猫杯状病毒及疾病诊疗研究进展

孙雅鑫，吴 斌

（华中农业大学动物医学院，湖北武汉430070）

猫杯状病毒（Feline calicivirus，FCV）是猫的一种重要病原，在猫群中感染率很高，常单独感染或与其他病原混合感染引起猫的上呼吸道症状和口腔溃疡，也能引起猫的跛行、流产、慢性胃肠炎等其他疾病，严重威胁猫的健康。FCV 呈世界性分布，不仅感染猫，也可以感染所有猫科动物，如虎、狮子、豹等，对这些野生动物的健康也造成了一定威胁［1］。近年来在美国、英国和意大利等国家还相继暴发了由FCV 引起的恶性系统性疾病（virulent systemic disease，VSD），感染猫出现高热、食欲不振、萎靡、水肿、血凝异常等症状，有较高死亡率，且当前疫苗对VSD 没有保护性［2］。此外，FCV 是杯状病毒科中少数能引起细胞病变的病毒，是诺如病毒（Norovirus，NoV）的重要替代模型［3］。本文将对猫杯状病毒及其所引起疾病的诊疗方法做一综述。

1 猫杯状病毒概述

1.1 猫杯状病毒基因组结构

猫杯状病毒（FCV）为无囊膜的单股正链RNA病毒，基因组大小约为7.7kb，5′端无帽子结构，且与一病毒蛋白VPg 共价结合，3′端有polyA 尾结构。基因组编码3 个开放阅读框（ORFs）。ORF1编码非结构蛋白，包括2C解旋酶、3C半胱氨酸蛋白酶以及3D RNA 依赖的RNA 聚合酶；ORF2 编码主要衣壳蛋白前体，即VP1的前体；ORF3编码一个小的结构蛋白，即VP2。此外，FCV 还有一些长度不等的亚基因组RNA。在相当长一段时间内FCV都被认为只有1种基因型，很多学者尝试从基因水平上对FCV 进行分型都失败了，后来有报道称在日本发现了第2种基因型［4］，从而使从基因水平上对FCV 进行分型成为可能。

1.2 FCV 蛋白与功能

在成熟的杯状病毒中，主要存在4种结构蛋白，即VP1、VP2、VPg 和前导衣壳蛋白（leader of the capsid，LC）。VP1是主要的结构蛋白，在病毒粒子的形成、抗原决定以及病毒－宿主细胞的相互作用中有关键作用；VP2 被认为是次要的结构蛋白，在FCV 感染性克隆中引入终止密码子终止VP2的表达后，并不影响VP1的自我组装成病毒样颗粒，但是缺少了完整的VP2蛋白后就无法形成具有感染力的病毒粒子；VPg蛋白与病毒基因组和亚基因组共价连接，在病毒粒子的结构中起次要作用，其中VPg蛋白24位的酪氨酸在与RNA 形成共价键时起重要作用，突变会导致FCV 失活；LC是衣壳蛋白前体被酶切割后的产物，对病毒产生典型细胞病变有影响［5］。VP1拥有大部分中和抗体表位，是重点研究对象。衣壳蛋白可进一步分为A～F 六个区，B、D、F区在所有分离株中相对保守，而C、E 区则相对变异性较大。其中E 区大约427－524aa，又进一步被28个保守碱基（conE）分成5′端（33aa）和3′端（34aa）两个高变区（HRV），可能是conE 决定了FCV 只有一种血清型［6］。

1.3 FCV 与宿主细胞间的相互作用

在FCV 生命周期中，某些宿主细胞因子起重要作用，影响FCV 进入宿主细胞复制、扩散等过程，如多聚嘧啶序列结合蛋白（PTB）、核仁素、annexin A2［7］、组织蛋白酶L 及酸化的核内体［8］等。猫组织细胞中的连接黏附分子A（junctional adhesion molecule A，JAM－A）是FCV 的一个受体，有助于FCV侵染宿主细胞。JAM－A 在猫全身组织细胞中广泛存在，主要位于上皮细胞和内皮细胞的细胞连接处，在猫的血小板中也有高表达，在猫血中的白细胞中表达量相对较低，当FCV 感染猫单层上皮细胞时可使JAM－A 在感染细胞的胞质中重新分布。自然感染FCV 引起口腔疾病时，可以从口腔上皮细胞中检测到FCV；在引起系统疾病时，可以在多种类型的细胞中检测到FCV，由此可以推测FCV 引起的病变范围可以反映依赖JAM－A 功能的细胞连接分布情况以及细胞间紧密连接的完整性［9］。

1.4 FCV 疾病临床症状

猫感染FCV 后出现的典型临床症状有上呼吸道症状及结膜炎等，多数可自愈。强毒株可导致猫发热、精神不振、口腔溃疡、肺炎等症状，严重时死亡。FCV 也可引起多种非典型症状，如慢性胃肠炎、跛行、流产及尿道感染等。近年来在多国流行的FCV 强毒株（VS－FCV）可导致猫出现致命的系统性疾病，猫感染VS－FCV 后除了可能表现典型临床症状外，也可能出现黄疸、皮肤溃疡、严重水肿，甚至类似兔出血症病毒（RHDV）临床症状［10］。VS－FCV造成很高的发病率和死亡率，已免疫的成年猫也不能幸免。

1.5 FCV 流行病学

1957年，Fastier L B［11］从患有上呼吸道症状的猫体内首次分离获得FCV，后来人们又从世界上很多国家和地区的猫及猎豹等中分离得到该病毒。1992年Kadoi等从患有溃疡的非洲狮和东北虎的舌和鼻中分离得到猫杯状病毒样的病毒；1997 年王祥生、夏咸柱等首次从我国发病虎体内分离到杯状病毒；2002 年高玉伟等从上海某动物园患口腔溃疡的猎豹和虎的唾液病料中分离得到两株杯状病毒。这表明猫杯状病毒不仅在猫群中广泛存在，也存在于猎豹、狮子和老虎等猫科动物种群中。此外，在狗体内分离得到FCV［12］，但FCV 在狗与猫之间的传播机率较低，FCV 是否在犬中流行还有待进一步研究。FCV 可感染各年龄段的猫，幼猫更易感，发病率高，死亡率低。感染FCV 后，猫常处于带毒状态，很多猫无任何症状，仍持续排毒多年，成为重要传染源，唾液和眼鼻分泌物是FCV 主要载体。近年来，美国、英国、德国等多个国家相继出现FCV 强毒株（VS－FCV）流行，病死率高。

2 FCV 疾病诊疗

2.1 FCV 疾病诊断方法

FCV 与猫疱疹病毒（Feline herpesvirus type 1，FHV－1）、猫细小病毒（Feline panleukopenia virus，FPV）等感染引起的症状非常相似，也可引起很多复杂的非典型症状，单从临床症状难以诊断疾病。此外，虽然FCV 目前认为只有一种血清型，但极易发生抗原变异，这为临床上检测FCV 造成了极大困难。目前对FCV 感染的诊断主要依靠实验室方法，如病毒分离、核酸检测和血清学检测等。

2.1.1 FCV 检测 FCV 可在FK81、CRFK 等猫的传代细胞上进行培养，是杯状病毒科成员中极少数能在体外培养并产生细胞病变的病毒之一，故可以利用病毒分离方法进行检测。将处理后的病料（如眼拭子、鼻拭子、口腔拭子等）接种于细胞后，若存在FCV，一般在48h后即可产生病变，病变的细胞会变圆、核固缩，聚缩成葡萄状脱落，盲传3代～5 代仍无病变的样品可视为阴性。许多学者利用病毒分离这一方法从猫以及很多其他猫科动物体内分离鉴定出FCV，如黄倩倩等从南京某宠物医院一只家猫的鼻咽拭子中分离得到一株FCV，并将其命名为FB－NJ－13［13］。病毒分离是较为常用的检测方法，其优点是结果直观，可增殖病毒，假阴性机率低，但也存在缺点，如耗时，一般观察到明显的病变需要数天，且出现细胞病变后，还需通过PCR 等方法进一步鉴定。

因FCV 具典型杯状结构，可通过电子显微镜技术对处理后的临床病料或细胞培养物进行观察鉴定是否有FCV 感染，但也有少数情况可能为NoV［14］。电镜技术能较为准确观察病毒的形态结构，但不能鉴别FCV 的不同毒株，且电镜技术比较复杂，需要的仪器昂贵，检测周期较长，不适于大量样本的检测。此外，EM 检测的样本中必须要有一定量的病毒，如果直接检测病料，则需要病毒含量较高，故EM 不作为常规检测手段。

2.1.2 FCV 核酸检测 RT－PCR 是常用的RNA病毒核酸检测方法，广泛应用于各种病毒的检测，包括FCV。Ohe K 等［15］针对ORF2基因序列设计引物建立了RT－PCR 方法，并用该方法检测到已免疫猫体内存在FCV，同时发现免疫了Ⅰ型疫苗株的猫，可以检测出Ⅱ型FCV 毒株，提议应改进疫苗，提升疫苗效力。王翀等［16］针对FCV 的ORF2基因序列、FPV 的NS基因序列及FHV－1的TK 基因序列设计合成3 对引物，建立了能同时鉴别FCV、FPV和FHV－1的多重PCR 方法，对FCV 的最低检出限可以达到101.9TCID50，用此方法对黑龙江省各地区收集的120 份猫血清，阳性率为2.5%（3／120）。Marsilio F等［17］建立了套式RT－PCR方法用于诊断FCV，用该方法检测47只出现呼吸道症状的猫87份样品（包括47份眼拭子和40份口腔拭子），结果显示，18份眼拭子和23 份口腔拭子为阳性。用普通RT－PCR 和病毒分离方法对同一批样品进行检测，PT－PCR检测结果，5份眼拭子和12份口腔拭子为阳性，而病毒分离结果则是5份眼拭子和13份口腔拭子为阳性，比较之下，套式RT－PCR 方法敏感性更高，但套式RT－PCR耗时相对增加。

姜雪等［18］利用TaqMan探针建立了快速检测FCV 的荧光定量PCR 方法，特异性、敏感性和重复性实验结果均良好，且用该方法对临床24 份疑似FCV 感染猫的唾液样品进行检测，结果3份样品为阳性，病毒分离和RT－PCR 方法复检阳性样品结果相同。Schulz C 等［19］成功利用荧光定量PCR 鉴别诊断FHV－1、FCV 和猫衣原体造成的猫上呼吸道症状，并用该方法分析了采样部位对病原检出率的影响，结果显示从结膜、鼻腔及口腔等多个地方采样可提高检出率。几种核酸检测方法各有优劣。常规RT－PCR 和套式RT－PCR敏感性高，样品使用量少，且可以同时检测多份样品，更适用于普查初筛；荧光定量PCR 所用试剂相对昂贵，需荧光定量PCR 仪，但可省却凝胶电泳过程，实现实时监控、定量检测。

2.1.3 FCV 血清学检测 Digangi B A 等［20］利用中和抗体试验检测了弗罗里达动物收容所中347只猫血清中的FCV 和FHV－1抗体，用血凝抑制试验检测这些猫血清中的FPV 抗体，发现大部分猫3种病毒血清抗体都为阳性，其中抗FCV 抗体滴度在≥32的猫有127只，占总数的36.6%。中和抗体试验不仅可以定性，也可以定量，敏感性和特异性都较高，但耗时长，一般需观察数天。Yuan B等［21］制备了抗FCV 的单克隆抗体，并建立了夹心ELISA 方法用 于 检 测FCV 抗 原。Diganqi B A 等［22］利 用ELISA 方法检测猫群中FPV、FHV－1和FCV 的保护抗体滴度，发现该方法对FHV－1和FCV 的敏感性比较好，但对FPV 的敏感性相对较差。ELISA方法操作简便，可量化指标，适用于筛选大量样本，缺点是影响结果的因素较多，如包被抗原纯度、二抗稀释度等。蒋红等［23］制备兔抗猫IgG，建立了免疫酶染色法（IEA）和免疫荧光（IFA）两种血清学方法，用两种方法检测5份猫血清样品，发现IFA 的阳性检出率略低于IEA。免疫染色技术同样存在影响因素多，可能出现非特异性染色等问题，但检测结果肉眼可见，较为直观。

2.2 FCV 疾病防治方法

目前还没有治疗FCV 相关疾病的特异性药物，主要是对症治疗和支持治疗。有学者对德国某款商业化的FCV、FHV－1和FPV 三联高免血清效果进行了评价，发现有上呼吸道症状的猫接种该高免血清后，早期症状有所改善，但随后效果下降，且该高免血清不能减少感染猫的排毒量［24］。多种可能对FCV 有治疗效果的药物正在研发当中，如乳酸菌［25］、甲氟喹［26］及猫ω－干扰素等。猫ω－干扰素对改善临床症状效果不明显，但是可能可以减少FCV在猫体内的复制［27］。此外，也有学者研究用RNA干扰技术抑制FCV，结果发现设计合成的特定小干扰RNA（siRNA）抑制FCV 病毒复制效果明显，可以显著降低病毒滴度［28］。

FCV 疾病主要依靠疫苗免疫预防。目前市场上使用最多的疫苗是加免疫佐剂的灭活或弱毒苗，需定期皮下或肌肉注射。也有多种其他类型的疫苗在某些国家上市使用，如美国的鼻内免疫活疫苗和欧洲的无佐剂灭活疫苗。疫苗株应与多种毒株有较强血清学交叉反应才能产生良好保护力，故对疫苗株的选择十分重要。包括我国在内，目前世界范围内应用最广的仍是单价苗，常用疫苗株为F9 或FCV－255。但FCV 单价苗不能与所有毒株产生血清学交叉反应，尤其是VS－FCV，有学者提议可选择合适的VS－FCV 作为疫苗株，可以对包括VS－FCV在内的更多毒株产生交叉保护［29］。近年来一种新型二价疫苗在欧洲投入使用，该疫苗是由FCV－431和FCV－G1制成［30］。FCV 疫苗不仅在宠物行业应用广泛，在猫科野生动物的保护中也起重要作用。目前在老虎中使用多为FCV 单价苗，但Harrison T M 等［31］研究发现，9只免疫了二价灭活苗的老虎血清与VS－FCV 毒株FCV－DD1 的 中 和 滴 度 更 高，提出二价疫苗可能可以给老虎提供更好的保护力，包括降低患VSD 的风险。

3 展望

宠物行业发展迅速，很多人养猫作为宠物，猫病也日益受重视。FCV 除感染猫外，也可感染其他猫科动物，如国家一级保护动物东北虎等，对这类野生动物的健康构成一定威胁。此外，诺如病毒急需利用FCV 等替代模型研究其相关特性，故加快FCV的研究进度十分必要。不仅应从FCV 的分子生物学方面着手研究，也应加快对FCV 检测方法、特异性药物以及新型疫苗的研制。在检测方面，应研制更适用于临床检测的方法，在改进现有的检测方法的同时，也可利用新技术，如胶体金试纸条技术等，满足快速、方便、灵敏、价格低廉等实际临床检测的要求；在治疗方面，可以借鉴其他病毒的特异性药物研究进展，如利用单抗技术；在预防方面，欲改进疫苗，解决疫苗免疫失败问题，增加免疫成功几率，可从多方面考虑，如选用新疫苗株、制备多价苗及基因工程疫苗等。相信在不久的将来，会建立更优化的检测方法，研制出特异性药物以及新型疫苗，从而更好地防控FCV 相关疾病。

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