楊 旭

(恩施州動物疫病預防控制中心，湖北 恩施 445000)

0 引言

非洲豬瘟(African Swine fever，ASF)是一種豬病毒性疾病，對家豬致死率高，而在豬瘟的自然宿主中無癥狀。在缺乏疫苗有效保護的情況下，ASF可造成重大經(jīng)濟損失，目前對ASF感染的控制主要為疫區(qū)的檢疫及感染動物無害化處理[1]。ASF是由ASF病毒(African Swine fever virus，ASFV)感染引起，ASFV是雙鏈DNA病毒，具有較復雜的分子結構，屬于非洲豬瘟病毒科，可通過節(jié)肢動物進行傳播。該非洲豬瘟病毒最先于肯尼亞在20世紀20年代發(fā)現(xiàn)，之后迅速蔓延世界各個地區(qū)，2019年，我國首次報道了非洲豬瘟感染[2]。

1 病原學

ASFV是一種具有包膜結構、直徑為200 nm的病毒。 病毒具有二十面形態(tài)，其基因組由約180 Kbp堿基的雙鏈DNA組成，編碼約160個開放閱讀框(Open reading frame，ORF)。研究顯示病毒主要在胞質中復制，病毒感染早期也可在胞核復制。病毒基因的轉錄受到嚴格的調控，目前已鑒定出四類病毒mRNAs，包括超早期、早期、中期和晚期轉錄基因。在DNA復制開始前超早期和早期病毒mRNA就已經(jīng)表達，中間和晚期病毒mRNA的存在表明了ASFV基因表達調控的級聯(lián)模型。病毒進入宿主的細胞質后其包膜中的相關因子即開始表達基因組復制所需要的各種酶[3]。

2 病毒吸附與侵入

ASFV可吸附到宿主細胞表面進入細胞。研究表明，這一過程是低pH和溫度依賴性的，這與Vero細胞和豬巨噬細胞的內吞作用是一致的。然而，病毒的受體尚不清楚。ASFV感染細胞具有一定的限制性，說明病毒的感染過程需要特異性受體。CD163是一種巨噬細胞成熟的標志，是ASFV感染潛在的受體。最近的研究表明，病毒分離株Georgia 2007/1感染不需要CD163[4]。應用CRISPR/casa9技術的CD163敲除轉基因豬感染非洲豬瘟病毒后，并無明顯的臨床癥狀、病理學變化、病毒血癥和死亡率。以上研究提示CD163影響病毒的復制和感染過程。此外，單核細胞和巨噬細胞表面的部分標志物可能參與病毒復制和感染過程。除了病毒通過受體吸附宿主細胞外，也有跡象表明ASFV使用其他機制，如吞噬作用和胞飲作用。這些機制是利用單核細胞、巨噬細胞和非洲綠猴腎細胞(Vero細胞)對該病毒進行分離時發(fā)現(xiàn)的。同時，如P12、P30和P54等的一些病毒結構蛋白也參與了病毒復制及感染過程[5]。

3 病毒內吞途徑

ASFV通過內吞體(endosome)途徑進入復制過程。內吞體的成分主要有蛋白質和脂類，這些蛋白質和脂類隨病毒進入宿主細胞后被吸收到內質網(wǎng)膜中。Rab-GTPase蛋白家族是內吞體的主要調控因子。研究表明，在被吸附的很短時間內，可在早期內吞體中發(fā)現(xiàn)感染機體的病毒粒子。只有在早期才能發(fā)現(xiàn)已經(jīng)包裝成熟的病毒粒子，在感染中后期的成熟內體中沒有觀察到pH值下降。CD63是病毒內吞體成熟的表面標志之一，此外病毒成熟的標志還包括腔內小泡和表面標志Rab7的表達。當病毒顆粒成熟透過內膜后，可與內吞膜相互作用融合在一起。病毒裸核被釋放到細胞質中并開始復制。研究表明，這一過程高度依賴于來自細胞內膜的膽固醇水平。膽固醇水平的阻斷將導致病毒滯留在細胞內，并抑制病毒感染的過程。其他內體成熟抑制劑，如Wordtmannine，可能會阻止早期內吞體合成，而諾可達唑可能會干擾內吞體轉運，防止ASFV感染[6]。

4 病毒基因表達和DNA復制

脫殼的病毒顆粒到達微管組織中心(MTOC)附近核周區(qū)的復制位點。在DNA復制開始前，超早期和早期DNA鏈都可以用作編碼基因鏈。這可能與病毒核心的幾種酶在病毒轉錄中的作用有關。DNA復制后，中晚期進行轉錄和翻譯合成病毒蛋白，其余20%DNA負責轉錄和蛋白的修飾，這種轉錄和翻譯機制使該病毒與宿主轉錄機制不同，在時間和空間上精確控制其基因表達。蔗糖梯度離心法對復制病毒DNA的沉淀分析表明，在病毒DNA復制的早期階段，細胞核中合成了小的DNA片段，而后期細胞質中合成了大分子[7]。

5 病毒工廠的產(chǎn)生

微管是必要的運輸病毒復制到核周區(qū)的結構。病毒工廠的形成需要微管的完整性，病毒顆粒的運輸與穩(wěn)定的微管有關。諾可達唑干擾微管絲的聚合，從而阻止病毒工廠的形成。結構蛋白P54在病毒感染過程中與動力蛋白互作，可能參與了微管轉運病毒的過程。病毒顆粒組裝位于靠近核心的胞質中，病毒核酸和蛋白積聚，新合成的病毒顆粒被組裝起來。病毒工廠周圍的纖維蛋白結構可以阻止病毒成分進入細胞質，使結構蛋白集中在組裝部位。病毒復制位點的形成取決于許多因素。例如Rho-GTPase抑制劑可以通過積累前體和不成熟的病毒顆粒產(chǎn)生異常的病毒工廠。MTOC包含病毒DNA、大多數(shù)病毒蛋白、未成熟和成熟的病毒顆粒以及豐富的膜結構。首先病毒的衣殼和核殼結構域進行組裝形成二十面體的前體。之后病毒核酸膜形成，這是病毒顆粒形態(tài)成熟的最后一步，由此產(chǎn)生成熟的病毒顆粒。驅動蛋白將成熟的病毒離子轉出病毒工廠，轉運至細胞膜表面，通過細胞出芽外排至細胞外。

6 病毒釋放

成熟的病毒顆粒依靠經(jīng)典驅動蛋白和衣殼蛋白pE170R，經(jīng)微管通道從病毒工廠轉運至細胞表面，最后通過出芽方式排出細胞外并獲得一層外膜。研究顯示，細胞內和細胞外的病毒都具有復制和感染特性，但其抗原性和免疫原性均有所不同，這在宿主對非洲豬瘟的免疫應答中起十分重要的作用[8]。

7 抗病毒復制藥物

在疫苗研制及普及使用之前，抗病毒藥物使用仍對該病的防控有一定的意義?？共《舅幬镉兄诓《颈l(fā)后的早期控制。目前報道的ASFV的抗病毒藥物包括白藜蘆醇和氧化白藜蘆醇、微藻、降膽固醇藥物或膽固醇轉運抑制劑、抗腫瘤的月桂基沒食子酸鹽、抗驚厥藥丙戊酸鈉、動力素抑制劑、氟喹諾酮類藥物及絲氨酸蛋白酶抑制劑等[9]。這些藥物可用于快速反應，減少易感動物，以便在疫情周圍建立“安全區(qū)域”，從而控制感染的傳播。此外，抗病毒藥物與疫苗接種方案的結合可用于誘導有效預防疾病所需的免疫應答。