公司新闻 | 经典品读汇:《猪病学》第11版之“猪流行性腹泻”篇(上)
背景
1971年, 在英格兰地区的中大猪和育肥猪群中爆发了以前从未发生过的急性腹泻(Oldham,1972)。该病蔓延至其它欧洲国家,被称为“流行性病毒腹泻(PEVD)”。1976年,在各年龄段的猪群,包括乳仔猪,均爆发了类似TGE的急性腹泻(Wood,1977)。1978年,发现了一种类似冠状病毒的病原与后来的此类腹泻爆发有关(Chasey和Cartwright,1978;Pensaert和de Bouck,1978)。用分离于比利时的CV777进行接种试验,发现其对乳猪和育肥猪(Debouck和Pensaert,1980)均有致病性,“猪流行性腹泻”(PED)和“猪流行性腹泻病毒(PEDV)”被提出(Debouck等,1982)。在20世纪70年代和80年代,PEDV曾在欧洲广泛流行,给多个国家的养猪业造成了严重损失。但从那以后,该病的流行较为罕见,常呈散发,多与断奶仔猪和中大猪中反复性腹泻问题有关。然而,仍可在任何时间发生流行,如2005-2006年发生于意大利。
在亚洲,PED疫情于1982年首次报道,随后在20世纪90年代和21世纪初(2000s)陆续爆发。2010年情况发生了变化,当时中国爆发了由PEDV强毒株引起的PED疫情,导致1年内损失了100多万头仔猪(Sun等,2012)。2013年,美国也报告了PED疫情,同样造成严重损失(Stevenson等,2013)。
最初的PEDV毒株被称为经典的PEDV毒株(Chen等,2013)。自2010年以来,新发现的毒株被认为是新型PEDV毒株。新出现的包含S基因插入和缺失的PEDV毒株的变种(“S INDEL”株)首次在美国被发现(Lin 等,2016;Wang 等,2014b)。到2016年底,新出现的PEDV毒株,包括非s-indel和s-indel,已遍布北美、南美、亚洲和欧洲。
PEDV流行形势继续发展,例如,在意大利(2009-2012年)、德国(2012年)和东欧(2016年)都检测到TGEV和PEDV之间的重组肠道冠状病毒(Akimkin等,2016;Belsham等,2016年;Boniotti等,2016)。
病原学
猪流行性腹泻病毒的形态(图 31.2c)和理化特性与冠状病毒科(图 31.2)其它成员相似。根据遗传和抗原特征,猪流行性腹泻病毒(PEDV)与蝙蝠冠状病毒(BtCoV)/512/2005、猪传染性胃肠炎病毒(TGEV)、猪呼吸道冠状病毒(PRCV)、猫冠状病毒(FECoV)、猫传染性腹膜炎病毒(FIPV)、犬胃肠炎病毒(CCoV)和人冠状病毒229E(HCoV 229E)同属冠状病毒科α病毒属。
根据对全基因组的进化树分析,全球PEDV毒株分为两大类:即上世纪70年代欧洲首次出现的经典PEDV毒株和2010年后出现的PEDV毒株(Lin等,2016)(图31.1)。新出现的PEDV毒株可进一步细分为“non-S-INDEL”(主要为强毒株)和“S-INDEL”亚群(图31.1),因为前者和后者分别在田间和试验猪攻毒研究中可引起严重和轻微的PED症状(见“发病机理”)。S-INDEL毒株在S蛋白的S1亚单位中含有与经典PEDV毒株相似的插入和缺失(Vlasova等,2014)。它们很可能是由亚洲经典株和新兴的PEDV株间的多重重组事件引起的,可能与猪群广泛使用活的经典型PEDV疫苗株有关。其它有关PEDV发生较小变异也有报道,例如美国TC‐PC177、美国/OK10240‐8/2017和日本TTR‐2毒株,在S蛋白的N-端区(NTD)中有大量缺失(194–200 aa)(Oka等,2014;Suzuki等,2015;Zhang等,2018)。在Vero细胞适应过程中,PC177毒株197-aa缺失(残基34-230),而TTR-2毒株194-aa缺失(残基23-216)和OK10240-8毒株200-aa缺失(残基31-230)分别在日本和美国的临床猪样本中被检测到。与PRCV(肠道→呼吸道)的组织趋向性改变不同,两种PEDV毒株(PC177和TTR-2)保留了其肠道趋向性,但毒性有所降低(Lin等,2016;Suzuki等,2016)。
尽管变异PEDV在S糖蛋白中有不同的插入或缺失,且PEDV的S糖蛋白变异可能与发病机制和交叉中和反应活性有关,但PEDV似乎只有一种血清型(Choudhury等,2016;Lin等,2016)。PEDV和TGEV之间或PEDV和PDCoV之间无交叉中和反应(Lin等,2015b;Ma等,2016)。然而,观察到PEDV与其它动物的α-冠状病毒抗体间有较低的交叉反应活性。例如,TGEV单克隆抗体可识别PEDV 的N蛋白(Lin等,2015b),TGEV-Miller抗血清可与PEDV 的N蛋白反应(Gimenezlirola等,2017),TGEV和PRCV的抗血清可与PEDV 的M蛋白反应(Gimenez‐Lirola等,2017),水貂α冠状病毒抗血清可与PEDV 的M和N蛋白发生反应(Have等,1992)。
向Vero细胞(非洲绿猴肾细胞)培养基中添加胰蛋白酶后,可支持PEDV的生长(图31.4c)。CPE由空泡化和大的多核合胞体组成(Hofmann和Wyler,1988)。PEDV也可在各种猪细胞系中生长,包括猪膀胱和肾细胞(Shibata等,2000;Wang等,2016b)、ST细胞(Liu等,2015a)、肺泡巨噬细胞系3D4(Park和Shin,2014)、小肠上皮细胞(IECs)(Cao等,2015;Cong等,2015)。正如Teeravechyan等人所述(2016),PEDV也可在蝙蝠肺细胞系Tb1Lu(Liu等,2015a)、鸭IEC细胞系 MK-DIEC(khatri,2015)和人类肝细胞系HuH-7(Wang等,2016b)中复制。
TGEV使用的细胞受体pAPN,最初被认为是PEDV的假定受体,并有一些支持性证据(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的功能性受体(Li等,2017;Shirato等,2016)。
公共卫生
PEDV仅感染猪,在公共卫生方面无已知的作用。
流行病学
从1971年至20世纪80年代后期,经典PEDV经常在欧洲流行,但2000年后极少报道。意大利的一个场流行(2005-2006)影响了63个猪群,所有年龄段猪只均发病,但死亡率主要集中在乳仔猪(Martelli等,2008)。直到2014年出现新的PED疫情,PEDV才被认为是重要的疫病,因此,经典PEDV在欧洲的流行情况不太清楚。除了2014年乌克兰爆发的与新出现的非S INDEL株有关的疫情外,随后在法国、德国、比利时、斯洛文尼亚和荷兰爆发的疫情都是由于新出现的S INDEL株引起的(Lin等,2016)。
在亚洲,经典PED在中国出现是在20世纪70年代末,给很多省份造成了严重的损失(Wang等,2016a;Xuan等,1984)。PED于1982年在日本被发现(Kuwahara等,1988;Sueyoshi等,1995;Takahashi等,1983),1993年在韩国被发现(Chae等,2000;Hwang等, 1994;Kweon等,1993),但是在印度(Barman等,2003)和泰国(Puranaveja等,2009)一直存在。2010年,尽管广泛使用了PEDV的CV777株疫苗,但由非S INDEL毒株导致的严重PED疫情在中国发生(Sun等,2012, 2016;Wang等,2016a)。随后,新出现的S INDEL毒株也在中国被发现(Wang等,2016a)。
自2013年以来,在中国以外的其它亚洲国家/地区也发现了新出现的非S INDEL PEDV毒株,包括日本(Masuda等,2015)、韩国(Kim等,2015)、越南(Vui等,2014)、泰国(Cheun-Arom等,2015)、台湾(Lin等,2014)及菲律宾(Kim等,2016)。新出现的S INDEL毒株也于2013年在日本(Suzuki等,2015)和2014年在韩国(Lee等,2014)被发现。
2013年4月,美国猪场第一次发生了由非S INDEL引起的PED疫情(Stevenson等,2013),随后在2014年1月发现了由S INDEL PEDV引起的较为温和的PED疫情(Wang,2014b)。从2013年到2014年,PEDV在美国引起大约700万头仔猪死亡。2017年1月,PEDV已传播到美国39个州。PEDV也传播到西半球的其它国家(如加拿大和墨西哥)(Lin等,2016)。非洲和澳大利亚尚未报告PEDV。
直接或间接的粪-口传播是PEDV的主要传播途径。受污染的设备、饲料和饲料成分、运输工具或人员可作为PEDV传播的工具(Dee等,2014,2016;Schumacher等,2016)。一些研究报道PEDV可通过气溶胶传播(Alonso等,2014),但没有其它相关研究报告(Niederwerder等,2016)。
在新发现的非S INDEL病毒感染4周龄仔猪的试验中,具有传染性的病毒排泄物可持续14 - 16天将PEDV传播给易感哨兵猪(Crawford等,2015)。然而,在初始通过口服攻毒42天后,一些猪仍然可以在粪便中检测到PEDV的核酸,这说明粪便中检测到PEDV 核酸的时间与其能够感染其它易感猪只的时间之间存在不一致性(粪便排毒时间长,但其感染其它猪只的时间短)。
在养殖场爆发后,PEDV可通过连续的窝间感染循环,成为地方流行性疫病,因为它们在断奶后逐渐失去了母源免疫保护。尽管韩国的一项研究显示,野猪PEDV的感染率为9.75%(Lee等,2016a),野猪在PEDV携带和传播中的作用未知。
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Linda J. Saif, Qiuhong Wang, Anastasia N. Vlasova, Kwonil Jung, and Shaobo Xiao(著)
王赛赛 郭海荣(译) 徐大为(校)
(88BIFA生物)