豬呼吸與繁殖綜合征診斷與防控的研究進展

志強 譯

豬呼吸與繁殖綜合征診斷與防控的研究進展

志強 譯

通過免疫力來防控PRRSV是一個難以達到的目標。已有多種免疫分支細胞已經表現出沒有參與或沒有作用。

在20世紀80年代末90年代初，在北美和西歐出現了一種以繁殖與呼吸問題為特征的新型疾病。該病是由一種豬動脈炎病毒引起的，根據該病毒所引發的癥狀，人們稱其為豬呼吸與繁殖綜合征病毒（PRRSV）。在北美和歐洲，這兩種基因/抗原明顯不同的病毒在養豬業不斷循環：分別為北美型（amPRRSV）和歐洲型（euPRRSV）。根據血清學檢測結果表明，amPRRSV在北美早已存在，又根據基因分析結果顯示，北美的amPRRSV比西歐的euPRRSV存在更多的基因變異。其中，后一發現可能是由于該病毒在北美豬群中的早期流行和/或多渠道引入造成的，而西歐僅面臨從一個渠道引入該病的風險，即西德。因此，早期的euPRRSV毒株在基因方面都密切相關。在20世紀90年代早期，amPRRSV的致病性要強于euPRRSV。實際上，盡管這兩種毒株在妊娠后期在導致生殖系統感染方面的致病力相似，但感染amPRRSV會比euPRRSV導致更多的臨床癥狀（發熱和腹瀉）和呼吸問題。

只有在與其他病原/毒素混合感染時，euPRRSV才能引發明顯的一般癥狀和呼吸相關的臨床癥狀。通過基因重組和基因漂移，美洲毒株變異很快，從而出現了許多新的毒株，這些新毒株毒力更強，且通過商品疫苗更難控制[非典型PRRSV，可導致母豬流產與死亡綜合征（SAMS）]。2006年，在中國出現了毒力非常強的amPRRSV變種，這是一種至今仍在影響亞洲養豬生產的變種（長時間高熱、呼吸與繁殖障礙和高死亡率），且對其他各大洲的養豬業是也是一個威脅。在東歐，研究人員新發現一個驚人的變種，這是euPRRSV的一個分離株，從而發現了PRRSV的新亞型（2、3和4），這幾種亞型與1亞型存在很大差異。目前，我們可以認為euPRRSV在1亞型進入西歐之前，已經在東歐流行很長一段時間了。當人們開始考慮西歐和東歐的euPRRSV毒株時，發現euPRRSV的遺傳變異幅度要遠大于美國的amPRRSV，從而導致目前全球PRRSV的流行情況非常復雜。研究人員還發現東歐PRRSV毒株的2亞型（Bor原型）和3亞型（Lena原型）要遠比西歐株[1亞型（Lelystad）]毒力強得多。euPRRSV株Lena的毒力和致病性甚至與導致亞洲高熱病的amPRRSV一樣強。在西歐的幾年，euPRRSV仍然主要與繁殖問題有關。在試驗條件下單一接種euPRRSV并不會導致發熱和呼吸問題。但從2013年年中開始，PRRSV開始在比利時以及大多數鄰國引發類似流感樣問題（數據未發表）。在試驗條件下接種上述隔離株之——Flanders 13，可復制出發熱和呼吸問題。從遺傳角度來看，該病毒與其他流行的PRRSV有很大差異。

PRRSV的致病機制完全由巨噬細胞的分化機制決定。在過去的20年間，PRRSV 1亞型的euPRRSV株（原型Lelystad）在豬體內的復制非常相似，其目標是帶有唾液酸黏附素受體的分化巨噬細胞。這些細胞在扁桃體、肺臟、淋巴結、脾臟、產婦子宮和胎兒胎盤內很容易找到，在豬只其他器官內則較少。由于該病毒在上呼吸道內復制情況不佳，因此在鼻拭子內很難分離到該病毒，且在豬與豬之間傳播速度并不快。由于被感染的分化細胞數量相當有限，因此血清內病毒滴度一般在102～104 TCID50/ml之間。3亞型euPRRSV（原型Lena）與LV樣毒株存在差異，因為他們能夠感染不存在唾液酸黏附素受體的分化巨噬細胞新亞群。這很可能是存在其他受體導致的。通過實驗，取鼻腔黏膜進行活組織培養，結果發現，在上呼吸道上皮細胞內和下存在大量的這種額外的巨噬細胞亞群，從而使得該毒株在呼吸道組織內復制比1亞型活躍，高10～100倍，從而可導致大量散毒和急性病毒血癥（比1亞型高100倍，病毒滴度在104～106 TCID50/ml）。根據這種易感巨噬細胞新亞群所在的位置，我們假設他們代表鼻腔巨噬細胞。

這些細胞形成了一個致密的網絡，構成了抵御病原的第一道屏障。該毒株會破壞鼻腔巨噬細胞和肺泡巨噬細胞，這很可能是該毒株會導致細菌繼發感染和敗血癥的原因所在。新發現的Flanders 13樣毒株是1亞型euPRRSV毒株，這種毒株和Lena毒株變異的方向相同。通過采集鼻腔黏膜進行活組織檢查發現，這種病毒還會在非唾液酸黏附素陽性巨噬細胞中復制。感染euPRRSV動物的鼻腔分泌物中病毒滴度，與該病毒在鼻腔黏膜活組織內的復制情況一致。盡管在鼻腔分泌物內很難檢測到LV樣1亞型euPRRSV，但在鼻腔分泌物內可很容易檢測到3亞型PRRSV和Flanders 13樣毒株。有學者對這幾種不同毒株進行了傳播試驗，以確定病毒在鼻腔巨噬細胞內復制的能力是否與其產氣細菌的蔓延有關。可被euPRRSV感染的巨噬細胞亞群數量的增加是一種非常危險的進化，euPRRSV復制數量增加了10～100倍，病毒突變也會以同樣的數量級增長。我們知道突變會有助于病毒使免疫接種失效，會增加出現強毒毒株的風險。另外，由于豬PRRSV受體唾液酸黏附素和CD163與其人類同源生物之間存在密切關系，因此人類應考慮存在豬只將該毒株傳播給人類的風險。

考慮到euPRRSV株的這些發現，我們最近對豬鼻腔黏膜內活組織培養進行了一項試驗，結果發現，amPRRSV老毒株（VR2332）和較新的毒株（SDSU-73、NADC、MN-184）均可很容易在豬鼻腔黏膜內的唾液酸粘附素陽性和唾液酸粘附素陰性巨噬細胞內大量復制（數據未發表），這一結果解釋了多種現象。從一開始，AmPRRSV的表現就與euPRRSV存在差異，amPRRSV可在巨噬細胞的更多亞群內生長，比之前的1亞型euPRRSV LV樣毒株要多。其在上呼吸道內大量復制與1亞型euPRRSV株的少量復制不同。這也解釋了為什么amPRRSV可很容易通過進行傳播。另外，較多數量的巨噬細胞亞群可被amPRRSV感染，這解釋了為什么amPRRSV的毒力/致病性要比之前的1亞型euPRRSV株強，且可導致更多的繼發感染。這解釋了為什么amPRRSV能夠在唾液酸粘附素陰性豬只內復制。

所有這些發現在診斷功能中非常重要。在繁殖失敗期間，PRRS病因診斷對于PRRSV毒株來說都很簡單。PRRSV在胎豬胎盤內的巨噬細胞內復制，在其在妊娠后期變成唾液酸黏附素陽性時。這會導致嚴重的胎盤炎，并會將病毒傳播給胎豬。胎盤炎是胎豬發病和死亡的主要原因。由于胎盤尺寸較大，且經常會出現小范圍的PRRSV復制，因此很難根據胎盤組織做出診斷（因為不知道取胎盤哪部位作為樣品）。由于胎豬在死亡前還沒有時間發育出抗體，因此也不可能通過對胎豬液體進行血清學檢查來診斷PRRS。將所有這些致病環節考慮在內。建議在出現繁殖問題時，利用qRT-PCR對流產胎豬的臍帶（與胎豬胎盤相連）和器官（肺臟/脾臟）進行檢測。對于LV樣euPRRSV株，在出現呼吸問題時，euPRRSV的診斷非常困難，他們總是會引起仔豬長期感染，無論其健康狀況如何（發病或健康）。因此，陽性結果的意義就是證明肺臟或血內存在病毒。在同樣情況下，很難解釋發生的血清學轉化。并不是因為豬只發生血清學轉化為LV樣euPRRSV株，病毒才會引發問題。該診斷問題是大多數西歐的養豬場至今不會給仔豬接種PRRSV疫苗的原因之一。但是，在表現出流感樣問題（amPRRSV、2亞型和3亞型euPRRSV以及新的Flanders 13樣euPRRSV引發）的豬只，可很容易通過采集鼻腔拭子和血樣以及定量高病毒載量（鼻腔分泌物中最高未105 TCID50/ml，血中最高為105～106 TCID50/ml）來證明PRRSV在上呼吸道內的大量復制。

通過免疫力來防控PRRSV是一個難以達到的目標。已有多種免疫分支細胞已經表現出沒有參與或沒有作用。有少量干擾素參與了對PRRSV的殺滅。抗體會在感染8天后出現，但需要數周才能出現病毒中和。自然殺傷細胞和細胞毒性T淋巴細胞的效果都不充分。只有中和抗體（在一個月之后出現的少量），以及尚未鑒定的豬源殺傷細胞是僅有的兩種對PRRSV有殺傷力的分支細胞，應通過免疫接種加以激活。病毒的漂移使之成為一個移動的目標，會使整個免疫接種策略變得尤為復雜。在不經的將來，獲取適應性強的疫苗是非常重要的，這種疫苗應包含與在當地循環毒株密切相關的毒株。有效且適應性強的滅活疫苗和弱毒疫苗（數據未發表）已經出現，將很快應用于該領域。業內最大的夢想就是生產出適應性強的標記載體疫苗，可在呼吸道誘導局部免疫。只要PRRSV不會和他的姊妹動脈炎病毒——乳酸脫氫酶升高病毒（LDV）一樣難以應付，我們就應該繼續對投資來研發這種疫苗。

綜上所述，在不久的將來更好地控制PRRS格外重要，我們不能坐以待斃。養豬業必須生產出適應性強的滅活疫苗和弱毒標記疫苗，并改進生物安全措施，來全面防控PRRSV的流行。養豬場、PRRS研究人員和制藥公司應肩負起各自的責任并聯合起來共同尋求解決方案來消滅這一不斷變化的敵人，否則會演變成一場真正的噩夢。面對這一形勢，全球所有機構都應優先資助PRRS研究，否則這將成為一個不可原諒的錯誤，不僅僅是對動物健康，也是對人類健康。

（略）