猪圆环病毒2型的研究进展

沈强/广东永顺生物制药股份有限公司

一、PCV2的发现

在 1991年，Tracy Ward和Chuck Rhodes对加拿大地区发生的断奶仔猪多系统衰竭综合征 (postweaning multisystemic wasting syndrome, PMWS)进 行了 描 述，1994年，John Harding再次发现在相似的综合征在加拿大萨斯克彻温省发生。在之后的三年，这种疾病在各地暴发，引起了研究人员的高度注意，1997年1月27日，Lori Hassard从感染PMWS的猪群中分离到了一种圆环病毒并且他认为这种PCV与1974年Tischer最初从PK-15细胞系中发现的PCV是不同的。同年的10月，Gordon在GenBank上公布了这种新型的PCV的全基因组信息，命名为PCV2，并将不致病但基因组相似的认为是PCV1(Ellis,2014)。2000年 之 后，PCV2被证实是多种猪传染病的主要病原体，包括PMWS，猪呼吸道疾病综合征(porcine respiratory diseases complex,PRDC)，猪皮炎肾病综合征 (porcine dermatitis and nephropathy syndrome,PDNS)，先 天 性 震 颤 (congenital tremors, CT)，猪增生性和坏死性肺炎 (porcineproliferative and necrotizing pneumonia,PNP)， 肠炎等。有时这些疾病会同时感染育成猪并且PCV2还能造成猪的免疫抑制，增加其他病原体的感染几率。所有由PCV2引起的综合征被统称为 PCVD(Opriessnig et al.,2007)。

二、PCV2的流行与地理分布

当前数据显示，PCV2呈全球性流行，没有地域差异。自从1997年明确了PMWS的主要病原体为PCV2，PCV2的地理分布不断扩大到北美地区，南美洲，亚洲地区，欧洲大陆以及大洋洲等地区随后陆续在猪群中发现PCV2的存在同时造成猪群严重的病死率。当期数据显示，世界范围内PCVD的发病率为4%～30%，死亡率为70%～80%，PCVD 呈 全 球 流 行 (Segales et al.,2005)。而在中国地区PCV2的感染十分普遍，2000年，郎洪武等首次采用在国内猪群中检测到PCV2的感染 (Allan et al.,2000)，之后又从北京、河北猪群的PMWS病料中分离到PCV2病毒，2002-2011年芦银华、曹胜波、王忠田、黄伟坚、李玲等通过使用不同的检测手段对我国猪群中PCV2进行流行病学调查，其结果显示，对全国12个省(市、区)的健康猪群和发病猪群进行检测，PCV2的感染率高达78.3%(Li et al.,2013)。

三、PCV2基因型分类和变化

由于PCVD的发生的数量越来越多，基于分离到的PCV2序列的ORF2序列中核酸位点的不同(Segales et al.,2008)，可以将其分为 5种 亚 型 (PCV2a–e)。2000年之前在全球猪群中PCV2a为优势基因型。现在PCV2a可以进一步分为四个簇（2A-2D）(Olvera et al.,2007)。2000年 之 后，PCV2b的数量逐渐增多，2005～2006年，PCV2的优势基因型从PCV2a向PCV2b转变。现在PCV2b可以进一步分为3个簇(1A-1C)(Olvera et al.,2007)，自从1997年后，只在欧洲和亚洲出现，直到2005年，才在北美检测到PCV2b(Beach and Meng, 2012)。 在 1980，1987，1990年，从丹麦收集的猪血清中分离 到 PCV2c(Segales et al.,2008)，截至到现在还未在其他的样品和地区检到。

在2009年，出现的两种新的基因型，分别是PCV2d和PCV2e，分析从2004到2008年之间40株和GenBank中的56株序列中得到的 (Li et al.,2010)。而最初分离的PCV2d基因型被认为与PCV2b 1C株一致，而PCV2e与PCV2a序列相 一 致 (Cortey et al.,2011)。 在2010年的亚洲，由于终止密码子的突变，一些独特的PCV2株ORF2为705核酸长度代替了702以及234氨基酸代替了之前的233个氨基酸 (Guo et al.,2010)。这些 PCV2株显示与PCV21C型和PCV2d型关系密切，之后成为PCV2d(Guo et al.,2010)。后来也有研究人员重新命名这些毒株为PCV2突变体(Guo et al.,2012)。2012 年的北美和2014年的南美出现同样的突变型 PCV2b(Opriessnig et al.,2013)。分析从2014年为止GenBank得到的经典和流行的PCV2 ORF2序列结合2011-2013年从U.S.猪群中获得的PCV2-ORF2序列。研究结果为PCV2的遗传分歧提供了一个全球视野同时指出在美国新兴PCV2d发生率高，这可能为基因型的转变提供了支持。

据之前报道，通过比较ORF2序列，PCV2a的标志序列为5’-ACC/AAC/AAA/ATC/TCT/ATA-3’ 编 码 氨 基 酸 TNKISI。PCV2b的标志序列为5’-TCA/AAC/CCC/CGC/TCT/GTG-3’编码氨基酸SNPRSV(Cheung et al.,2007)。PCV2d 的 标 志 序列 为 5’-TCA/AAC/CCC/CTC/ACT/GTG-3编码氨基酸SNPLTV。据国内的一些近期报道，PCV2阳性样品中68.2%(45/66)是 PCV2d(Wei et al.,2013a)。 这充分证明了早期关于PCV2d成为新兴同时在中国成为一种主要优势基因型。自从2012年在美国接种PCV2疫苗的猪群中首次鉴定到PCV2d(Xiao et al.,2012)，PCV2d序列的数量大大增加，并且在亚洲，欧洲，北美洲均鉴定到，最近在巴西的猪群中分离到PCV2d(Salgado et al.,2014)。总之，这些数据有力的证明了PCV2d不仅全球性分布而且越来越有可能暗示了PCV2基因型的全球型改变。

四、PCV2引起的相关疾病

1.PMWS。PMWS是最先发现与PCV2相关的猪的疾病。PMWS主要发生于6～8周龄的猪群，保育后期和转肥育舍的前期阶段最多见，哺乳猪少见。PMWS主要症状表现为食欲差、生长发育缓慢、消瘦、呼吸困难、腹泻、皮肤苍白、可视性黏膜苍白、黄疸、贫血，淋巴结肿大，在病猪群中有时亦见有包括咳嗽、发热、胃溃疡、中枢神经障碍和突然死亡，其中有些症状可能与继发感染有关。死亡率在8%～35%之间。本病最早发现于加拿大 (McNeilly et al.,1999)，1996年暴发该病，此后在世界多个地方蔓延，包括英国、法国、德国、荷兰、西班牙、美国、爱尔兰、丹麦、日本、韩国、中国等国家暴发。我国大陆地区猪群的病死率相当高，猪群患病率为5%～30%，死亡率50% ～ 100%(Rosell et al.,1999)，并在PMWS的病猪体内常检测到与猪细小病毒、猪蓝耳病病毒、猪流感病毒、副猪嗜血杆菌、胸膜炎放线杆菌等病原，说明多种病原体与PCV2的混合感染促使PMWS的病情复杂化和持久性。

2.PRDC。PRDC主要发生于13～ 15周龄，体重约 30～ 40 kg的猪，发病率为30%～70%临床表现为生长缓慢或停止、咳嗽、精神不振、呼吸困难、摄食量减少、体温升高、等症状。Ellis等发现PCV2可能是PRDC的原发性病原。但是PCV2单纯感染不会引起PRDC，该病的发生涉及其他病原体主要有猪蓝耳病病毒、支原体、猪流感病毒、猪伪狂犬病毒、猪细小病毒、多杀性巴氏杆菌、胸膜肺炎放线杆菌等病原。此病全年均有发生，尤其在流感易发的秋季与春季，其危害程度也不尽相同，在春秋季节发生的病例较为严重，而夏季病例多为胃溃疡。因此温度、湿度变化很大的区域的猪场发生PRDC的发生与流行比较严重。

3.PDNS。1993，PDNS最早在英国记述，被认为是一种免疫介导的水疱性病，其主要影响皮肤和肾。该病易感8～18周龄的猪群，发病率为0.15%～2%，有时达可到7%。此病随后在北美、欧洲、南非和亚洲等大部分国家和地区相继被报道(Allan et al.,2000)。该病最常见的临床症状是皮肤发生圆形或不规则形的隆起，尤其是在会阴部、四肢、胸腹部最早发现，有时亦可扩展到耳朵等处的皮肤，这些隆起为红色或紫色、中央黑色的病灶,常融合形成条带。发病温和猪的体温正常，行为无异常自动恢复。发病严重者可能表现厌食、发热、苍白、跛行、结膜炎、腹泻、皮下水肿、体重减轻。患病猪剖检可见肾肿大、苍白，常被出血小点覆盖 (Rosell et al.,2000)。本病可造成吮乳期到生长发育期猪大批死亡 (Rosell et al.,2000)。

五、PCV2致病机理

1.PCV2免疫抑制机理。PCV2和PCVD的主要病灶是淋巴消耗和淋巴组织中组织细胞的代替(Opriessnig et al.,2007)。PCV2 在淋巴组织中感染和复制能破坏淋巴滤泡的的结构，导致淋巴枯竭，随后淋巴组织中淋巴细胞由组织细胞代替 (Segales, 2012)。PCV2 感染引起的淋巴滤泡破坏和白细胞减少导致了猪的免疫抑制(Ramamoorthy and Meng,2009)。

根据相关报道，在PCV2感染猪的体内，淋巴滤泡间的树突细胞 (dendritic cells,DCs)，B 细 胞，NK细胞，γ δT细胞数量的减少和CD4+与CD8+T细胞的数量随单核细胞和粒细胞增加而增加(Darwich and Mateu,2012;Grierson et al.,2007)。淋巴枯竭的严重性与PCV2抗原在感染组织中检测到的数量积极相关。PCV2已被证明可以在细支气管和腹股沟淋巴结、扁桃体、肺、肝、肾、脾、胸腺中复制(Darwich and Mateu,2012)。除了淋巴组织中病毒直接的复制和感染细胞的溶解,其他间接未知的机制也可能造成感染猪的严重的淋巴损耗。了解淋巴损耗的确切机制将促进将来的对这种病毒的有效控制。

2.PCV2感染与凋亡。PCV2感染是否能够诱导细胞凋亡仍存在很大争议。在PCV2的ORF1中发现了ORF3，同时ORF3被证明可以通过激活caspase-3和caspase-8信号通路诱导细胞凋亡(Liu et al.,2005)。令人感兴趣的是，在无致病性的PCV1中的ORF3被截短了 (Mankertz et al.,2004)。 最 近报道发现，与PCV2野毒株相比，ORF3缺陷的PCV2突变毒株对小鼠的致病力减弱(Liu et al.,2006)同时ORF3不起作用的PCV2对猪的致病力也减弱(Karuppannanet al.,2010)。然而，在猪群的独立实验研究中，虽然在接种ORF3缺失的PCV2突变株的猪体内出现血清中PCV2病毒载量的减少和血清转化的延迟，但是接种野生型PCV2与接种ORF3缺失的PCV2突变株发现组织学损伤和PCV2抗原的检出率没有明显差异(Chaiyakul et al.,2010)。尽管ORF3对于PCV2在猪体内的复制是必不可上少，但是对于其在凋亡或致病机制方面所起的作用却不能充分证明。已有的研究报道发现PCV2可以诱导细胞凋亡，PCV2通过细胞凋亡诱导B淋巴细胞的损耗 (Shibahara et al.,2000)。尽管小鼠不是PCV2的天然宿主，但是在PCV2感染的小鼠脾脏中，可以检测到巨噬细胞的凋亡(Kiupel etal.,2001)。对于PCV2致病是由于诱导细胞凋亡仍然存在许多质疑，有研究者发现，PCV2感染猪体内的淋巴消耗是由于细胞增殖的减少而不是细胞凋亡所导致(Mandrioli et al.,2004)。同样有研究报道证明，在PMWS患病猪发现PCV2的病毒载量越高，细胞凋亡越低的组织中造成淋巴损耗和肝细胞损越严重失 (Krakowka et al.,2004)。因此PCV2感染是否造成淋巴消耗和淋巴疾病还不能明确，病毒的直接复制和其他未知间接致病机制是导致淋巴组织损伤的解释似乎看起来合理。但需要更多的研究进一步明确ORF3蛋白在PCV2感染猪的体内确实存在和其在过程中是否起到明确的病毒致病作用。

六、防控

猪圆环病毒病是国际公认的对养猪业有重大经济损失的疾病，是养猪业的三大疾病(猪瘟、蓝耳病、猪圆环病毒病)之一。对PCV2的防控，首先要强化生物安全，提高相关人员的消毒意识，严格执行消毒规范。重视驱蚊灭鼠，，定期消毒，保持环境卫生。其次应加强饲养管理，控制营养需求，做好引种防疫工作，及时隔离淘汰病猪，正确处理病死猪及相关饲喂设施。此外，合理使用PCV2疫苗预防PCV2发病。同时还应定期对猪群进行投药保健，增强猪群自身的抵抗力。

参考文献（略）