|
一、前言
流行性乙型脑炎 (epidemic?encephalitis?B)， 又称日本乙型脑炎(Japanese?encephalitis,?JE)，简称乙脑，是由黄病毒科乙型脑炎病毒 (Japanese?encephalitis?virus，JEV) 引起的人畜共患急性蚊媒病毒性传染病，发病高峰在蚊虫滋生的7-9 月。乙脑最早发现于日本。1871年才对该病有了初步的临床认识。下图1揭示了2004-2014年间乙脑在我国大陆地区的发生情况，其中图1A阐释了乙脑在我国人群中的年度发生率和死亡率，以及月度发生率。图1A右上角是乙脑在我国人群中1950-2014年的发生率，数据表明目前我国乙脑相对于二十世纪六七十年代有了极大的下降，而且还处在一个下降趋势中，可能与越来越好的卫生条件以及广泛的免疫相关。图1B阐释2004-2014年间，不同月份的乙脑的发生率，表明乙脑具有极为明显的季节性。乙脑对生猪养殖行业造成严重危害的重大疫病，主要影响母猪的繁殖性能，如妊娠母猪发生流产、死胎和木乃伊胎，公猪发生睾丸炎，可引起成年猪和育肥猪的持续高热，导致新生仔猪发生脑炎。
图1.乙脑在我国人群的发生情况（Li etal., 2016）
二、乙脑病毒的病原学特征
1935年，日本学者首次分离到JEV。1940年我国分离到JEV。JEV属于黄病毒科、黄病毒属，黄病毒属包含超过70种病毒，最主要的是导致人致病的黄热病毒 (YFV)、JEV、 西尼罗病毒 (WNV) 和登革热病毒 (DV)。JEV分 3 个血清型： JaGAr、Nakayama和Mie (Intermediate Type)，它们的生物学特性（包括生长特性和毒力）不同。
JEV是单股正链RNA病毒，基因组长度为11kb，基因组结构如下图所示（图2），JEV至少编码三种结构蛋白：核心蛋白 (C)、 膜蛋白 (pr M/M)以及囊膜糖蛋白 (E) （图2）。C蛋白C 端疏水性氨基酸将其暂时固定在宿主细胞的粗面内质网膜上，有助装配成包裹基因组的核衣壳，使之免受核酸酶的破坏。M蛋白的前体蛋白 Pr M对E蛋白的正确折叠、定位于膜上和最后的装配至关重要。E 蛋白，主要结构蛋白是病毒粒子表面最重要的成分，它与病毒的吸附、穿入、致病和诱导宿主的免疫应答等作用紧密相关。
图2.JEV的基因组结构（Sbailendra S. 2008）
三、乙脑病毒的检测方法
3.1 JEV的分离
使用死亡仔猪的脑组织或存活仔猪吸乳前的血液，经过处理后接种于乳鼠脑组织或BHK-21 细胞系进行病毒分离培养。主要的缺点是操作繁琐、实验要求高、耗时、分离效率低下，不能用于快速诊断以及在基层的推广使用。
3.2 血清学方法
感染JEV的猪只4-5天血清中出现IgM抗体，14天左右出现IgG。因此可以使用的JEV抗体血清学诊断方法包括：血凝抑制试验（HI）、中和试验（NT）、乳胶凝集试验（LAT）、协同凝集试验、应用补体结合试验（CT）、免疫荧光试验（IFA）、和酶联免疫吸附试验（ELISA）、胶体金等方法。
3.3 分子生物学方法
JEV分子生物学诊断方法主要是RT-PCR（因为是RNA病毒，所以先需要进行反转录生成cDNA，然后进行PCR扩增）、套式RT-PCR（先用一对外引物进行第一次扩增，再将第一次扩增的产物做模板，用另一对内引物对其进行扩增，其特点是特异性和灵敏性比常规RT-PCR高）、环介导逆转录等温扩增技术（LAMP；能在等温的条件下进行扩增，适用于临床条件，但是目前使用价格与常规RT-PCR方法相比偏高）、TaqMan荧光探针法（使用一对引物和一条探针进行检测）、SYBR荧光染料法（SYBR是一种DNA结合染料，能够特异性地掺入 DNA双链中）、基因芯片技术（是基于近年来的一种全新DNA测序方法—杂交测序法发展 而来）等。
四、乙脑疫苗研究进展
4.1 传统疫苗
鼠脑灭活疫苗
日本于 1954 年研制成功，目前该疫苗是唯一获得 WHO 批准的商品化人用乙型脑炎疫苗（徐微等，2016），该疫苗应用在东南亚国家使用后，这些国家的JEV感染率显著下降。对妊娠母猪和种公猪等有较好的效果，主要的缺点是价格昂贵、免疫剂量大。
地鼠肾细胞灭活疫苗
来源于Beijing-3 JEV毒株的地鼠肾细胞灭活疫苗仅在我国生产使用，免疫保护率可以达到85%，主要问题是会引发一些不良反应。
地鼠肾细胞减毒活疫苗
该疫苗采用减毒株SA14-14-2，特点是毒力低、抗原性强，激发较强的特异性免疫反应，由于地鼠肾原代细胞基质缺乏WHO的认证，目前该疫苗主要在我国和韩国使用。
4.2 新型疫苗
亚单位疫苗
亚单位疫苗，主要是将JEV的E基因与表达载体连接后转入宿主细胞，在宿主细胞内表达具有抗原性的蛋白，经抽提纯化后制备疫苗，该疫苗只含有JEV的E蛋白，没有可感染的JEV病毒，安全性高。
核酸疫苗
核酸疫苗又称DNA疫苗，是将抗原基因转入真核表达载体，将重组载体转入动物体内，运用宿主细胞的表达系统合成抗原蛋白，让宿主免疫系统识别抗原，刺激产生特异性的免疫应答。可以将JEV的C、Pr M 、E、NS1-2A、NS3 和 NS5 等基因转入真核表达系统，免疫后刺激机体产生特异性的 CTL 细胞免疫反应及体液免疫反应，并且中和抗体的效价和维持时间都高于普通灭活疫苗，表明了核酸疫苗的潜能。
重组活载体疫苗
重组活载体嵌合疫苗是通过将外源目的基因连接或替换到活病毒载体中以基因工程手段改造病原体基因组，从而构建表达多种不同病原体抗原基因的重组病毒。目前主要使用的病毒载体是黄热病毒 YF17D 疫苗株、痘病毒【哥本哈根株 (NYVAC)、金丝雀株(ALVAC) 和 MVA 株】。可以通过同时插入不同病毒的基因，同一病毒的不同基因或者两者混合生产出多价疫苗。目前以SA14-14-2的Pr M和E基因转入YF17D黄热病毒载体的疫苗已经在澳大利亚注册成功。Konishi?等将JEV的Pr M和E基因分别插入了痘病毒ALVAC和NYVAC株，产生的重组活载体嵌合体分别在小鼠和猪抵抗致死剂量的JEV的攻击。
五、总结
乙脑是一种严重的人畜共患传染病，尽管乙脑目前在我国大陆地区人的危害性持续的降低。但是其依然是一种严重的猪传染病。因此对乙脑建立持续有效的检测预警机制是十分重要的。目前世界范围内不断有新发或再发的猪病原的出现，一方面我们需要监控JEV的分子遗传变异特点，防止新发乙脑疫情。另一方面需要注意其它新发病原和JEV的混合感染导致JEV感染特征的变化。同时因为JEV具有虫媒传播特性，特别是在蚊虫滋生的季节，注意猪场的环境卫生。伴随着新技术的发展，我们需要不断的进行JEV诊断方法和疫苗等方面的研究。
作者:陈芳洲
审阅者:刘爱民博士
|
