猪德尔塔冠状病毒的流行、传播及防控策略

现代畜牧网 http://www.cvonet.com 2023/9/20 14:41:44 关注：459 评论： 我要投稿

  猪德尔塔冠状病毒的流行、
  传播及防控策略
  朱向东 1，高 冉 2
  （1.天津市动物疫病预防控制中心，天津 300402；2.天津瑞普生物技术股份有限公司，天津 300000）

    猪德尔塔冠状病毒（Porcine deltacoronavirus， PDCoV）是德尔塔冠状病毒属的成员，是一种猪肠道致病性冠状病毒，可引起新生仔猪急性腹泻、呕吐和脱水。PDCoV最初于2012年在香港进行的一项分子监测研究中被发现，后来于2014年在美国俄亥俄州腹泻猪群中出现。随后，疫情在全球蔓延，目前，已在韩国、中国大陆、泰国、越南和老挝等多国的仔猪粪便样本中检测到该病毒。PDCoV的流行病学、临床表现和病理特征与猪传染性胃肠炎病毒（TGEV）和猪流行性腹泻病毒（PEDV）相似，但PDCoV的临床影响和疾病严重程度低于TGEV和PEDV。致病性试验证实，PDCoV具有肠道致病性，引起哺乳仔猪严重腹泻和呕吐。病理组织学检查显示该病的特征性病变是萎缩性肠炎。本文对PDCoV的流行病学、传播机制和疫苗研究等内容进行了综述。
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  基因组结构特征
  INTRODUCE
  PDCoV的基因组长度约为25.4 kb，是冠状病毒中已知最小的基因组。PDCoV的基因组结构具有冠状病毒的典型特征，包含六个常见的冠状病毒基因，顺序如下：5'UTR-ORF1a-ORF1b-S-E-M-NS6-N-NS7-3'UTR。S基因是病毒做变异分析的首选靶基因，S蛋白是病毒中和抗体的主要靶标。N蛋白的主要作用是将病毒基因组包装成长而灵活的螺旋核糖核蛋白（RNP）复合物，同时由于其免疫原性强、保守性好、在病毒感染早期产生且持续时间最长，因此常常作为血清学诊断方法的首选靶蛋白。E蛋白和M蛋白是跨膜蛋白，在病毒包膜形成和释放中起作用。由于M基因高度保守的特性，常常作为分子检测的首选靶基因。
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  宿主范围和跨种传播能力
  INTRODUCE
  冠状病毒具有跨越物种屏障的显著潜力，已在多种宿主中检测到冠状病毒，涵盖禽类和哺乳动物物种，包括人类、家禽、蝙蝠、狗、猪只和牛，能引起呼吸道、神经系统和胃肠道疾病。猪是PDCoV的主要宿主，所有年龄段的猪都易感，乳猪最易感。仔猪感染PDCoV的主要特征是萎缩性肠炎，具有不同程度的腹泻、呕吐、脱水和典型的病理组织学变化。除猪只外，试验测试显示小牛和鸡易受PDCoV感染。Jung等人证实，口服PDCoV的犊牛发生急性感染，伴有持续的粪便排毒和PDCoV特异性血清IgG抗体反应。Liang等发现PDCoV可感染鸡并在鸡胚中连续传代，鸡表现出轻微的腹泻症状，接种后在多个器官和肠道内容物中检测到病毒RNA。虽然没有PDCoV感染人类的报道，但一些研究人员观察到PDCoV可以有效地感染人体细胞。Cruz-Pulido等分析了PDCoV感染后人和猪肠上皮细胞的转录组，发现与猪只细胞相比，人类细胞对PDCoV感染的反应更明显和上调，推测人类可能是PDCoV的新宿主。
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  流行病学和地理分布
  INTRODUCE
  PDCoV于2012年在中国香港首次报道，随后于2014年2月在美国猪群中检测到。此后不久，PDCoV被引入韩国、中国、泰国、越南、加拿大和墨西哥，呈现出全球分布趋势。
  在我国大陆，PDCoV于2015年首次被报道，并迅速在全国蔓延。然而，目前尚不清楚PDCoV何时传入我国。一项回顾性研究表明PDCoV早在2004年就存在于中国大陆中。2015年PDCoV暴发后，我国有26个省份报告了PDCoV感染，包括所有主要的传统养殖区。2016年3月至2018年6月，一项覆盖18个省份的调查显示，我国猪群中PDCoV和PEDV的感染率分别为13.07%和36.72%，PDCoV和PEDV的合并感染率为4.73%。在另一项研究中，对2012—2018年中国南方五个省份（江西、浙江、福建、广东和湖南）的168个猪场共采集了2 987份腹泻样本，不同年份样本中PDCoV感染阳性率从19.62%到31.47%不等，不同省份的阳性率从19.57%（广东）到33.32%（福建）不等。在2 987份样本中，813例（27.22%）为PDCoV阳性，在813例PDCoV阳性样本中，380例（46.74%）合并感染PEDV。此外，笔者团队还发现PDCoV在所有年龄段的猪（母猪、乳猪、保育猪、商品猪）中均可检出，阳性率分别为27.79%（187/673）、29.52%（501/1 697）、20.45%（73/357）和16.74%（36/215），表明乳猪更容易感染PDCoV。
  总体来看，我国PEDV和PDCoV的感染率及其合并感染率因地区而异，PEDV的感染率高于PDCoV，说明我国虽然有商用疫苗，但PEDV防控仍不足。就地理分布而言，PDCoV在东北地区（黑龙江、吉林、辽宁）和西北地区（甘肃、青海）的感染率相对较低，中部地区（河南、湖北）和南部地区（广东、江西）相对较高，可能与这些省份生猪产量较大，生猪运输频繁有关。
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  传播途径
  INTRODUCE
  尽管已经对PDCoV如何进入猪群并在世界各地的养猪场中迅速传播的一些可能途径进行了研究，但PDCoV进入猪群和广泛传播的确切机制目前尚不完全清楚。一般认为，PDCoV的传播主要包括直接接触传播和间接接触传播两种方式。
  4.1 直接接触传播
  直接接触传播是指通过直接接触受感染猪的各种分泌物（粪便、呕吐物、唾液、牛奶、鼻腔分泌物、口腔粪便、精液）而进行传播的方式。粪-口途径被认为是PDCoV传播的最重要方式。受感染猪的粪便和呕吐物含有高水平的病毒。
  4.2 间接接触传播
  间接接触传播是指通过受病毒污染的饲料、饲料卡车、运输拖车和饲养员而进行传播的方式。受污染的饲料和运输拖车可能在猪场内和猪场之间的病毒传播中起重要作用。之前有研究表明，PDCoV可以在室温下在饲料和饲料成分中存活长达56 d，这表明饲料可能是PDCoV传播的另一种途径。然而，饲料生产的喷雾干燥过程温度足够高，可以灭活病毒，因此饲料生产环节造成的传播可能不大，运输环节引起病毒传播的可能性较高，应引起重视。
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  病毒毒力和致病性
  INTRODUCE
  临床上，PDCoV可引起不同年龄猪只的感染，但主要引起新生仔猪感染，其特征是轻度至重度腹泻、呕吐、脱水、厌食和生长迟缓。致病性试验表明，PDCoV在普通仔猪和侏儒胎中均表现出肠道致病性，但致病力与PEDV和TGEV相比较低，呈现出更轻微的临床症状和疾病严重程度。由于免疫系统不发达，新生仔猪在前几周内极易感染病毒。新生仔猪感染PDCoV的死亡率最高，通常接近100%。商品育肥猪和母猪也可表现出典型的临床特征，如腹泻、食欲不振和粪便中持续排毒等，但育肥猪和母猪的症状相对较轻，死亡率较低，患病猪只会逐渐恢复健康。一般情况下，病毒感染后20~48 h内，可以观察到腹泻症状，通常持续1周左右，呕吐症状在不同的试验中不一致，这可能是由于毒株之间的毒力差异所致。排毒监测表明在病毒感染后第7日达到高峰，感染后第21天在粪便和回肠中仍可检测到病毒。
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  疫苗及防控策略
  INTRODUCE
  疫苗仍然是控制冠状病毒感染的最有效手段。然而，目前还没有针对PDCoV的有效疫苗。PDCoV疫苗的开发策略包括灭活疫苗、亚单位疫苗、病毒载体疫苗和减毒活疫苗等，每种疫苗都有优点和缺点。
  6.1 灭活疫苗
  灭活疫苗使用化学物质或辐射使病毒丧失传染性，但保留其抗原性。最新的PDCoV灭活疫苗是由中国兽医生物技术国家重点实验室研发的。该疫苗在分娩前20 d和40 d使用初免1次/加强免疫1次的策略对血清阴性母猪使用，初乳和乳汁以及接种疫苗的母猪所生仔猪血清中均发现高水平的S蛋白特异性的IgG抗体和PDCoV的中和抗体。仔猪在出生后5 d口服感染105 TCID50的PDCoV强毒，结果表明，免疫母猪所产仔猪中有87.1%受到强毒攻击时获得保护，临床腹泻症状较轻，病毒排出较少，肠绒毛损伤较轻。相比之下，未免疫母猪的仔猪出现中度腹泻，在感染后2 d迅速恶化。
  6.2 减毒活疫苗
  非复制疫苗（灭活疫苗、亚单位疫苗）通常产生滴度相对较低的短寿命中和抗体反应。相比之下，减毒活疫苗通常比非复制疫苗更具免疫原性。减毒活疫苗具有全面的天然病毒抗原，可以诱导更持久的免疫力，并以与自然感染相同的方式将抗原呈递给免疫系统。一般来说，减毒活疫苗是有希望用于对抗冠状病毒感染的候选疫苗，但与灭活疫苗相比，它们的安全性和稳定性也降低了，一些减毒活疫苗有可能在接种后出现毒力返强现象。
  6.3 载体疫苗
  载体疫苗作为病毒基因递送系统，依赖于来自不同病毒（如腺病毒、痘病毒、麻疹病毒、副病毒、狂犬病病毒或水疱性口炎病毒）的宿主病毒基因组，并已用于开发冠状病毒疫苗。猪腺病毒递送PEDV的核心中和表位疫苗可以导致仔猪产生强烈的体液免疫和黏膜免疫。一种稳定表达PEDV S蛋白的重组水泡性口炎病毒疫苗可以为仔猪提供保护，有效抵抗G2b型PEDV强毒攻击。
  6.4 病毒样颗粒
  含有一种或多种病毒结构蛋白的病毒样颗粒（VLP）在结构上类似于天然病毒，可以很容易地被抗原呈递细胞和B细胞识别，并且能够引发强大的体液和细胞介导的免疫反应，与灭活或减毒活疫苗相当。关于PDCoV VLP的报道很少，但对其他动物冠状病毒VLP的研究可以为PDCoV疫苗研究提供参考。Wang等人使用杆状病毒表达系统研制了由S，M和E蛋白组成的PEDV病毒样颗粒（VLP），并表明它们在小鼠中诱导了高水平的抗PEDV中和抗体。Xu等人开发了在杆状病毒中表达M，E和重组S蛋白的嵌合IBV VLP，可以诱导了高水平的IBV特异性抗体和中和抗体，与灭活的M41病毒通过皮下接种诱导的抗体相当。