伪狂犬病毒主要毒力基因的研究进展

任卫科 池晶晶 李秀丽 鄢明华 张莉

摘要：伪狂犬病（pseudorabies， PR）是由伪狂犬病毒（pseudorabies virus， PRV）引起的一种急性传染病，是影响养猪业发展的重要疾病之一。2011年以后我国免疫猪群中爆发PR，研究发现目前流行的PRV与早期毒株相比已经出现了变异。本文将对PRV主要的毒力基因gE、gB、gC、gD和TK基因最新研究进展进行了综述。

关键词：伪狂犬病毒；基因；现状

中图分类号：S858.28 文献标识码：B 文章编号：2096-3637（2017）07-0012-02

伪狂犬病（pseudorabies， PR）是由伪狂犬病病毒（pseudorabies virus， PRV）引起的一种急性传染病，可以引起多种家畜及野生动物的一种以发热、奇痒、呼吸和神经系统障碍为主的高致死性疾病。该病在猪上主要表现为母猪流产，产死胎、木乃伊胎；仔猪腹泻及出现神经症状，两周龄内仔猪高发病率及高死亡率，育肥猪发病后更多的表现为呼吸道症状及延缓出栏时间。PR上个世纪50年代传入我国后，已遍布大部分省市，曾经给养猪业造成惨重损失。自从PR基因缺失疫苗（Bartha-K61）引入并广泛应用后，该病在国内国基本上得到控制。然而2011年之后，我国华东、华中、华北以及东北地区的疫苗免疫猪群中相继出现PR疫情，流行呈猛增趋势[1]。国内一些科研院所随即对新流行的PRV进行了一些研究，本文将PRV的研究进展进行了详细综述。

1 PRV基因组结构及分型

PRV属于疱疹病毒科，为双股DNA病毒，基因组大小约143 kb，分子量87-92×l03 kDa，G+C含量高达74%。PRV基因组分为两部分：长独特区UL和短独特区US。由于US区段和UL的方向有两种（一致或相反），因而导致有两种异构体。

Herrmann等（1984）通过BamHI-RFLP分析方法，将PRV分为4个基因型，I型和II型在全世界广泛存在，III型和IV型分别分布于丹麦和泰国。叶超等（2015）利用BamHI-RFLP分型方法对我国目前流行的PRV毒株进行分型，发现国内流行毒株主要为II型，而国外以I型为主[2]。在已知的动物病毒中，PRV基因组相对保守和稳定，但并不是一成不变的。Sara等对比利时的PRV的分型情况研究发现，1973至1976年的基因型主要为I型，1988至1989年的分离株的基因型为II型。

2 PR主要毒力基因

在对PRV基因组的研究中，有些学者对分离毒株部分基因的同源性进行了分析，研究发现我国目前流行的PRV的毒力和抗原性基因与早期毒株相比已出现变异，主要研究进展如下。

2.1 gE基因

gE是至今发现的所有PRV野毒株都表达的一种糖蛋白，是PRV主要的毒力基因，能够介导病毒在细胞间的扩散，并有助于PRV向中枢神经系统扩散，它也是PR基因缺失疫苗的标志基因，通过检测gE基因的有无可区分疫苗株和野毒株的感染。

彭金美等（2013）對黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、河南等省分离到的PRV毒株的gE基因进行了测序并与NCBI中登录的相应序列进行比对，其同源性虽仍在97%以上，但这些分离株均在一个相对独立的遗传分支中。安同庆等从黑龙江、吉林、辽宁、江苏、河南发病猪场分离到的16株猪PRV，对其gE基因进行测序，并于NCBI中发布的早期PRV基因序列进行对比，同样发现这15个毒株位于相对独立的遗传分支中，对其氨基酸序列的分析结果显示15个分离株在48和492-495位氨基酸上均增加了一个天冬氨酸（Asp）。余秋颖（2014）等对从河南分离的4株PRV的gE基因进行氨基酸序列的遗传进化分析显示，分离的这4株PRV为一个单独的小亚群，与国内代表株HB/HD株、Ea株处于同一较大分支上，亲缘关系最近，与马来西亚PPRV株、韩国Yangsan株又处于同一大分支上，形成1个亚洲毒株进化群，而欧洲分离株与南美洲分离株处于另外一个大分支上，形成1个欧美毒株进化群。对这4株分离株PRV的gE基因核苷酸及其推导的氨基酸序列与参考毒株（OOV72株、89V87株、Becker株、Kaplan株、NIA-3株、NS347株）比对分析显示：4株PRV分离株gE基因核苷酸序列第6位、161位、1342位、1534 位由G变为A，54位由G变为D，228位由C变为A，448位由V变为I，512位由G变为S，1472位与1473 位之间插入CGA，1539位由G变为A。相应氨基酸序列47位与48位之间插入1个D，138位与139位之间插入GAC，493位与494位之间插入1个D。

2.2 gB基因

gB蛋白是PRV囊膜的主要成分之一，是该病毒的一种主要糖蛋白和免疫原蛋白。gB蛋白形成一个由二硫键连接的同源二聚体复合物，能诱导机体产生依赖补体和不依赖补体的两种中和抗体。gB基因在疱疹病毒成员中属最保守的糖蛋白基因，在不同的疱疹病毒之间，gB蛋白的功能可以相互取代，且对于病毒的感染必不可少。

张青占等从江苏分离的JS-2012株的gB基因测序结果分析显示，其gB基因在207-208位发生GA特征性替换为CG，285-286位发生了GT特征性替换为CG[20]。279-281位有連续3个碱基（CGG）插入。215-217位发生了不同于Bartha株的3个碱基的替换。此外，与Bartha株相比，223和225-233位存在不连续的1 + 8个碱基的缺失，这些大段碱基缺失可能会导致其抗原性变化[3]。

2.3 gC基因

gC蛋白是PRV的一种主要糖蛋白但并不是病毒感染所必需的，能诱导细胞免疫应答且为病毒的主要中和抗原之一。gC是PRV基因序列中变异相对活跃的基因。在不同的免疫压力下分离到的毒株，gC基因（大约671 bp区域）出现多种形式的突变。Antonio等对NCBI上公布的gC基因序列进行遗传进化树分析，将PRV分为5个主要的基因型。叶超（2015）研究表明，中国分离毒株相对于国外分离株在gC蛋白第63-69为连续插入AAAATPA 7个氨基酸，且该插入突变可以作为鉴定国内外PRV的分子特征。范克伟等（2016）研究发现近年来PRV分离株gC基因有许多相同的氨基酸替换特征，最有特征性的是氨基酸52-61位、63-69位和186-194位的替换或插入，这可能会导致PRV分离株的抗原性同Bartha-K61株发生一定的变化。

2.4 gD基因

gD蛋白为PRV的主要中和抗原，其ORF编码402个氨基酸的蛋白质，具有糖蛋白固有的特征。gD能识别脊髓灰质炎受体家族，介导病毒与靶细胞的稳定结合，参与病毒感染的穿入过程。

张亮等（2012）将分离到的PRV北京株与NCBI上公布的其他PRV gD基因的序列进行比较，相似性在97%～99%之间，但北京株与国内外分离株Ea株、MinA株、FA株、FZ株、Kaplan株等分处于两个不同的系统进化树分支[4]。张新平等（2014）对福建分离株LY株gD基因的测序结果与FA株、FZ株、Kaplan株等进行比较，发现LY株的9、10、221位点对应的氨基酸存在差异。

2.5 TK基因

TK基因即UL23基因，属于病毒的早期基因，其编码产物胸苷激酶是胸腺嘧啶合成补救途径中所必需的酶，能够将ATP上磷酸转移到脱氧胸苷的5羟基上，从而生成脱氧胸苷5单磷酸和ADP。TK基因是PRV增殖的非必需基因，是对PRV毒力影响最大，一旦灭活则毒力丧失或者明显降低，也是病毒化学治疗和基因缺失致弱疫苗的主要靶基因，缺失TK基因的PRV在神经元中的复制能力极弱[7]。

张士强等（2012）的研究中将PRV SL株TK基因与其他α疱疹病毒的TK基因的核苷酸序列进行了相似性比较，发现PRV TK基因与其他α疱疹病毒的TK基因相似性并不是很高[25]。但是，N末端的3个高度保守的序列（DGXXGXGK、EPMXXW、DRHPXA）是9个疱疹病毒TK都具有的，推测这些保守序列很有可能是ATP等的结合结构域，或者PRV TK蛋白酶的活性中心。进一步绘制的PRV TK基因与其他α疱疹病毒的TK基因的进化树发现该毒株的TK基因与PRV韩国分离株Yangsan的TK基因亲缘关系要比与国内分离株鄂A株的更近[5]。

3 结语

PR是危害世界養猪业的重要疾病之一，在我国显的尤为重要，特别是在2011以后出现的流行PRV变异株，已经给我国的养猪业造成巨大的经济损失。然而令人欣喜的是兽医科研工作者已经在PRV的毒力基因研究方面取得了一些进展，为今后PRV流行株的诊断、鉴定及下一步防控奠定了一定基础。

参考文献

[1]薛双，冯艳，周坤，等.猪伪狂犬病在我国的流行现状.中国猪业，2012，12：41-42.

[2]叶超，猪伪狂犬病毒HeN1株全基因测序与病毒遗传变异分析[農业硕士论文].哈尔滨： 哈尔滨兽医研究所， 2015.

[3]张青占.变异猪伪狂犬病毒的分离鉴定及生物学特性分析[农业硕士学位论文].北京：中国农业科学院， 2013.

[4]张亮，张坦，郑杰，等.猪伪狂犬病病毒北京株的分离鉴定. 中国畜牧兽医，2012，39： 229-231.

[5]张士强，易悦，徐志文，等.猪伪狂犬病病毒SL株TK基因的克隆与生物信息学分析. 中国畜牧兽医， 2012， 39： 26-30.