公司新聞 | 經(jīng)典品讀匯:《豬病學》第11版之“豬流行性腹瀉”篇(上)

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背景

1971年, 在英格蘭地區(qū)的中大豬和育肥豬群中爆發(fā)了以前從未發(fā)生過的急性腹瀉(Oldham,1972)。該病蔓延至其它歐洲國家,被稱為“流行性病毒腹瀉(PEVD)”。1976年,在各年齡段的豬群,包括乳仔豬,均爆發(fā)了類似TGE的急性腹瀉(Wood,1977)。1978年,發(fā)現(xiàn)了一種類似冠狀病毒的病原與后來的此類腹瀉爆發(fā)有關(guān)(Chasey和Cartwright,1978;Pensaert和de Bouck,1978)。用分離于比利時的CV777進行接種試驗,發(fā)現(xiàn)其對乳豬和育肥豬(Debouck和Pensaert,1980)均有致病性,“豬流行性腹瀉”(PED)和“豬流行性腹瀉病毒(PEDV)”被提出(Debouck等,1982)。在20世紀70年代和80年代,PEDV曾在歐洲廣泛流行,給多個國家的養(yǎng)豬業(yè)造成了嚴重損失。但從那以后,該病的流行較為罕見,常呈散發(fā),多與斷奶仔豬和中大豬中反復性腹瀉問題有關(guān)。然而,仍可在任何時間發(fā)生流行,如2005-2006年發(fā)生于意大利。

在亞洲,PED疫情于1982年首次報道,隨后在20世紀90年代和21世紀初(2000s)陸續(xù)爆發(fā)。2010年情況發(fā)生了變化,當時中國爆發(fā)了由PEDV強毒株引起的PED疫情,導致1年內(nèi)損失了100多萬頭仔豬(Sun等,2012)。2013年,美國也報告了PED疫情,同樣造成嚴重損失(Stevenson等,2013)。

最初的PEDV毒株被稱為經(jīng)典的PEDV毒株(Chen等,2013)。自2010年以來,新發(fā)現(xiàn)的毒株被認為是新型PEDV毒株。新出現(xiàn)的包含S基因插入和缺失的PEDV毒株的變種(“S INDEL”株)首次在美國被發(fā)現(xiàn)(Lin 等,2016;Wang 等,2014b)。2016年底,新出現(xiàn)的PEDV毒株,包括非s-indels-indel,已遍布北美、南美、亞洲和歐洲。

PEDV流行形勢繼續(xù)發(fā)展,例如,在意大利(2009-2012年)、德國(2012年)和東歐(2016年)都檢測到TGEV和PEDV之間的重組腸道冠狀病毒(Akimkin等,2016;Belsham等,2016年;Boniotti等,2016)。

病原學

豬流行性腹瀉病毒的形態(tài)(圖 31.2c)和理化特性與冠狀病毒科(圖 31.2)其它成員相似。根據(jù)遺傳和抗原特征,豬流行性腹瀉病毒(PEDV)與蝙蝠冠狀病毒(BtCoV)/512/2005、豬傳染性胃腸炎病毒(TGEV)、豬呼吸道冠狀病毒(PRCV)、貓冠狀病毒(FECoV)、貓傳染性腹膜炎病毒(FIPV)、犬胃腸炎病毒(CCoV)和人冠狀病毒229E(HCoV 229E)同屬冠狀病毒科α病毒屬。

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根據(jù)對全基因組的進化樹分析,全球PEDV毒株分為兩大類:即上世紀70年代歐洲首次出現(xiàn)的經(jīng)典PEDV毒株和2010年后出現(xiàn)的PEDV毒株(Lin等,2016)(圖31.1)。新出現(xiàn)的PEDV毒株可進一步細分為“non-S-INDEL”(主要為強毒株)和“S-INDEL”亞群(圖31.1),因為前者和后者分別在田間和試驗豬攻毒研究中可引起嚴重和輕微的PED癥狀(見“發(fā)病機理”)。S-INDEL毒株在S蛋白的S1亞單位中含有與經(jīng)典PEDV毒株相似的插入和缺失(Vlasova等,2014)。它們很可能是由亞洲經(jīng)典株和新興的PEDV株間的多重重組事件引起的,可能與豬群廣泛使用活的經(jīng)典型PEDV疫苗株有關(guān)。其它有關(guān)PEDV發(fā)生較小變異也有報道,例如美國TC‐PC177、美國/OK10240‐8/2017和日本TTR‐2毒株,在S蛋白的N-端區(qū)(NTD)中有大量缺失(194–200 aa)(Oka等,2014;Suzuki等,2015;Zhang等,2018)。在Vero細胞適應過程中,PC177毒株197-aa缺失(殘基34-230),而TTR-2毒株194-aa缺失(殘基23-216)和OK10240-8毒株200-aa缺失(殘基31-230)分別在日本和美國的臨床豬樣本中被檢測到。與PRCV(腸道→呼吸道)的組織趨向性改變不同,兩種PEDV毒株(PC177和TTR-2)保留了其腸道趨向性,但毒性有所降低(Lin等,2016;Suzuki等,2016)。

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盡管變異PEDVS糖蛋白中有不同的插入或缺失,且PEDVS糖蛋白變異可能與發(fā)病機制和交叉中和反應活性有關(guān),但PEDV似乎只有一種血清型(Choudhury等,2016;Lin等,2016)。PEDV和TGEV之間或PEDV和PDCoV之間無交叉中和反應(Lin等,2015b;Ma等,2016)。然而,觀察到PEDV與其它動物的α-冠狀病毒抗體間有較低的交叉反應活性。例如,TGEV單克隆抗體可識別PEDV 的N蛋白(Lin等,2015b),TGEV-Miller抗血清可與PEDV 的N蛋白反應(Gimenezlirola等,2017),TGEV和PRCV的抗血清可與PEDV 的M蛋白反應(Gimenez‐Lirola等,2017),水貂α冠狀病毒抗血清可與PEDV 的M和N蛋白發(fā)生反應(Have等,1992)。

Vero細胞(非洲綠猴腎細胞)培養(yǎng)基中添加胰蛋白酶后,可支持PEDV的生長(圖31.4c)。CPE由空泡化和大的多核合胞體組成(Hofmann和Wyler,1988)。PEDV也可在各種豬細胞系中生長,包括豬膀胱和腎細胞(Shibata等,2000;Wang等,2016b)、ST細胞(Liu等,2015a)、肺泡巨噬細胞系3D4(Park和Shin,2014)、小腸上皮細胞(IECs)(Cao等,2015;Cong等,2015)。正如Teeravechyan等人所述(2016),PEDV也可在蝙蝠肺細胞系Tb1Lu(Liu等,2015a)、鴨IEC細胞系 MK-DIEC(khatri,2015)和人類肝細胞系HuH-7(Wang等,2016b)中復制。

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TGEV使用的細胞受體pAPN,最初被認為是PEDV的假定受體,并有一些支持性證據(jù)(Cong等,2015;Li等,2007;Nam和Lee,2010);然而,最近的一些研究表明,pAPN可能不是PEDV的功能性受體(Li等,2017;Shirato等,2016)。

公共衛(wèi)生

PEDV僅感染豬,在公共衛(wèi)生方面無已知的作用。

流行病學

從1971年至20世紀80年代后期,經(jīng)典PEDV經(jīng)常在歐洲流行,但2000年后極少報道。意大利的一個場流行(2005-2006)影響了63個豬群,所有年齡段豬只均發(fā)病,但死亡率主要集中在乳仔豬(Martelli等,2008)。直到2014年出現(xiàn)新的PED疫情,PEDV才被認為是重要的疫病,因此,經(jīng)典PEDV在歐洲的流行情況不太清楚。除了2014年烏克蘭爆發(fā)的與新出現(xiàn)的非S INDEL株有關(guān)的疫情外,隨后在法國、德國、比利時、斯洛文尼亞和荷蘭爆發(fā)的疫情都是由于新出現(xiàn)的S INDEL株引起的(Lin等,2016)。

在亞洲,經(jīng)典PED在中國出現(xiàn)是在20世紀70年代末,給很多省份造成了嚴重的損失(Wang等,2016a;Xuan等,1984)。PED于1982年在日本被發(fā)現(xiàn)(Kuwahara等,1988;Sueyoshi等,1995;Takahashi等,1983),1993年在韓國被發(fā)現(xiàn)(Chae等,2000;Hwang等, 1994;Kweon等,1993),但是在印度(Barman等,2003)和泰國(Puranaveja等,2009)一直存在。2010年,盡管廣泛使用了PEDV的CV777株疫苗,但由非S INDEL毒株導致的嚴重PED疫情在中國發(fā)生(Sun等,2012, 2016;Wang等,2016a)。隨后,新出現(xiàn)的S INDEL毒株也在中國被發(fā)現(xiàn)(Wang等,2016a)。

自2013年以來,在中國以外的其它亞洲國家/地區(qū)也發(fā)現(xiàn)了新出現(xiàn)的非S INDEL PEDV毒株,包括日本(Masuda等,2015)、韓國(Kim等,2015)、越南(Vui等,2014)、泰國(Cheun-Arom等,2015)、臺灣(Lin等,2014)及菲律賓(Kim等,2016)。新出現(xiàn)的S INDEL毒株也于2013年在日本(Suzuki等,2015)和2014年在韓國(Lee等,2014)被發(fā)現(xiàn)。

2013年4月,美國豬場第一次發(fā)生了由非S INDEL引起的PED疫情(Stevenson等,2013),隨后在2014年1月發(fā)現(xiàn)了由S INDEL PEDV引起的較為溫和的PED疫情(Wang,2014b)。從2013年到2014年,PEDV在美國引起大約700萬頭仔豬死亡。2017年1月,PEDV已傳播到美國39個州。PEDV也傳播到西半球的其它國家(如加拿大和墨西哥)(Lin等,2016)。非洲和澳大利亞尚未報告PEDV。

直接或間接的糞-口傳播是PEDV的主要傳播途徑。受污染的設備、飼料和飼料成分、運輸工具或人員可作為PEDV傳播的工具(Dee等,2014,2016;Schumacher等,2016)。一些研究報道PEDV可通過氣溶膠傳播(Alonso等,2014),但沒有其它相關(guān)研究報告(Niederwerder等,2016)。

在新發(fā)現(xiàn)的非S INDEL病毒感染4周齡仔豬的試驗中,具有傳染性的病毒排泄物可持續(xù)14 - 16天將PEDV傳播給易感哨兵豬(Crawford等,2015)。然而,在初始通過口服攻毒42天后,一些豬仍然可以在糞便中檢測到PEDV的核酸,這說明糞便中檢測到PEDV 核酸的時間與其能夠感染其它易感豬只的時間之間存在不一致性(糞便排毒時間長,但其感染其它豬只的時間短)。

在養(yǎng)殖場爆發(fā)后,PEDV可通過連續(xù)的窩間感染循環(huán),成為地方流行性疫病,因為它們在斷奶后逐漸失去了母源免疫保護。盡管韓國的一項研究顯示,野豬PEDV的感染率為9.75%(Lee等,2016a),野豬在PEDV攜帶和傳播中的作用未知。


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         Linda J. Saif, Qiuhong Wang, Anastasia N. Vlasova, Kwonil Jung, and Shaobo Xiao(著)

         王賽賽  郭海榮(譯) 徐大為(校)

             (天邦生物)