左媛媛,徐天剛,戈勝?gòu)?qiáng),路皓東,吳曉東
(1.中國(guó)動(dòng)物衛(wèi)生與流行病學(xué)中心,山東青島 266032;2.山東農(nóng)業(yè)大學(xué),山東泰安 271018)
豬流行性腹瀉病毒(porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)屬于冠狀病毒科甲型冠狀病毒屬,可引起豬流行性腹瀉(porcine epidemic diarrhea,PED),導(dǎo)致患病豬腹瀉、嘔吐、厭食、脫水和體重減輕,并可導(dǎo)致哺乳仔豬大量死亡[1-2]。PEDV有囊膜,基因組為單股正鏈RNA,長(zhǎng)度約28 kb,含有7 個(gè)開放閱讀框(ORFs),分別編碼2 個(gè)大的多聚蛋白(pp1a 和pp1b)、4 個(gè)結(jié)構(gòu)蛋白[棘突蛋白(S)、膜蛋白(M)、囊膜蛋白(E)和核衣殼蛋白(N)]和1 個(gè)附屬蛋白(ORF3)。S蛋白是三聚體糖蛋白,位于病毒粒子表面,在病毒粘附、受體結(jié)合以及病毒進(jìn)入細(xì)胞時(shí)與細(xì)胞膜融合方面起重要作用[3-4]。S 蛋白分為N 端的S1 區(qū)和C端的S2 區(qū),其中S1 區(qū)受到的免疫壓力大于S2 區(qū),因此S1 區(qū)與PEDV 毒力有關(guān),并且在免疫壓力下可快速突變。S 蛋白也是產(chǎn)生中和抗體的主要蛋白,目前已鑒定出至少5 個(gè)中和抗原表位:N 端的S10區(qū)(NTD/S10)、膠原蛋白酶等效區(qū)(COE)、S1D 區(qū)的SS2 和SS6、C 端的2C10。因此,S基因常用于PEDV 遺傳演化研究[5-6]。
PED 于1971 年首次在英國(guó)被報(bào)道,起初被命名為流行性病毒腹瀉(EVD)。1978 年,比利時(shí)科學(xué)家通過試驗(yàn)證實(shí)了這種新發(fā)現(xiàn)的冠狀病毒可導(dǎo)致豬腹瀉,將其命名為CV777。1982 年,由該種病毒引起的仔豬腹瀉被規(guī)范命名為PED[7]。到2000年,PED 在歐洲得到基本控制,但在亞洲,其危害程度仍然較嚴(yán)重,中國(guó)、日本、韓國(guó)等國(guó)家都有PED 流行。2010 年末,一種新型高致病性PEDV引發(fā)的疫情在我國(guó)華南地區(qū)某豬場(chǎng)暴發(fā),并很快擴(kuò)散到全國(guó)。亞洲(日本、泰國(guó)、韓國(guó)、菲律賓等)和美洲(美國(guó)、加拿大、墨西哥等)等地區(qū)也暴發(fā)此類疫情,導(dǎo)致大量哺乳仔豬死亡,給全球養(yǎng)豬業(yè)造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失。2013 年P(guān)EDV 傳入美國(guó)后,造成占美國(guó)養(yǎng)豬總量10%的700 萬頭仔豬死亡;然而在歐洲(烏克蘭除外)、非洲以及澳大利亞沒有發(fā)現(xiàn)高致病性PEDV 流行[8]。本文將對(duì)PEDV在我國(guó)的流行特點(diǎn)及其遺傳演化關(guān)系進(jìn)行綜述,以期為PED 的預(yù)防控制,特別是疫苗研制提供參考。
據(jù)文獻(xiàn)[9]報(bào)道,早在1973 年我國(guó)可能就有PED 流行。20 世紀(jì)80 年代早期到2010 年,PED在我國(guó)一直呈散發(fā)或地方性流行,未見類似日本和韓國(guó)的大流行。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)[10],1987—1989 年全國(guó)26 個(gè)?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市)由PED 導(dǎo)致的死亡率占36 種豬病總死亡率的1.74%,而傳染性胃腸炎(TGE)占到9.53%。2004 年在廣西壯族自治區(qū)6個(gè)城市開展的調(diào)查[11]顯示:PED 發(fā)病率為42.00%(4 658/11 090),病死率為5.69%(265/4 658);中小豬發(fā)病率為46.70%(4 302/9 212),病死率為6.16%(256/4 302);母豬發(fā)病率為18.96%(356/1 878),沒有出現(xiàn)死亡。以上調(diào)查數(shù)據(jù)表明,PEDV 主要引起仔豬發(fā)病和死亡,而對(duì)成年母豬引起的發(fā)病率低,癥狀也不嚴(yán)重。調(diào)查資料[12]顯示:2005—2007 年仔豬發(fā)生PED 占仔豬腹瀉的46%。另一項(xiàng)研究[13]應(yīng)用多重RT-PCR 方法,檢測(cè)2009—2010 年從全國(guó)多個(gè)省份采集的197 份仔豬腹瀉樣品,結(jié)果發(fā)現(xiàn)PEDV 陽(yáng)性檢出率為29.44%(58/197)、TGEV 為0.51%(1/197)、豬輪狀病毒(PoRV)為7.61%(15/197)。上述結(jié)果表明,盡管PED 呈散發(fā)狀態(tài),但PEDV 一度是引起我國(guó)仔豬腹瀉的主要病原之一。
2010 年10 月前,PEDV 滅活疫苗和弱毒疫苗的使用較好地控制了全國(guó)PED 的流行,但2010 年冬天,華南地區(qū)某豬場(chǎng)暴發(fā)新型高致病性PED 并很快傳遍全國(guó),至少有29 個(gè)?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市)報(bào)道發(fā)生了PED 大流行。此次PED 暴發(fā)的特點(diǎn)是流行范圍廣,在發(fā)病地區(qū)幾乎波及所有養(yǎng)豬場(chǎng),不僅在我國(guó)大面積流行,在美國(guó)、墨西哥、日本、韓國(guó)、越南、泰國(guó)等全球主要生豬產(chǎn)地也都有大面積流行。研究[14]顯示,2010—2011 年從華南、華東和華中地區(qū)9 個(gè)省份采集的600 多份豬組織和糞便樣品中檢測(cè)到的PEDV 平均陽(yáng)性率為58.32%。2012 年,從全國(guó)12 個(gè)省份采集仔豬小腸組織和糞便樣品,用RT-PCR、膠體金等方法進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果發(fā)現(xiàn)PEDV 感染率高達(dá)61.19%(134/219),顯著高于TGEV 和PoRV[15]。2011 年2 月—2014 年3 月,在全國(guó)29 個(gè)省份開展PED 流行病學(xué)調(diào)查[16]發(fā)現(xiàn),樣品陽(yáng)性率為61.10%~78.49%,場(chǎng)陽(yáng)性率為71.43%~83.47%。2016 年,從全國(guó)17 個(gè)省份采集1 272 份樣品進(jìn)行檢測(cè),發(fā)現(xiàn)PEDV 陽(yáng)性率為28.93%[17]。另外一項(xiàng)研究[18]則顯示,2012—2017年從全國(guó)15 個(gè)省份采集的1 542 份豬腹瀉樣品中,有1 235 份檢測(cè)為PEDV 陽(yáng)性,陽(yáng)性檢出率高達(dá)80.09%。具體到各省份情況來看:2013—2017年在云南省采集的435 份豬腹瀉樣品中,PEDV陽(yáng)性檢出率為17.47%[19];2014—2018 年從四川省和貴州省156 個(gè)豬場(chǎng)采集的645 份豬腹瀉樣品中,有84 個(gè)豬場(chǎng)檢測(cè)到PEDV,樣品陽(yáng)性檢出率為35.81%[20];2015—2019 年在河南省采集的575份豬腹瀉樣品中,PEDV 陽(yáng)性檢出率為51.65%,其中2015 年(40.68%)到2017 年(39.29%)流行相對(duì)穩(wěn)定,2018 年大幅度提高(74.19%)[21];2017—2018 年,從湖南省39 個(gè)豬場(chǎng)采集的184份腹瀉樣品中,71.79%(28/39)的豬場(chǎng)檢測(cè)到PEDV,樣品陽(yáng)性率為38.04%(70/184)[22]。2019 年,Chen 等[23]對(duì)PubMed、Google scholar、Cochrane library、Clinical Trials 以及中國(guó)知網(wǎng)和維普數(shù)據(jù)庫(kù)中有關(guān)我國(guó)大陸地區(qū)PEDV 流行的45 篇文章進(jìn)行統(tǒng)計(jì),時(shí)間跨度為1988 年1 月—2018 年8 月,結(jié)果發(fā)現(xiàn)PEDV 平均流行率為44%,其中北方地區(qū)為37%,低于其他地區(qū)。以上調(diào)查結(jié)果表明,自2010 年以來,PED 在我國(guó)大范圍流行,是導(dǎo)致仔豬腹瀉的主要疾病,嚴(yán)重危害我國(guó)養(yǎng)豬業(yè)健康發(fā)展。
2010 年以后流行的PEDV 主要引起哺乳仔豬發(fā)病,以2~7 日齡仔豬發(fā)病率最高,發(fā)病最嚴(yán)重。10 日齡內(nèi)仔豬感染后出現(xiàn)腹瀉,首先表現(xiàn)為嚴(yán)重的水樣腹瀉,并伴發(fā)嘔吐、精神沉郁,在發(fā)病仔豬躺臥的地方會(huì)出現(xiàn)大量黃色惡臭的水樣便;2~4 日后大量死亡,死亡率一般為50%~100%。2013 年P(guān)EDV 導(dǎo)致華南地區(qū)超過100 萬頭仔豬死亡,發(fā)病豬場(chǎng)生產(chǎn)率受到嚴(yán)重影響,嚴(yán)重破壞了我國(guó)生豬養(yǎng)殖業(yè)的健康發(fā)展,但對(duì)妊娠母豬和其他生長(zhǎng)階段豬群致病力不高,臨床癥狀較輕[14,24~25]。2015—2019年對(duì)河南發(fā)病豬場(chǎng)采集的575 份樣品檢測(cè)發(fā)現(xiàn),哺乳仔豬PEDV 陽(yáng)性檢出率達(dá)到60.47%,而育肥豬和母豬相對(duì)低,分別為43.28%和29.37%[21]。2010 年以后發(fā)生的PED 季節(jié)流行特征不明顯,被PEDV 污染的豬場(chǎng)全年都可發(fā)生仔豬腹瀉,但在秋冬季節(jié)或冬春季節(jié)變換期間,由于氣溫變化顯著,發(fā)病率相對(duì)更高。例如,春季和冬季采集樣品的PEDV 陽(yáng)性檢出率較高,分別為54.10%和66.87%,而夏季和秋季相對(duì)較低,分別為23.40%和40.43%[21]。研究[26]還發(fā)現(xiàn),PEDV 引起豬腹瀉的同時(shí),常伴隨著其他腸道病毒感染。2015—2018 年從全國(guó)22 個(gè)省份采集543 份腹瀉樣品進(jìn)行檢測(cè)發(fā)現(xiàn),PEDV 陽(yáng)性檢出率為66.85%,與其伴發(fā)感染的有13 種腸道病毒[豬捷申病毒(PTV)、TGEV、豬薩佩洛病毒(PSV)、豬腸病毒(PEV)、哺乳動(dòng)物呼腸病毒(MRV)、豬A 組輪狀病毒(GARV)、豬星狀病毒(PAstV)、豬環(huán)曲病毒(PToV)、豬托克特諾病毒2 型(TTSuV-2)、豬博卡病毒(PBoV)、豬嵴病毒(PKV)和豬德爾塔冠狀病毒(PDCoV)],陽(yáng)性檢出率最低為3.58%(PSV),最高為81.55%(PKV)。不過在部分地區(qū),PEDV 與常見豬腹瀉病毒混合感染的程度較低。2017—2018 年,從云南省39 個(gè)豬場(chǎng)采集184 份腹瀉樣品進(jìn)行檢測(cè)發(fā)現(xiàn),PEDV+TGEV 共感染率為1.09%(2/184),PEDV+PoRV 共感染率為3.26%(6/184),沒有發(fā)現(xiàn)PEDV+TGEV+PoRV三重感染[19]。
為了更好地區(qū)分不同毒株,依據(jù)毒株出現(xiàn)的時(shí)間不同,將PEDV 籠統(tǒng)地分為經(jīng)典毒株和新變異毒株[27]。經(jīng)典毒株是20 世紀(jì)70 年代出現(xiàn)的毒株,而新變異毒株是指2010 年以后全球流行的毒株。根據(jù)PEDV 的S基因或其N 端高變區(qū)S1區(qū)序列的同源性,將PEDV 分為2 個(gè)基因型——G1 型和G2 型,其中G1 型又分為G1a 和G1b 亞型,G2型又分為G2a 和G2b 亞型。2014 年1 月,美國(guó)研究人員從1 份疑似PEDV 感染樣品中分離到1 株P(guān)EDV,將其命名為OH851,樣品來源于感染母豬,但其哺乳的仔豬癥狀較輕,甚至無臨床腹瀉癥狀,也不死亡。與美國(guó)流行株(G2a)S基因序列比較發(fā)現(xiàn),OH851 毒株的S基因有3 個(gè)缺失位點(diǎn)(167位缺失1 個(gè)堿基,176 位缺失11 個(gè)堿基,416 位缺失3 個(gè)堿基)和1 個(gè)插入位點(diǎn)(474~475 位有6 個(gè)堿基插入),同時(shí),在S基因S1區(qū)的N 端1 170 bp片段上還有幾處核苷酸突變[28]。OH851 變異株S基因的堿基缺失、插入和突變很有可能是導(dǎo)致仔豬臨床癥狀減輕的原因[29]。該類新出現(xiàn)的毒株被命名為“S INDEL”毒株,其特點(diǎn)是對(duì)哺乳仔豬致病力低,致死率低,構(gòu)成了G1b 亞型(圖1)[30];而與之相對(duì)的新出現(xiàn)毒株被命名為“non-S INDEL”毒株?!皀on-S INDEL”毒株是指強(qiáng)毒力毒株,是引起目前全球PED 大流行的毒株,由G2a 和G2b亞型構(gòu)成(圖1)[30]。通常把以CV777 毒株為代表的經(jīng)典毒株歸為G1a 亞型。G1b(S INEDL)、G2a 和G2b 亞型都屬于2010 年以后新出現(xiàn)的毒株,其中G1b 為低致病力變異毒株,G2a 和G2b 屬于高致病力變異毒株,而G2b 為高致病力重組變異毒株??梢灶A(yù)見,隨著PEDV 的流行和疫苗免疫壓力的加大,PEDV 分子演化會(huì)一直持續(xù),可能會(huì)不斷出現(xiàn)新的分支、亞型或基因型。
2010 年前,亞洲多地發(fā)生PEDV 流行,但多呈散發(fā)狀態(tài)[31]。對(duì)當(dāng)時(shí)在亞洲流行的PEDV 毒株進(jìn)行基因分型和來源地進(jìn)化分析發(fā)現(xiàn),這些毒株包括我國(guó)的4 個(gè)經(jīng)典毒株(GenBank IDs:KC109141、JN547228、EF185992 和JX560761),1 個(gè)日本經(jīng)典毒株(GenBank ID:KT968509)和3個(gè)韓國(guó)毒株(GenBank IDs:JQ023161、GU937797和KF898124)都屬于G1a 亞型。2010 年末我國(guó)華南地區(qū)暴發(fā)新型高致病性PED 后,各地有關(guān)新出現(xiàn)PEDV 的分子特征和遺傳演化關(guān)系的文獻(xiàn)被大量發(fā)表。2012—2017 年從我國(guó)15 個(gè)省400 個(gè)豬場(chǎng)采集的豬腹瀉樣品中獲得了1 235 條PEDV 的S1基因序列,通過遺傳演化分析發(fā)現(xiàn),這1 235 株P(guān)EDV 分別屬于G1a、G1b、G2a 和G2b 亞型,占比分別為1.9%、9.6%、32.2%和56.3%;與經(jīng)典毒株CV777(GenBank ID:AF353511)比較發(fā)現(xiàn),G1a、G1b、G2a 和G2b 亞型毒株的同源性分別為88.1%~95.49%、92.52%~95.39%、75.00%~89.25%和79.39%~89.44%。我國(guó)目前流行的PEDV 主要是G2a 和G2b 亞型毒株[32]。另一項(xiàng)調(diào)查[26]顯示:2016—2018 年從全國(guó)22 個(gè)省份采集樣品中獲得的147 條PEDV 的S1序列,與130 條參考序列比較發(fā)現(xiàn),29.25%屬于G2a亞型,70.75%屬于G2b亞型,沒有發(fā)現(xiàn)G1 基因型毒株;進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn),包括參考毒株在內(nèi)的中國(guó)分離株中,64.79%的2011—2015 年流行毒株、50.62%的2016 年流行毒株、8.86%的2017—2018 年流行毒株屬于G2a 亞型,19.72%的2011—2015 流行毒株、49.38%的2016年流行毒株和91.13%的2017—2018 流行毒株屬于G2b 亞型。結(jié)果表明,從2010 年我國(guó)發(fā)生大面積高致病性PED 以來,流行的PEDV 屬于G2a 亞型的比率逐年減少,而屬于G2b 亞型的比率逐年增加(圖2)。
在其他區(qū)域性研究[20]中,2014—2018 年從我國(guó)川貴地區(qū)15 個(gè)城市的代表性豬場(chǎng)獲得了52條PEDV 的S全長(zhǎng)基因,經(jīng)遺傳進(jìn)化分析發(fā)現(xiàn),13.73%的毒株屬于“G1c”,1.96%屬于“G2a”,23.53% 屬于“G2b”,60.78% 屬于“G2c”,沒有發(fā)現(xiàn)G1a 毒株。需要說明的是,該研究中定義的“G2a”和“G2b”其實(shí)與通用G2a 屬于同一分支,“G2c”即為通用的G2b,“G1c”即為通用的G1b。這些結(jié)果表明,我國(guó)西南地區(qū)PEDV 遺傳背景復(fù)雜,有多個(gè)基因亞型毒株同時(shí)流行。這可能是我國(guó)頻繁的生豬跨省長(zhǎng)途調(diào)運(yùn),增加了PEDV 的流行風(fēng)險(xiǎn)和復(fù)雜性。2015—2019 年,從河南省采集的豬腹瀉樣品中擴(kuò)增出22 條PEDV 的S基因序列,經(jīng)遺傳演化分析發(fā)現(xiàn),16 株屬于G2a 亞型(高致病性變異毒株),6 株(2017—2018 年)屬于G1b亞型(低致病性S-INDEL),說明河南省流行的主要是高致病性G2a 亞型毒株;同時(shí),2017 年以后出現(xiàn)低致病性G1b 亞型毒株,表明河南省流行的PEDV 毒株有不同的進(jìn)化來源[21]。2017—2018年,在湖南、湖北、廣西等8 個(gè)省份39 個(gè)豬場(chǎng)采集的184 份腹瀉樣品中,擴(kuò)增出有代表性的14 株P(guān)EDV 毒株S1基因,經(jīng)基因遺傳演化分析發(fā)現(xiàn),11 株屬于G2a 亞型,并且與2011 年在湖北省分離的高致病強(qiáng)毒株AJ1102(JX188454.1)親緣關(guān)系近,3 株屬于G2b,與2012 年在安徽省分離的高致病毒株AH2012(KC210145.1)和美國(guó)2013 年分離的高致病毒株USA/Colorado/2013(KF272920.1)親緣關(guān)系近[22]。
以上研究結(jié)果表明,2010 年以后在我國(guó)流行的PEDV 主要是高致病力毒株,分別屬于G2a(變異強(qiáng)毒株)和G2b 亞型(重組強(qiáng)毒株),與經(jīng)典毒株G1a 亞型包括CV777 弱毒株和強(qiáng)毒株親緣關(guān)系遠(yuǎn),與G1b 亞型(S-INDEL 類毒株)親緣關(guān)系也較遠(yuǎn)。同時(shí)也看到,S-INDEL 毒株在我國(guó)流行比較復(fù)雜。一段時(shí)間認(rèn)為2015 年分離的ZL29 是唯一一株S-INDEL 毒株,但后來發(fā)現(xiàn)2004 年分離的JS-2004-2、CH5 毒株和2012 年分離的CH/SDZB/2012 毒株也屬于S-INDEL 毒株。這提示,早在2004 年我國(guó)可能就有S-INDEL 毒株流行,只是在2013 年前一直處于個(gè)別地區(qū)散發(fā)狀態(tài),低于G2 基因型毒株的流行范圍,但2013 年以后,該亞型毒株開始在西南和華南地區(qū)流行[20]。這些信息表明,我國(guó)流行的PEDV 基因型復(fù)雜,有多種基因型同時(shí)流行。
PEDV 全基因組序列分析表明,PEDV 變異株存在4 個(gè)高變區(qū):V1—V4。V1主要包括nsp2基因的C 端和nsp3的N 端;V2位于S基因的S1區(qū),參與病毒受體結(jié)合,該區(qū)域的改變可以導(dǎo)致PEDV跨物種或跨器官傳播;V3包括S基因的C 端和ORF3;V4存在于N基因中,與以往認(rèn)為的N基因高度保守的觀點(diǎn)不一致[33]。PEDV 的S基因,特別是在S1區(qū)最容易發(fā)生變異。與經(jīng)典毒株CV777比較,新出現(xiàn)的PEDV 變異株S1區(qū)(1~2 217 nt)存在3 個(gè)插入部位(162、170~180 和413~415 位)和1 個(gè)缺失部位(470~475 位),S1區(qū)也有3 個(gè)重要的抗原決定簇發(fā)生突變(248~280、442~499 和697~742 aa),這3 個(gè)抗原決定簇的改變可能是導(dǎo)致新出現(xiàn)PEDV 變異株毒力增強(qiáng)和經(jīng)典疫苗株免疫保護(hù)失敗的主要原因[31,34]。
對(duì)2016—2018 年的147 份樣品擴(kuò)增PEDV 的S1序列,經(jīng)測(cè)序和同源性比較發(fā)現(xiàn),147 個(gè)S1序列的核酸同源性為95.5%~99.9%,氨基酸同源性為94.2%~99.7%,而 與CV777(GenBank IDs:AF353511)比較,核苷酸同源性為90.7%~91.8%,氨基酸同源性為89.3%~90.7%。為進(jìn)一步研究S1蛋白的遺傳進(jìn)化特點(diǎn),從NCBI 上下載53 條S1序列(2011—2014 年24 條、2015 年29 條),并將推導(dǎo)出S1 蛋白氨基酸序列作為參考序列;將53 條參考序列與147 條獲得的S1 蛋白氨基酸序列(2016年72 條、2017 年46 條、2018 年29 條)進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn),2015—2018 年P(guān)EDV 的S1 蛋白平均氨基酸突變數(shù)分別是13.0、17.11、18.87 和16.17。S1 蛋白的V13A、L17F、G68Y、G70R、N139D、Y182H、M214T、P229L、T235I、I287M、H301Q、S334A、I503T、S524A、K570N、G616V和P638S 的氨基酸突變概率從2015 年到2018 年持續(xù)增加;2017 年P(guān)EDV 毒株S1 蛋白的L14I、A193S、R195N、D223G、T379I、G432S、E640V、F674V、D683A、P770L 和T781M 發(fā)生了突 變,2018 年V77A、H110Y、A112S、I154T、S246L、D304G、A331V、Y610H、A612D 和K637T 發(fā)生了突變[26]。
2017—2018 年,從我國(guó)湖南、湖北、廣西等8 個(gè)省份39 個(gè)豬場(chǎng)采集的184 份腹瀉樣品中,擴(kuò)增出有代表性的14 株P(guān)EDV 毒株S1基因,發(fā)現(xiàn)其中1 株(HN-SY-2017-Oct)有9 個(gè)核苷酸插入T1152GAA GCC AAT1160T,編碼3 個(gè)氨基酸381KPI383,還有1 株(ZJ-2018-May)有3 個(gè)核苷酸缺失1126AAA1127,編碼1 個(gè)氨基酸372K。14 株S1基因的核苷酸同源性為97.2%~100%,氨基酸同源性為95.8%~100%;與CV777 弱毒株S1(GenBank ID:KT323979.1)序列比較,核苷酸和氨基酸同源性分別為90.7%~91.6% 和89.1%~90.0%,而與CV777 強(qiáng)毒株(GenBank ID:AF353511)S1序列比較,核苷酸和推導(dǎo)氨基酸的同源性分別為90.7%~91.6%和88.5%~89.1%;與我國(guó)高致病性強(qiáng)毒株AJ1102(JX188454.1)的S1基因核苷酸和推導(dǎo)氨基酸同源性分別為97.3%~98.7%和97.2%~98.2%,與美國(guó)高致病性強(qiáng)毒株USA/Colorado/2013(KF272920.1)的核苷酸和氨基酸同源性分別為97.9%~99.5%和97.2%~99.2%;而與致病力弱的S-INDEL OH851 株同源性較低,分別為91.9%~92.9%和90.7%~92.5%[22]。這也許能部分解釋經(jīng)典CV777 疫苗株預(yù)防PEDV 流行強(qiáng)毒株失敗的原因。
研究[21]發(fā)現(xiàn),我國(guó)流行的PEDV 毒株中存在S基因重組,從而出現(xiàn)新的重組毒株。為了確定PEDV 流行株S基因是否存在重組位點(diǎn),采用RIP 軟件分析高致病力變異株CH-HNAY-2017(G2a)、CH-HNZMD-2017(G1b,S INDEL)與參考毒株包括經(jīng)典毒株(G1a 亞型CV777 和DR13)、S INDEL 毒株(G1b 亞型KNU-1406-1和OH851)、重組毒株(CH-HNYF14)和高致病力變異毒株(G2a 亞型CH-ZMDZY-11 和USA-Colorado-2013)。結(jié)果顯示:分離株CHHNAY-2017(G2a)、CH-HNZMD-2017(G1b,S INDEL)的S基因上存在重組位點(diǎn);CHHNAY-2017(G2a)的S基因與參考毒株CHZMDZY-11 和USA-Colorado-2013 有更高的相似性,CH-HNZMD-2017(G1b,S INDEL)S基因與參考變異株CH-ZMDZY-11、USA-Colorado-2013有更高的相似性。用Simplot 軟件分析發(fā)現(xiàn),CHHNAY-2017 和CH-HNZMD-2017 的S基因上都有幾處潛在重組位點(diǎn)。這些結(jié)果表明,除了堿基的插入、缺失導(dǎo)致PEDV 毒株變異外,不同毒株S基因的重組也是PEDV 遺傳進(jìn)化的重要方式。
PEDV 是目前危害我國(guó)養(yǎng)豬業(yè)最重要的病原之一,幾乎在所有省份都有流行,并且通過基因的插入、缺失和重組等方式不斷發(fā)生演化和變異。高致病力毒株、變異毒株不斷出現(xiàn),各類毒株之間的抗原性存在明顯差異,導(dǎo)致臨床上被感染仔豬發(fā)生腹瀉的情況更加復(fù)雜。臨床實(shí)踐和研究表明,用經(jīng)典毒株制備的疫苗預(yù)防新出現(xiàn)的變異毒株,免疫效果并不理想。已有試驗(yàn)證明,在細(xì)胞水平,用經(jīng)典毒株誘發(fā)的抗體不能有效中和新出現(xiàn)的變異毒株。這些都表明,隨著PEDV 的不斷演化,用當(dāng)前流行毒株研制新疫苗是預(yù)防PEDV 流行的持續(xù)性迫切需求。對(duì)于PEDV 的傳播,除了經(jīng)典的“糞-口”途徑和最近確定的通過氣溶膠經(jīng)呼吸道感染途徑外[35],是否還有其他傳播途徑,是否可以通過乳汁經(jīng)消化道感染和經(jīng)胎盤垂直傳播,這些都需要進(jìn)行不斷研究,以指導(dǎo)臨床防制實(shí)踐。同時(shí),PEDV疫苗的免疫機(jī)制還不十分明確,血清中和抗體以及細(xì)胞免疫在疫苗免疫中的作用如何?是否只有乳汁分泌型IgA 在發(fā)揮免疫作用?以上這些問題都為有效防制PED 提出了新的挑戰(zhàn),同時(shí)也為今后開展PEDV 研究指明了方向。持續(xù)開展PEDV 分子演化分析以及疫苗免疫機(jī)理、新疫苗研究將有助于預(yù)防和控制PED 在我國(guó)的流行。