商品化豬圓環(huán)病毒2型疫苗：效果和臨床應用

劉國民 譯自，Vol.194(2012)：151～157

宋慶慶，林文耀* 校

1991年加拿大西部首次報道了仔豬斷奶后多系統(tǒng)衰竭綜合征(Postweaning Multisystemic Wasting Syndrome，PMWS)，但直到13年后的2004年，法國和德國才持特殊許可證成功上市了第一個商品化豬圓環(huán)病 毒2型(Porcine Circovirus type 2，PCV2)疫苗。除了能引起PMWS外，PCV2還與一系列疾病和癥狀有關，人們將其統(tǒng)稱為豬圓環(huán)病毒相關病(Porcine Circovirusassociated Disease，PCVAD)。

PCV2疫苗問世前，人們主要通過改善管理和控制共同感染來遏制PCVAD。目前控制PCV2感染的主要策略是接種疫苗。商品化PCV2疫苗起初只用來控制PMWS，但在臨床使用中發(fā)現(xiàn)疫苗對其他PCVAD也能起到很好的控制效果。商品化的PCV2疫苗在抗原含量、佐劑類型、推薦接種的動物類型（母豬或仔豬，或兩者均適用）以及免疫劑量（單次免疫或二次免疫）等方面有所差異。

大量綜述文獻報道了PCVAD和PMWS的病理學、免疫學和流行病學等方面的研究結果，但有關PCV2疫苗的應用效果評價鮮有報道。過去5年，多項研究報道了5個商品化PCV2疫苗在試驗條件和田間條件下的效果。

本綜述主要討論：(1)商品化疫苗的種類；(2)疫苗效果評價標準；(3)疫苗的臨床學、病毒學、免疫學和病理學效果；(4)針對不同PCVAD臨床表現(xiàn)使用PCV2疫苗。

1 商品化的豬圓環(huán)病毒2型疫苗

1.1 抗原

2006年梅里亞公司(Merial)推出第一個商品化PCV2疫苗(Circovac PCV2疫苗)，其為全病毒滅活油佐劑疫苗。該疫苗最初只允許在繁殖母豬上使用(每頭份2 mL)，之后允許降低劑量用于仔豬(每頭份0.5 mL)。隨后，四種僅允許在仔豬上使用的PCV2疫苗相繼推向國際市場，其中三種(即Circoflex PCV2疫苗，Circumvent PCV2疫苗和Porcillis PCV疫苗)是亞單位疫苗，基于桿狀病毒表達的開放閱讀框蛋白(Open Reading Frame 2，ORF2)制成。ORF2包含主要的中和表位，具有誘導保護性免疫反應的潛力。將ORF2序列插入桿狀病毒表達系統(tǒng)，ORF2衣殼蛋白表達后，經(jīng)滅活和純化，制成的病毒樣顆粒在形態(tài)上與PCV2顆粒無差異。Circumvent PCV2疫苗和Porcillis PCV疫苗是同一核心疫苗的不同制劑，除韓國外，不在同一國家銷售。Circumvent PCV2疫苗主打北美市場，Porcillis PCV主打歐洲市場。

還有一種是PCV1/2嵌合疫苗。2008年，加拿大研究人員通過PCR檢測方法在豬組織勻漿中偶然發(fā)現(xiàn)PCV1/2嵌合的病毒毒株，美國輝瑞動物保健品集團有限公司(以下簡稱“輝瑞公司”)也因此回收了PCV1/2嵌合疫苗，以調(diào)查該病毒毒株是否為疫苗株。之后輝瑞公司改進工藝，2011年8月，PCV1/2嵌合疫苗以全新的品牌(Fostera PCV疫苗)回歸市場。

目前市場上所有的商品化PCV2疫苗都是針對PCV2a基因型的。PCV2a疫苗對PCV2b感染豬有一定的交叉保護作用，這種交叉保護對控制PCVAD很有意義，因為全球各地的研究人員從PCVAD感染豬中分離到的病毒基因型主要是PCV2b型。此外，PCV2b可能是構成PCV2感染向PCVAD發(fā)展的一個誘發(fā)因素。

1.2 佐劑

商品化PCV2疫苗所用的佐劑各不相同，具體見表1。

2 建議的免疫動物

2.1 母豬和仔豬

目前，市場上銷售的PCV2疫苗中，只有一種疫苗可同時適用于母豬和仔豬免疫接種，其余四種疫苗只能用于3～4周齡仔豬，詳情見表1。給母豬接種PCV2疫苗的目的是向仔豬提供被動免疫，新生仔豬通過初乳可獲得較高水平的母源抗體，免受PCV2感染。給母豬接種疫苗的勞動強度要比給仔豬接種的強度低得多。仔豬出生后24 h～48 h內(nèi)吮吸到的初乳量和被動獲得的母源抗體的半衰期直接決定其對疾病的抵抗力。與此相反，給仔豬免疫的基本原則是誘導仔豬產(chǎn)生主動免疫力，避免其暴發(fā)PCVAD。

2.2 母源抗體

理想情況下，仔豬應在體內(nèi)母源抗體水平降到最低但還能抵抗自然感染之前接種PCV2疫苗。雖然幾乎100%的母豬呈PCV2血清陽性，但其抗體水平不盡相同，新生仔豬通過初乳獲得的母源抗體數(shù)量也不相同，因此，仔豬第一次免疫接種時，母源抗體是其潛在的干擾因素。

Fort等的研究表明，母源抗體水平會干擾仔豬接種PCV2疫苗后的免疫效果，當仔豬的免疫過氧化物酶單層細胞試驗(Immunoperoxidase Monolayer Assay，IPMA)滴度較高時(＞10 log2)，接種疫苗會干擾體液免疫反應，當仔豬IPMA滴度較小時(＜8 log2)，接種疫苗不會干擾免疫反應。

上述結果與2012年Fraile等完成的一項田間試驗的結果一致，即當仔豬的IPMA滴度較高時(＞10 log2)，注射疫苗21 d后IPMA滴度未得到提高。因此，免疫接種時母源抗體水平越高，接種后獲得的PCV2 IgG滴度越低。但是這種干擾必須謹慎說明，因為中和抗體而非PCV2 IgG抗體是保護仔豬免受PMWS侵害的關鍵要素之一。

另一些試驗數(shù)據(jù)表明，當以PCV2引起的相關病變和血清病毒載量為指標評估疫苗效果時，母源抗體干擾不會抑制PCV2疫苗效果。綜上所述，在考察母源抗體干擾的同時，也要分析中和抗體的保護作用。

2.3 母豬和仔豬免疫效果比較

生產(chǎn)實踐表明，與接種疫苗獲得主動免疫力的仔豬相比，通過免疫母豬提供的母源抗體產(chǎn)生被動免疫力有利于改善仔豬斷奶前的平均日增重(Average Daily Weight Gain，DAWG)。在PCV2試驗性攻毒模型下，仔豬8周齡接種疫苗產(chǎn)生主動免疫力后，其血液和淋巴組織中的PCV2載量比從接種疫苗的母豬獲得被動免疫力的仔豬的小。免疫保護的持續(xù)時間與試驗條件和豬場環(huán)境相關，一次免疫后一般能維持12～13周(到15～16周齡)。

以上研究表明，給母豬接種疫苗可以避免新生仔豬早期感染PCV2。給仔豬群接種疫苗可以保護保育期末和生長期初的仔豬。養(yǎng)豬從業(yè)者更喜歡給仔豬注射PCV2，因為母源抗體不太可能會給保育期末到生長期初的豬群提供保護。

或出于節(jié)省成本的考慮，或暫無適用于母豬接種的疫苗，一些國家嘗試用適用于仔豬的PCV2亞單位疫苗給母豬免疫。在實驗條件下，用適用于仔豬的PCV2亞單位疫苗免疫的母豬不能給后代提供充足的獲得性被動免疫力。在此敦促養(yǎng)豬從業(yè)者和生產(chǎn)者按照疫苗的適用范圍使用，以優(yōu)化免疫效果。

3 推薦免疫劑量

仔豬疫苗除一種亞單位疫苗外都采用單次免疫的方式，具體情況見表1。單次免疫的做法在生產(chǎn)中比較常見，因為該方法可以節(jié)約勞動力成本，減小動物應激，降低針頭注射引起的其他疾病(尤其是豬繁殖與呼吸綜合征和PCV2)的傳播。接種疫苗時要嚴格執(zhí)行免疫程序，確保每頭豬都正確完成接種。在韓國，78%的仔豬采用單次免疫，該方法也越來越受到全球養(yǎng)豬生產(chǎn)者的歡迎。

4 豬圓環(huán)病毒2型疫苗效果

4.1 疫苗評價標準

目前沒有統(tǒng)一的PCV2疫苗免疫效果評價標準，缺少精確和可重復的實驗模型是建立試驗性評估PCV2疫苗免疫效果明確參數(shù)的主要障礙。目前疫苗免疫效果參數(shù)基于PMWS的診斷標準，包括：(1)出現(xiàn)臨床癥狀；(2)出現(xiàn)特征性顯微病變；(3)病灶內(nèi)出現(xiàn)PCV2。PMWS診斷的另一個標準是血清中與臨床癥狀相關的病毒載量。這些數(shù)據(jù)可以用來預測PCV2感染狀態(tài)。此外，當PCV2感染豬的血液出現(xiàn)中和抗體和γ-干擾素分泌細胞時，PCV2載量減小。

4.2 臨床效果

田間研究有助于評估PCV2疫苗的作用，如ADWG改善情況和死亡率降低情況等。不管使用哪個品牌的PCV2疫苗，給仔豬單次免疫能使仔豬從3周齡到19～26周齡期間的ADWG達到16 g/d～69 g/d，仔豬死亡率降低1.9 %～9.3%(表2)。還有一些研究表明，PCV2陽性豬的數(shù)量和PCV2免疫豬病毒載量的減少可以提高豬群的ADWG，降低死亡率。不同品牌的PCV2疫苗在田間試驗中對仔豬生產(chǎn)性能的不同影響可能不是因為疫苗功效的不同，而是與疫病的混合感染、飼養(yǎng)系統(tǒng)和質(zhì)量、生產(chǎn)條件以及豬舍和環(huán)境設施等情況有關。

4.3 病毒學評估

4.3.1 接種PCV2疫苗后豬群病毒血癥減少

大量研究表明，PMWS豬群血清中的PCV2 DNA水平較健康豬和亞臨床感染豬的高。用實時定量PCR檢測全血中的PCV2病毒載量能鑒別豬群感染狀態(tài)(即亞臨床、疑似和PCVAD陽性豬群)。這些分類雖然可在實驗條件下和田間條件下評估PCV2疫苗效果，但具體分類與實驗室檢測方法以及評估指標有關。使用PCV2疫苗能減少出現(xiàn)病毒血癥的豬的數(shù)量和血液中的病毒載量，也能縮短病毒血癥持續(xù)時間(表3)。研究表明，不同品牌的疫苗單次免疫可在實驗條件下使感染PCV2的豬出現(xiàn)病毒血癥比例降低42.0%～86.1%。未接種PCV2疫苗的仔豬病毒載量明顯提高，而且可向外排毒。

4.3.2 接種PCV2疫苗后豬群排毒量減少

PCV2病毒可以通過口、鼻和糞便向外排毒。鼻腔是PCV2傳播最有效的途徑之一。經(jīng)鼻分泌物傳播被認為是病毒水平傳播的一種可能模式，增加了豬群感染風險以及豬群間PCV2循環(huán)的數(shù)量。接種PCV2疫苗使豬減少鼻和糞便的排毒量。研究表明，接種PCV2疫苗是預防PCV2感染的有效途徑，是控制個體與群體感染的有力工具。

4.4 免疫學評估

4.4.1 中和抗體

PCV2特異性中和抗體生成受損與PMWS發(fā)展有一定的相關性。接種PCV2疫苗能減少豬的病毒血癥發(fā)生率，提高中和抗體滴度。研究表明，中和抗體在清除病毒和機體恢復中起到了重要的作用。出現(xiàn)中和抗體以及PCV2復制減少與實驗條件下或田間條件下PCVAD臨床癥狀消失強烈相關，因此中和抗體在PMWS的免疫保護中起到了關鍵作用。還有數(shù)據(jù)表明，PCV2 IgG抗體與中和抗體之間沒有明顯的相關性。在商品化的疫苗中，PCV1/2嵌合疫苗誘導的中和抗體效價顯著高于亞單位疫苗，而亞單位疫苗與滅活疫苗中和抗體效價之間的差異不顯著。雖然單次免疫能誘導大部分豬產(chǎn)生中和免疫反應，但單次免疫產(chǎn)生的中和抗體平均滴度低于二次免疫的。

4.5 γ-干擾素分泌細胞評估

γ-干擾素(interferon-γ，IFN-γ)是由抗原刺激性T細胞生成的重要的免疫調(diào)節(jié)細胞因子，能調(diào)控CD4 T細胞分化成Th1效應因子，并調(diào)動對抗病毒感染的細胞介導免疫。二次免疫14 d～21 d后，可在亞臨床感染的豬體內(nèi)檢測到PCV2特異性γ-干擾素分泌細胞，同時血液病毒載量減小。單次免疫3周后能誘導豬產(chǎn)生PCV2特異性γ-干擾素分泌細胞，維持4～6周。

4.6 病理學評估

PMWS診斷必須檢測淋巴組織的特征性病變、病灶內(nèi)的PCV2抗原或DNA。因此，病灶內(nèi)PCV2抗原檢測的病理學分析在評估PCV2疫苗的免疫效果時至關重要。一些研究數(shù)據(jù)表明，接種疫苗可明顯改善組織的病變情況(表3)。

5 豬圓環(huán)病毒2型疫苗的臨床應用

5.1 斷奶仔豬多系統(tǒng)衰竭綜合征

商品化PCV2疫苗最初只用來控制PMWS。接種PCV2疫苗能提高豬群的生長性能，而且能顯著降低豬群的豬繁殖與呼吸綜合征、細小病毒病和豬肺炎支原體病的感染情況。免疫接種結合良好的飼養(yǎng)管理如合理的飼養(yǎng)密度、全進全出式生產(chǎn)系統(tǒng)和有效通風等，都能有效控制PMWS，維持可接受的感染水平。

5.2 豬呼吸道疾病

PCVAD的模式一直在變，目前呼吸道癥狀是其主要臨床癥狀，接種PCV2疫苗后，豬群的PMWS發(fā)病率降低了。PCV2疫苗可以顯著提高豬群的生長性能，提高出欄率。自從韓國使用PCV2疫苗后，6～8周齡和8～14周齡仔豬的PMWS發(fā)病率得到了有效控制。PCV2亞臨床感染的豬能長時間存活，而后可能感染其他常見的呼吸道病原體，如豬肺炎支原體和多殺性巴氏桿菌。因此，接種PCV2疫苗能顯著降低豬呼吸道疾病的發(fā)生率。

5.3 公豬PCV2精液排毒

公豬感染PCV2后，可無癥狀長期排出病毒或精液質(zhì)量降低。人工授精是PCV2在豬群間傳播的潛在路徑。公豬接種PCV2疫苗后可以減少精液帶毒，降低公豬向外排毒量。因此，接種疫苗可顯著改善精液質(zhì)量。

5.4 母豬繁殖失敗

后備母豬和經(jīng)產(chǎn)母豬接種PCV2疫苗后能提高繁殖性能。母豬接種PCV2疫苗后能顯著提高所產(chǎn)仔豬斷奶前的平均日增重，授精成功率提高7%。PCV2能垂直傳播，如果有細小病毒混合感染或免疫刺激，新生仔豬易發(fā)PMWS。韓國和美國的抽樣調(diào)查表明，PCV2血清陽性母豬所產(chǎn)的新生仔豬和哺乳仔豬有33%～40%的豬存在PCV2病毒血癥，病毒血癥會加劇新生仔豬斷奶前的死亡。母豬在妊娠期接種PCV2疫苗能降低血液中的PCV2載量和經(jīng)胎盤感染率。因此，母豬接種PCV2疫苗有助于控制繁殖障礙性疾病。

6 結論

PCV2與豬的多種疾病和癥狀有關，我們將其稱為PCVAD。PCV2疫苗開發(fā)之初是為了控制PMWS疾病，但現(xiàn)在也用來防控PCVAD。目前，市售的PCV2疫苗大部分存在抗原類型、佐劑類型、推薦劑量和接種動物等方面的不同。目前對于PCV2疫苗免疫效果的臨床評估還沒有統(tǒng)一的標準。基于實驗條件下和田間條件下的臨床效果、病毒學、免疫學和病理組織學評估顯示，所有商品化PCV2疫苗非常有效。