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80年代初以來幾乎在全球范圍內(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100%)、豬呼吸窘迫和生長障礙。多年來,偽狂犬病毒感染給全球養(yǎng)豬業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟損失,還嚴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,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,變異毒株對動物和人類的毒性比經(jīng)典株更強。
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,中國很多養(yǎng)豬場發(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。通過免疫學(xué)檢測、抗原檢測、病毒分離、免疫組織化學(xué)染色和基因測序等多種診斷方法,最終確認偽狂犬病毒變異毒株是導(dǎo)致這些大規(guī)模暴發(fā)的嚴重臨床疾病的病原體。在病毒分離和測序后,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。對所有偽狂犬病毒毒株構(gòu)建了系統(tǒng)發(fā)育樹,所有來自中國以外的毒株都聚集在同一分支中,幾乎所有從中國分離的毒株都位于另一個獨立的組中。但2018年在中國分離的PRV GD1802變異毒株與來自外國的毒株屬于同一組,推斷GD1802變異毒株可能是通過引進豬從國外傳入中國的。偽狂犬病毒基因組由獨特的長區(qū)(UL)和獨特的短區(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基因型,分別為基因型I和基因型II,基因型II可進一步分為兩個分支,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)不能提供對偽狂犬病毒變異毒株(屬基因型II)的完全保護。與基因型I毒株相比,目前在中國流行的基因型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。基因型II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多樣性變化的時間點與中國偽狂犬病控制和流行的時間點一致。
重組對許多病毒的變異有很大貢獻,已經(jīng)報道了不同偽狂犬病毒毒株在體內(nèi)和體外的重組。在中國分離的SC、HLJ2013、JSY13和GD1802變異毒株,除了可能從國外引入的GD1802變異毒株外,其他三個變異毒株都與重組有關(guān)。SC變異毒株是一種中國地方毒株和類似Bartha K61疫苗的毒株的重組,HLJ-2013變異毒株可能是一個未知的親本毒株、一個歐洲來源毒株和一個中國來源毒株共三個來源的重組,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)場株之間的重組,表明長期免疫有利于偽狂犬病毒的變異和進化,這可能解釋了2011年年末中國暴發(fā)的偽狂犬病毒變異。已經(jīng)報道了兩個分支間重組毒株(FJ-W2和FJ-ZF),這兩個毒株的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序列與中國毒株相比顯示出更高的同源性,分別達到了99.5%、99.9%和99.9%,這表明變異毒株FJ62可能是由基因型I(來自日本)和基因型II(來自中國)的毒株的自然重組產(chǎn)生。來自中國的變異毒株如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基因的突變是否會影響偽狂犬病毒在不同組織、動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胞和口咽黏膜上皮細胞的復(fù)制,然后擴散到支配受感染上皮的周圍神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)元。病毒顆粒通過逆行運輸?shù)竭_感覺和自主神經(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,病毒顆粒沿感覺神經(jīng)順行擴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外周血單個核細胞從原發(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)皮細胞內(nèi)進行二次復(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)檢測方法,主要針對gE抗體,2018年至2019年,三個省份(江蘇、河南和江西)的偽狂犬病毒血清流行率超過35%。2016年至2018年,24個省份的偽狂犬病毒血清抗體陽性率為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,這表明偽狂犬病對中國養(yǎng)豬業(yè)的持續(xù)威脅。根據(jù)已報道的數(shù)據(jù),中國共有9個省份偽狂犬病毒血清抗體陽性率超過30%,包括遼寧、河北、山西、河南、浙江、福建、山東和上海。中國東部省份的血清流行率高于東北、西北和西南,中國東部和中部的平均發(fā)病率超過10%,而中國西北部的發(fā)病率低于7%。包括飼養(yǎng)模式和氣候在內(nèi)的幾個風(fēng)險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)豬場的偽狂犬病流行率遠高于中、大型養(yǎng)豬場。其他因素,如疫苗接種覆蓋率、養(yǎng)豬場海拔高度,也對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物,包括反芻動物、食肉動物和嚙齒動物,其特征是嚴重瘙癢和中樞神經(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驗性感染或可能與豬有關(guān)的自然感染。2018年,9頭牛感染了中國變異毒株SDLY-China-2018,受感染的牛被飼養(yǎng)在離gE抗體陽性的豬很近的地方,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)。