 (postweaning multisystemic wasting syndrome, PMWS)進 行了 描 述，1994年，John Harding再次發(fā)現(xiàn)在相似的綜合征在加拿大薩斯克徹溫省發(fā)生。在之后的三年，這種疾病在各地暴發(fā)，引起了研究人員的高度注意，1997年1月27日，Lori Hassard從感染PMWS的豬群中分離到了一種圓環(huán)病毒并且他認為這種PCV與1974年Tischer最初從PK-15細胞系中發(fā)現(xiàn)的PCV是不同的。同年的10月，Gordon在GenBank上公布了這種新型的PCV的全基因組信息，命名為PCV2，并將不致病但基因組相似的認為是PCV1(Ellis,2014)。2000年 之 后，PCV2被證實是多種豬傳染病的主要病原體，包括PMWS，豬呼吸道疾病綜合征(porcine respiratory diseases complex,PRDC)，豬皮炎腎病綜合征 (porcine dermatitis and nephropathy syndrome,PDNS)，先 天 性 震 顫 (congenital tremors, CT)，豬增生性和壞死性肺炎 (porcineproliferative and necrotizing pneumonia,PNP)， 腸炎等。有時這些疾病會同時感染育成豬并且PCV2還能造成豬的免疫抑制，增加其他病原體的感染幾率。所有由PCV2引起的綜合征被統(tǒng)稱為 PCVD(Opriessnig et al.,2007)。

二、PCV2的流行與地理分布

當前數(shù)據(jù)顯示，PCV2呈全球性流行，沒有地域差異。自從1997年明確了PMWS的主要病原體為PCV2，PCV2的地理分布不斷擴大到北美地區(qū)，南美洲，亞洲地區(qū)，歐洲大陸以及大洋洲等地區(qū)隨后陸續(xù)在豬群中發(fā)現(xiàn)PCV2的存在同時造成豬群嚴重的病死率。當期數(shù)據(jù)顯示，世界范圍內(nèi)PCVD的發(fā)病率為4%～30%，死亡率為70%～80%，PCVD 呈 全 球 流 行 (Segales et al.,2005)。而在中國地區(qū)PCV2的感染十分普遍，2000年，郎洪武等首次采用在國內(nèi)豬群中檢測到PCV2的感染 (Allan et al.,2000)，之后又從北京、河北豬群的PMWS病料中分離到PCV2病毒，2002-2011年蘆銀華、曹勝波、王忠田、黃偉堅、李玲等通過使用不同的檢測手段對我國豬群中PCV2進行流行病學調(diào)查，其結(jié)果顯示，對全國12個省(市、區(qū))的健康豬群和發(fā)病豬群進行檢測，PCV2的感染率高達78.3%(Li et al.,2013)。

三、PCV2基因型分類和變化

由于PCVD的發(fā)生的數(shù)量越來越多，基于分離到的PCV2序列的ORF2序列中核酸位點的不同(Segales et al.,2008)，可以將其分為 5種 亞 型 (PCV2a–e)。2000年之前在全球豬群中PCV2a為優(yōu)勢基因型?，F(xiàn)在PCV2a可以進一步分為四個簇（2A-2D）(Olvera et al.,2007)。2000年 之 后，PCV2b的數(shù)量逐漸增多，2005～2006年，PCV2的優(yōu)勢基因型從PCV2a向PCV2b轉(zhuǎn)變。現(xiàn)在PCV2b可以進一步分為3個簇(1A-1C)(Olvera et al.,2007)，自從1997年后，只在歐洲和亞洲出現(xiàn)，直到2005年，才在北美檢測到PCV2b(Beach and Meng, 2012)。 在 1980，1987，1990年，從丹麥收集的豬血清中分離 到 PCV2c(Segales et al.,2008)，截至到現(xiàn)在還未在其他的樣品和地區(qū)檢到。

在2009年，出現(xiàn)的兩種新的基因型，分別是PCV2d和PCV2e，分析從2004到2008年之間40株和GenBank中的56株序列中得到的 (Li et al.,2010)。而最初分離的PCV2d基因型被認為與PCV2b 1C株一致，而PCV2e與PCV2a序列相 一 致 (Cortey et al.,2011)。 在2010年的亞洲，由于終止密碼子的突變，一些獨特的PCV2株ORF2為705核酸長度代替了702以及234氨基酸代替了之前的233個氨基酸 (Guo et al.,2010)。這些 PCV2株顯示與PCV21C型和PCV2d型關(guān)系密切，之后成為PCV2d(Guo et al.,2010)。后來也有研究人員重新命名這些毒株為PCV2突變體(Guo et al.,2012)。2012 年的北美和2014年的南美出現(xiàn)同樣的突變型 PCV2b(Opriessnig et al.,2013)。分析從2014年為止GenBank得到的經(jīng)典和流行的PCV2 ORF2序列結(jié)合2011-2013年從U.S.豬群中獲得的PCV2-ORF2序列。研究結(jié)果為PCV2的遺傳分歧提供了一個全球視野同時指出在美國新興PCV2d發(fā)生率高，這可能為基因型的轉(zhuǎn)變提供了支持。

據(jù)之前報道，通過比較ORF2序列，PCV2a的標志序列為5’-ACC/AAC/AAA/ATC/TCT/ATA-3’ 編 碼 氨 基 酸 TNKISI。PCV2b的標志序列為5’-TCA/AAC/CCC/CGC/TCT/GTG-3’編碼氨基酸SNPRSV(Cheung et al.,2007)。PCV2d 的 標 志 序列 為 5’-TCA/AAC/CCC/CTC/ACT/GTG-3編碼氨基酸SNPLTV。據(jù)國內(nèi)的一些近期報道，PCV2陽性樣品中68.2%(45/66)是 PCV2d(Wei et al.,2013a)。 這充分證明了早期關(guān)于PCV2d成為新興同時在中國成為一種主要優(yōu)勢基因型。自從2012年在美國接種PCV2疫苗的豬群中首次鑒定到PCV2d(Xiao et al.,2012)，PCV2d序列的數(shù)量大大增加，并且在亞洲，歐洲，北美洲均鑒定到，最近在巴西的豬群中分離到PCV2d(Salgado et al.,2014)。總之，這些數(shù)據(jù)有力的證明了PCV2d不僅全球性分布而且越來越有可能暗示了PCV2基因型的全球型改變。

四、PCV2引起的相關(guān)疾病

1.PMWS。PMWS是最先發(fā)現(xiàn)與PCV2相關(guān)的豬的疾病。PMWS主要發(fā)生于6～8周齡的豬群，保育后期和轉(zhuǎn)肥育舍的前期階段最多見，哺乳豬少見。PMWS主要癥狀表現(xiàn)為食欲差、生長發(fā)育緩慢、消瘦、呼吸困難、腹瀉、皮膚蒼白、可視性黏膜蒼白、黃疸、貧血，淋巴結(jié)腫大，在病豬群中有時亦見有包括咳嗽、發(fā)熱、胃潰瘍、中樞神經(jīng)障礙和突然死亡，其中有些癥狀可能與繼發(fā)感染有關(guān)。死亡率在8%～35%之間。本病最早發(fā)現(xiàn)于加拿大 (McNeilly et al.,1999)，1996年暴發(fā)該病，此后在世界多個地方蔓延，包括英國、法國、德國、荷蘭、西班牙、美國、愛爾蘭、丹麥、日本、韓國、中國等國家暴發(fā)。我國大陸地區(qū)豬群的病死率相當高，豬群患病率為5%～30%，死亡率50% ～ 100%(Rosell et al.,1999)，并在PMWS的病豬體內(nèi)常檢測到與豬細小病毒、豬藍耳病病毒、豬流感病毒、副豬嗜血桿菌、胸膜炎放線桿菌等病原，說明多種病原體與PCV2的混合感染促使PMWS的病情復(fù)雜化和持久性。

2.PRDC。PRDC主要發(fā)生于13～ 15周齡，體重約 30～ 40 kg的豬，發(fā)病率為30%～70%臨床表現(xiàn)為生長緩慢或停止、咳嗽、精神不振、呼吸困難、攝食量減少、體溫升高、等癥狀。Ellis等發(fā)現(xiàn)PCV2可能是PRDC的原發(fā)性病原。但是PCV2單純感染不會引起PRDC，該病的發(fā)生涉及其他病原體主要有豬藍耳病病毒、支原體、豬流感病毒、豬偽狂犬病毒、豬細小病毒、多殺性巴氏桿菌、胸膜肺炎放線桿菌等病原。此病全年均有發(fā)生，尤其在流感易發(fā)的秋季與春季，其危害程度也不盡相同，在春秋季節(jié)發(fā)生的病例較為嚴重，而夏季病例多為胃潰瘍。因此溫度、濕度變化很大的區(qū)域的豬場發(fā)生PRDC的發(fā)生與流行比較嚴重。

3.PDNS。1993，PDNS最早在英國記述，被認為是一種免疫介導(dǎo)的水皰性病，其主要影響皮膚和腎。該病易感8～18周齡的豬群，發(fā)病率為0.15%～2%，有時達可到7%。此病隨后在北美、歐洲、南非和亞洲等大部分國家和地區(qū)相繼被報道(Allan et al.,2000)。該病最常見的臨床癥狀是皮膚發(fā)生圓形或不規(guī)則形的隆起，尤其是在會陰部、四肢、胸腹部最早發(fā)現(xiàn)，有時亦可擴展到耳朵等處的皮膚，這些隆起為紅色或紫色、中央黑色的病灶,常融合形成條帶。發(fā)病溫和豬的體溫正常，行為無異常自動恢復(fù)。發(fā)病嚴重者可能表現(xiàn)厭食、發(fā)熱、蒼白、跛行、結(jié)膜炎、腹瀉、皮下水腫、體重減輕?；疾∝i剖檢可見腎腫大、蒼白，常被出血小點覆蓋 (Rosell et al.,2000)。本病可造成吮乳期到生長發(fā)育期豬大批死亡 (Rosell et al.,2000)。

五、PCV2致病機理

1.PCV2免疫抑制機理。PCV2和PCVD的主要病灶是淋巴消耗和淋巴組織中組織細胞的代替(Opriessnig et al.,2007)。PCV2 在淋巴組織中感染和復(fù)制能破壞淋巴濾泡的的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致淋巴枯竭，隨后淋巴組織中淋巴細胞由組織細胞代替 (Segales, 2012)。PCV2 感染引起的淋巴濾泡破壞和白細胞減少導(dǎo)致了豬的免疫抑制(Ramamoorthy and Meng,2009)。

根據(jù)相關(guān)報道，在PCV2感染豬的體內(nèi)，淋巴濾泡間的樹突細胞 (dendritic cells,DCs)，B 細 胞，NK細胞，γ δT細胞數(shù)量的減少和CD4+與CD8+T細胞的數(shù)量隨單核細胞和粒細胞增加而增加(Darwich and Mateu,2012;Grierson et al.,2007)。淋巴枯竭的嚴重性與PCV2抗原在感染組織中檢測到的數(shù)量積極相關(guān)。PCV2已被證明可以在細支氣管和腹股溝淋巴結(jié)、扁桃體、肺、肝、腎、脾、胸腺中復(fù)制(Darwich and Mateu,2012)。除了淋巴組織中病毒直接的復(fù)制和感染細胞的溶解,其他間接未知的機制也可能造成感染豬的嚴重的淋巴損耗。了解淋巴損耗的確切機制將促進將來的對這種病毒的有效控制。

2.PCV2感染與凋亡。PCV2感染是否能夠誘導(dǎo)細胞凋亡仍存在很大爭議。在PCV2的ORF1中發(fā)現(xiàn)了ORF3，同時ORF3被證明可以通過激活caspase-3和caspase-8信號通路誘導(dǎo)細胞凋亡(Liu et al.,2005)。令人感興趣的是，在無致病性的PCV1中的ORF3被截短了 (Mankertz et al.,2004)。 最 近報道發(fā)現(xiàn)，與PCV2野毒株相比，ORF3缺陷的PCV2突變毒株對小鼠的致病力減弱(Liu et al.,2006)同時ORF3不起作用的PCV2對豬的致病力也減弱(Karuppannanet al.,2010)。然而，在豬群的獨立實驗研究中，雖然在接種ORF3缺失的PCV2突變株的豬體內(nèi)出現(xiàn)血清中PCV2病毒載量的減少和血清轉(zhuǎn)化的延遲，但是接種野生型PCV2與接種ORF3缺失的PCV2突變株發(fā)現(xiàn)組織學損傷和PCV2抗原的檢出率沒有明顯差異(Chaiyakul et al.,2010)。盡管ORF3對于PCV2在豬體內(nèi)的復(fù)制是必不可上少，但是對于其在凋亡或致病機制方面所起的作用卻不能充分證明。已有的研究報道發(fā)現(xiàn)PCV2可以誘導(dǎo)細胞凋亡，PCV2通過細胞凋亡誘導(dǎo)B淋巴細胞的損耗 (Shibahara et al.,2000)。盡管小鼠不是PCV2的天然宿主，但是在PCV2感染的小鼠脾臟中，可以檢測到巨噬細胞的凋亡(Kiupel etal.,2001)。對于PCV2致病是由于誘導(dǎo)細胞凋亡仍然存在許多質(zhì)疑，有研究者發(fā)現(xiàn)，PCV2感染豬體內(nèi)的淋巴消耗是由于細胞增殖的減少而不是細胞凋亡所導(dǎo)致(Mandrioli et al.,2004)。同樣有研究報道證明，在PMWS患病豬發(fā)現(xiàn)PCV2的病毒載量越高，細胞凋亡越低的組織中造成淋巴損耗和肝細胞損越嚴重失 (Krakowka et al.,2004)。因此PCV2感染是否造成淋巴消耗和淋巴疾病還不能明確，病毒的直接復(fù)制和其他未知間接致病機制是導(dǎo)致淋巴組織損傷的解釋似乎看起來合理。但需要更多的研究進一步明確ORF3蛋白在PCV2感染豬的體內(nèi)確實存在和其在過程中是否起到明確的病毒致病作用。

六、防控

豬圓環(huán)病毒病是國際公認的對養(yǎng)豬業(yè)有重大經(jīng)濟損失的疾病，是養(yǎng)豬業(yè)的三大疾病(豬瘟、藍耳病、豬圓環(huán)病毒病)之一。對PCV2的防控，首先要強化生物安全，提高相關(guān)人員的消毒意識，嚴格執(zhí)行消毒規(guī)范。重視驅(qū)蚊滅鼠，，定期消毒，保持環(huán)境衛(wèi)生。其次應(yīng)加強飼養(yǎng)管理，控制營養(yǎng)需求，做好引種防疫工作，及時隔離淘汰病豬，正確處理病死豬及相關(guān)飼喂設(shè)施。此外，合理使用PCV2疫苗預(yù)防PCV2發(fā)病。同時還應(yīng)定期對豬群進行投藥保健，增強豬群自身的抵抗力。

參考文獻（略）