文│周燕歌(山東省鄒城市畜牧獸醫(yī)事業(yè)發(fā)展中心)
偽狂犬病自20世紀(jì)80年代初以來(lái)幾乎在全球范圍內(nèi)傳播,豬是偽狂犬病毒的天然宿主,感染后在不同的生長(zhǎng)階段表現(xiàn)出不同的臨床癥狀,主要包括母豬流產(chǎn)、新生仔豬致死性腦炎(死亡率達(dá)100%)、豬呼吸窘迫和生長(zhǎng)障礙。多年來(lái),偽狂犬病毒感染給全球養(yǎng)豬業(yè)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)損失,還嚴(yán)重威脅著人類的健康。偽狂犬病毒感染可引起人眼內(nèi)炎癥和腦炎,有研究人員利用宏基因組新一代測(cè)序技術(shù)確定了偽狂犬病毒在患者組織中的特定序列,并從一名急性腦炎患者的腦脊液中分離出一株人源hSD-1/2019毒株。偽狂犬病毒可以在宿主的外周神經(jīng)系統(tǒng)中建立終身潛伏感染,一旦潛伏病毒基因組會(huì)被重新激活,被感染的豬可能成為再次感染的傳染源。近年來(lái),偽狂犬病毒變異毒株的感染導(dǎo)致偽狂犬病再次在全世界范圍內(nèi)流行,變異毒株對(duì)動(dòng)物和人類的毒性比經(jīng)典株更強(qiáng)。
偽狂犬病毒是一種包膜線性雙鏈D N A 皰疹病毒, 屬皰疹病毒(Herpesviridae)科Alphaherpesvirinae亞科Varicellovirus屬。偽狂犬病毒主要包含I型II型兩個(gè)亞型,與其他皰疹病毒體相似,偽狂犬病毒直徑約為225納米,由四個(gè)形態(tài)上截然不同的結(jié)構(gòu)組成,包括線性雙鏈DNA基因組、二十面體蛋白質(zhì)衣殼、蛋白質(zhì)被膜層和含有病毒糖蛋白的脂質(zhì)包膜。長(zhǎng)度約145kb的雙鏈DNA基因組可以編碼70~100種蛋白質(zhì),主要是衣殼蛋白、被膜蛋白、包膜蛋白和各種酶,其中一半是偽狂犬病毒復(fù)制的非必需蛋白。蛋白質(zhì)被膜層是由12種蛋白質(zhì)組成的分為兩層,其中一層與脂質(zhì)包膜的糖蛋白相互作用,另一層與蛋白質(zhì)衣殼密切相關(guān)。脂質(zhì)包膜是一個(gè)注入跨膜蛋白的脂質(zhì)雙分子層,其中許多被糖基化修飾。
2011年末,中國(guó)很多養(yǎng)豬場(chǎng)發(fā)生大規(guī)模仔豬厭食、神經(jīng)系統(tǒng)癥狀、發(fā)熱和呼吸窘迫等嚴(yán)重病癥,母豬流產(chǎn)率高。病理剖檢顯示肺部有明顯病變,腎有黃白色壞死。通過(guò)免疫學(xué)檢測(cè)、抗原檢測(cè)、病毒分離、免疫組織化學(xué)染色和基因測(cè)序等多種診斷方法,最終確認(rèn)偽狂犬病毒變異毒株是導(dǎo)致這些大規(guī)模暴發(fā)的嚴(yán)重臨床疾病的病原體。在病毒分離和測(cè)序后,新分離的偽狂犬病毒變異毒株與以前的傳統(tǒng)毒株存在很大的序列差異。對(duì)所有偽狂犬病毒毒株構(gòu)建了系統(tǒng)發(fā)育樹,所有來(lái)自中國(guó)以外的毒株都聚集在同一分支中,幾乎所有從中國(guó)分離的毒株都位于另一個(gè)獨(dú)立的組中。但2018年在中國(guó)分離的PRV GD1802變異毒株與來(lái)自外國(guó)的毒株屬于同一組,推斷GD1802變異毒株可能是通過(guò)引進(jìn)豬從國(guó)外傳入中國(guó)的。偽狂犬病毒基因組由獨(dú)特的長(zhǎng)區(qū)(UL)和獨(dú)特的短區(qū)(US)組成,UL中基因包括gB、UL41、gC、TK、gH、UL21和gL,US中基因包括 gG、gD、gI 和gE。gC基因具有高度變異性,基于gC基因的系統(tǒng)發(fā)育樹顯示,偽狂犬病毒可分為兩個(gè)基因型,分別為基因型I和基因型II,基因型II可進(jìn)一步分為兩個(gè)分支,分支2.1和分支2.2,分支2.1主要包括2011年之前分離的傳統(tǒng)毒株,幾乎所有變異毒株都位于分支2.2。大量研究表明,相比于基因型I,基因型II的偽狂犬病毒毒株在中國(guó)更為普遍,這一發(fā)現(xiàn)部分解釋了為什么目前普遍使用的商業(yè)疫苗(Bartha-K61疫苗毒株,屬基因型I)不能提供對(duì)偽狂犬病毒變異毒株(屬基因型II)的完全保護(hù)。與基因型I毒株相比,目前在中國(guó)流行的基因型II 毒株在一些高變區(qū),如內(nèi)部和末端重復(fù)區(qū),表現(xiàn)出較高的遺傳變異?;蛐虸I的多樣性從2004年到2010年下降,從2010年到2012年年中急劇增加,并在2016年保持在較高水平,基因型II多樣性變化的時(shí)間點(diǎn)與中國(guó)偽狂犬病控制和流行的時(shí)間點(diǎn)一致。
重組對(duì)許多病毒的變異有很大貢獻(xiàn),已經(jīng)報(bào)道了不同偽狂犬病毒毒株在體內(nèi)和體外的重組。在中國(guó)分離的SC、HLJ2013、JSY13和GD1802變異毒株,除了可能從國(guó)外引入的GD1802變異毒株外,其他三個(gè)變異毒株都與重組有關(guān)。SC變異毒株是一種中國(guó)地方毒株和類似Bartha K61疫苗的毒株的重組,HLJ-2013變異毒株可能是一個(gè)未知的親本毒株、一個(gè)歐洲來(lái)源毒株和一個(gè)中國(guó)來(lái)源毒株共三個(gè)來(lái)源的重組,JSY13變異毒株是JSY7毒株和Bartha K61疫苗株的重組。Bartha-K61疫苗在中國(guó)被廣泛用于控制豬偽狂犬病已有幾十年的歷史。這些重組特別是Bartha-K61疫苗株和現(xiàn)場(chǎng)株之間的重組,表明長(zhǎng)期免疫有利于偽狂犬病毒的變異和進(jìn)化,這可能解釋了2011年年末中國(guó)暴發(fā)的偽狂犬病毒變異。已經(jīng)報(bào)道了兩個(gè)分支間重組毒株(FJ-W2和FJ-ZF),這兩個(gè)毒株的gB基因?qū)儆诨蛐虸,而其gD、gE和gC基因?qū)儆诨蛐虸I。重組毒株FJ62的gB基因與從日本野豬中分離的MY-1毒株具有100%的序列同源性,而其gC、gD和gE序列與中國(guó)毒株相比顯示出更高的同源性,分別達(dá)到了99.5%、99.9%和99.9%,這表明變異毒株FJ62可能是由基因型I(來(lái)自日本)和基因型II(來(lái)自中國(guó))的毒株的自然重組產(chǎn)生。來(lái)自中國(guó)的變異毒株如HeN1和Qihe547可能起源于基因型I的分離株和基因型II的疫苗分離株(如Ea和Fa)之間的重組。gC基因的突變是否會(huì)影響偽狂犬病毒在不同組織、動(dòng)物甚至人類之間的傳播,以及TK等毒力基因的突變是否與變異毒株的毒力增加有關(guān),目前很少有研究。
偽狂犬病毒的感染通常始于病毒在鼻黏膜上皮細(xì)胞和口咽黏膜上皮細(xì)胞的復(fù)制,然后擴(kuò)散到支配受感染上皮的周圍神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)元。病毒顆粒通過(guò)逆行運(yùn)輸?shù)竭_(dá)感覺(jué)和自主神經(jīng)外周神經(jīng)節(jié),在那里形成潛伏的終生感染。當(dāng)重新激活后,病毒開始復(fù)制,病毒顆粒沿感覺(jué)神經(jīng)順行擴(kuò)散回到感染開始的黏膜表面。這使得成年豬和仔豬感染后分別表現(xiàn)出呼吸道疾病和急性神經(jīng)系統(tǒng)疾病癥狀。此外,偽狂犬病毒感染還可通過(guò)外周血單個(gè)核細(xì)胞從原發(fā)復(fù)制部位傳播到靶器官如懷孕子宮,然后在懷孕子宮內(nèi)皮細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行二次復(fù)制,這可導(dǎo)致血管炎和多灶性血栓形成,通常最終導(dǎo)致流產(chǎn)。
已經(jīng)開發(fā)了許多偽狂犬病毒的血清學(xué)檢測(cè)方法,主要針對(duì)gE抗體,2018年至2019年,三個(gè)省份(江蘇、河南和江西)的偽狂犬病毒血清流行率超過(guò)35%。2016年至2018年,24個(gè)省份的偽狂犬病毒血清抗體陽(yáng)性率為34.2%。表明盡管飼養(yǎng)和管理水平有所提高,有效的疫苗得到廣泛應(yīng)用,但近年來(lái)偽狂犬病毒變異毒株在豬群中的流行率仍然很高,這表明偽狂犬病對(duì)中國(guó)養(yǎng)豬業(yè)的持續(xù)威脅。根據(jù)已報(bào)道的數(shù)據(jù),中國(guó)共有9個(gè)省份偽狂犬病毒血清抗體陽(yáng)性率超過(guò)30%,包括遼寧、河北、山西、河南、浙江、福建、山東和上海。中國(guó)東部省份的血清流行率高于東北、西北和西南,中國(guó)東部和中部的平均發(fā)病率超過(guò)10%,而中國(guó)西北部的發(fā)病率低于7%。包括飼養(yǎng)模式和氣候在內(nèi)的幾個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素與豬群中偽狂犬病的發(fā)生有很大關(guān)聯(lián),例如散養(yǎng)或小型養(yǎng)豬場(chǎng)的偽狂犬病流行率遠(yuǎn)高于中、大型養(yǎng)豬場(chǎng)。其他因素,如疫苗接種覆蓋率、養(yǎng)豬場(chǎng)海拔高度,也對(duì)偽狂犬病流行率存在顯著影響,而豬的性別和品種的影響較小。偽狂犬病毒感染的總體流行病學(xué)趨勢(shì)與相應(yīng)地區(qū)的血清抗體流行率相關(guān),表現(xiàn)出神經(jīng)癥狀或繁殖失敗的豬感染偽狂犬病的風(fēng)險(xiǎn)很高,但是這些后果也可能是由各種病原體的感染引起的。
豬偽狂犬病毒也可感染許多其他哺乳動(dòng)物,包括反芻動(dòng)物、食肉動(dòng)物和嚙齒動(dòng)物,其特征是嚴(yán)重瘙癢和中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能障礙,死亡率為100%。非自然宿主中的偽狂犬病毒感染通常是實(shí)驗(yàn)性感染或可能與豬有關(guān)的自然感染。2018年,9頭牛感染了中國(guó)變異毒株SDLY-China-2018,受感染的牛被飼養(yǎng)在離gE抗體陽(yáng)性的豬很近的地方,這表明病毒可能從豬傳播給牛,受感染的牛表現(xiàn)出瘋狂的瘙癢、癲癇和癱瘓。偽狂犬病毒是否能感染人類一直存在爭(zhēng)議,2017年從患者腦脊液樣本中分離出hSD-1/2019毒株,為人類感染提供了直接證據(jù)。