猪呼吸与繁殖综合征诊断与防控的研究进展

志强 译

猪呼吸与繁殖综合征诊断与防控的研究进展

志强 译

通过免疫力来防控PRRSV是一个难以达到的目标。已有多种免疫分支细胞已经表现出没有参与或没有作用。

在20世纪80年代末90年代初，在北美和西欧出现了一种以繁殖与呼吸问题为特征的新型疾病。该病是由一种猪动脉炎病毒引起的，根据该病毒所引发的症状，人们称其为猪呼吸与繁殖综合征病毒（PRRSV）。在北美和欧洲，这两种基因/抗原明显不同的病毒在养猪业不断循环：分别为北美型（amPRRSV）和欧洲型（euPRRSV）。根据血清学检测结果表明，amPRRSV在北美早已存在，又根据基因分析结果显示，北美的amPRRSV比西欧的euPRRSV存在更多的基因变异。其中，后一发现可能是由于该病毒在北美猪群中的早期流行和/或多渠道引入造成的，而西欧仅面临从一个渠道引入该病的风险，即西德。因此，早期的euPRRSV毒株在基因方面都密切相关。在20世纪90年代早期，amPRRSV的致病性要强于euPRRSV。实际上，尽管这两种毒株在妊娠后期在导致生殖系统感染方面的致病力相似，但感染amPRRSV会比euPRRSV导致更多的临床症状（发热和腹泻）和呼吸问题。

只有在与其他病原/毒素混合感染时，euPRRSV才能引发明显的一般症状和呼吸相关的临床症状。通过基因重组和基因漂移，美洲毒株变异很快，从而出现了许多新的毒株，这些新毒株毒力更强，且通过商品疫苗更难控制[非典型PRRSV，可导致母猪流产与死亡综合征（SAMS）]。2006年，在中国出现了毒力非常强的amPRRSV变种，这是一种至今仍在影响亚洲养猪生产的变种（长时间高热、呼吸与繁殖障碍和高死亡率），且对其他各大洲的养猪业是也是一个威胁。在东欧，研究人员新发现一个惊人的变种，这是euPRRSV的一个分离株，从而发现了PRRSV的新亚型（2、3和4），这几种亚型与1亚型存在很大差异。目前，我们可以认为euPRRSV在1亚型进入西欧之前，已经在东欧流行很长一段时间了。当人们开始考虑西欧和东欧的euPRRSV毒株时，发现euPRRSV的遗传变异幅度要远大于美国的amPRRSV，从而导致目前全球PRRSV的流行情况非常复杂。研究人员还发现东欧PRRSV毒株的2亚型（Bor原型）和3亚型（Lena原型）要远比西欧株[1亚型（Lelystad）]毒力强得多。euPRRSV株Lena的毒力和致病性甚至与导致亚洲高热病的amPRRSV一样强。在西欧的几年，euPRRSV仍然主要与繁殖问题有关。在试验条件下单一接种euPRRSV并不会导致发热和呼吸问题。但从2013年年中开始，PRRSV开始在比利时以及大多数邻国引发类似流感样问题（数据未发表）。在试验条件下接种上述隔离株之——Flanders 13，可复制出发热和呼吸问题。从遗传角度来看，该病毒与其他流行的PRRSV有很大差异。

PRRSV的致病机制完全由巨噬细胞的分化机制决定。在过去的20年间，PRRSV 1亚型的euPRRSV株（原型Lelystad）在猪体内的复制非常相似，其目标是带有唾液酸黏附素受体的分化巨噬细胞。这些细胞在扁桃体、肺脏、淋巴结、脾脏、产妇子宫和胎儿胎盘内很容易找到，在猪只其他器官内则较少。由于该病毒在上呼吸道内复制情况不佳，因此在鼻拭子内很难分离到该病毒，且在猪与猪之间传播速度并不快。由于被感染的分化细胞数量相当有限，因此血清内病毒滴度一般在102～104 TCID50/ml之间。3亚型euPRRSV（原型Lena）与LV样毒株存在差异，因为他们能够感染不存在唾液酸黏附素受体的分化巨噬细胞新亚群。这很可能是存在其他受体导致的。通过实验，取鼻腔黏膜进行活组织培养，结果发现，在上呼吸道上皮细胞内和下存在大量的这种额外的巨噬细胞亚群，从而使得该毒株在呼吸道组织内复制比1亚型活跃，高10～100倍，从而可导致大量散毒和急性病毒血症（比1亚型高100倍，病毒滴度在104～106 TCID50/ml）。根据这种易感巨噬细胞新亚群所在的位置，我们假设他们代表鼻腔巨噬细胞。

这些细胞形成了一个致密的网络，构成了抵御病原的第一道屏障。该毒株会破坏鼻腔巨噬细胞和肺泡巨噬细胞，这很可能是该毒株会导致细菌继发感染和败血症的原因所在。新发现的Flanders 13样毒株是1亚型euPRRSV毒株，这种毒株和Lena毒株变异的方向相同。通过采集鼻腔黏膜进行活组织检查发现，这种病毒还会在非唾液酸黏附素阳性巨噬细胞中复制。感染euPRRSV动物的鼻腔分泌物中病毒滴度，与该病毒在鼻腔黏膜活组织内的复制情况一致。尽管在鼻腔分泌物内很难检测到LV样1亚型euPRRSV，但在鼻腔分泌物内可很容易检测到3亚型PRRSV和Flanders 13样毒株。有学者对这几种不同毒株进行了传播试验，以确定病毒在鼻腔巨噬细胞内复制的能力是否与其产气细菌的蔓延有关。可被euPRRSV感染的巨噬细胞亚群数量的增加是一种非常危险的进化，euPRRSV复制数量增加了10～100倍，病毒突变也会以同样的数量级增长。我们知道突变会有助于病毒使免疫接种失效，会增加出现强毒毒株的风险。另外，由于猪PRRSV受体唾液酸黏附素和CD163与其人类同源生物之间存在密切关系，因此人类应考虑存在猪只将该毒株传播给人类的风险。

考虑到euPRRSV株的这些发现，我们最近对猪鼻腔黏膜内活组织培养进行了一项试验，结果发现，amPRRSV老毒株（VR2332）和较新的毒株（SDSU-73、NADC、MN-184）均可很容易在猪鼻腔黏膜内的唾液酸粘附素阳性和唾液酸粘附素阴性巨噬细胞内大量复制（数据未发表），这一结果解释了多种现象。从一开始，AmPRRSV的表现就与euPRRSV存在差异，amPRRSV可在巨噬细胞的更多亚群内生长，比之前的1亚型euPRRSV LV样毒株要多。其在上呼吸道内大量复制与1亚型euPRRSV株的少量复制不同。这也解释了为什么amPRRSV可很容易通过进行传播。另外，较多数量的巨噬细胞亚群可被amPRRSV感染，这解释了为什么amPRRSV的毒力/致病性要比之前的1亚型euPRRSV株强，且可导致更多的继发感染。这解释了为什么amPRRSV能够在唾液酸粘附素阴性猪只内复制。

所有这些发现在诊断功能中非常重要。在繁殖失败期间，PRRS病因诊断对于PRRSV毒株来说都很简单。PRRSV在胎猪胎盘内的巨噬细胞内复制，在其在妊娠后期变成唾液酸黏附素阳性时。这会导致严重的胎盘炎，并会将病毒传播给胎猪。胎盘炎是胎猪发病和死亡的主要原因。由于胎盘尺寸较大，且经常会出现小范围的PRRSV复制，因此很难根据胎盘组织做出诊断（因为不知道取胎盘哪部位作为样品）。由于胎猪在死亡前还没有时间发育出抗体，因此也不可能通过对胎猪液体进行血清学检查来诊断PRRS。将所有这些致病环节考虑在内。建议在出现繁殖问题时，利用qRT-PCR对流产胎猪的脐带（与胎猪胎盘相连）和器官（肺脏/脾脏）进行检测。对于LV样euPRRSV株，在出现呼吸问题时，euPRRSV的诊断非常困难，他们总是会引起仔猪长期感染，无论其健康状况如何（发病或健康）。因此，阳性结果的意义就是证明肺脏或血内存在病毒。在同样情况下，很难解释发生的血清学转化。并不是因为猪只发生血清学转化为LV样euPRRSV株，病毒才会引发问题。该诊断问题是大多数西欧的养猪场至今不会给仔猪接种PRRSV疫苗的原因之一。但是，在表现出流感样问题（amPRRSV、2亚型和3亚型euPRRSV以及新的Flanders 13样euPRRSV引发）的猪只，可很容易通过采集鼻腔拭子和血样以及定量高病毒载量（鼻腔分泌物中最高未105 TCID50/ml，血中最高为105～106 TCID50/ml）来证明PRRSV在上呼吸道内的大量复制。

通过免疫力来防控PRRSV是一个难以达到的目标。已有多种免疫分支细胞已经表现出没有参与或没有作用。有少量干扰素参与了对PRRSV的杀灭。抗体会在感染8天后出现，但需要数周才能出现病毒中和。自然杀伤细胞和细胞毒性T淋巴细胞的效果都不充分。只有中和抗体（在一个月之后出现的少量），以及尚未鉴定的猪源杀伤细胞是仅有的两种对PRRSV有杀伤力的分支细胞，应通过免疫接种加以激活。病毒的漂移使之成为一个移动的目标，会使整个免疫接种策略变得尤为复杂。在不经的将来，获取适应性强的疫苗是非常重要的，这种疫苗应包含与在当地循环毒株密切相关的毒株。有效且适应性强的灭活疫苗和弱毒疫苗（数据未发表）已经出现，将很快应用于该领域。业内最大的梦想就是生产出适应性强的标记载体疫苗，可在呼吸道诱导局部免疫。只要PRRSV不会和他的姊妹动脉炎病毒——乳酸脱氢酶升高病毒（LDV）一样难以应付，我们就应该继续对投资来研发这种疫苗。

综上所述，在不久的将来更好地控制PRRS格外重要，我们不能坐以待毙。养猪业必须生产出适应性强的灭活疫苗和弱毒标记疫苗，并改进生物安全措施，来全面防控PRRSV的流行。养猪场、PRRS研究人员和制药公司应肩负起各自的责任并联合起来共同寻求解决方案来消灭这一不断变化的敌人，否则会演变成一场真正的噩梦。面对这一形势，全球所有机构都应优先资助PRRS研究，否则这将成为一个不可原谅的错误，不仅仅是对动物健康，也是对人类健康。

（略）