鴿I型副黏病毒病研究進展

古 靜,黨安坤,蘭鄒然

(1.山東省動物疫病預防與控制中心,山東 濟南 250022；2.華派生物工程集團有限公司,四川 成都 641400)

鴿 I型副黏病毒(Pigeon Paramyxovirus I,PPMV-I),是由禽I型副黏病毒(Avian Paramyxovirus I,APMV-I)流行于鴿群,并突變為適應鴿群的新城疫病毒,通過F基因分析,顯示出是APMVI的抗原變異株,因此命名為鴿 I型副黏病毒(PPMV-I)[1]。該病毒引起的鴿新城疫在鴿群傳播迅速、發病急,發病率和死亡率極高,發病鴿以拉稀和出現神經癥狀為特征,對鴿危害大,對養鴿業影響嚴重。了解該病的致病機理、診斷技術和防治措施,為預防和控制該病具有一定的理論指導意義。

1 歷史概況

Hanson和Sinha于1952年在Poultry Science上報道過一種鴿傳染病,與雞新城疫的臨床特點類似[2]。該病直到1978年才被伊拉克的學者經過一系列血清學及分子研究確認為鴿I型副黏病毒感染[3],并為大多數學者所接受。后續調查發現,雞新城疫的大流行與鴿新城疫存在一定關系,全球曾有過4次雞新城疫的大流行,其中2次與鴿新城疫有關。而鴿新城疫的流行高峰發生在19世紀80年代早期,鴿新城疫的流行也導致家禽大面積暴發新城疫,對養禽業造成持續性威脅[4]。

我國1985年首次報道鴿新城疫,鴿新城疫病毒傳入我國香港,導致57個鴿場暴發疫情[5]。由于該病傳播快、流行廣的特點,此后該病不斷向廣東及周邊省份擴散傳播。至今為止,我國華東、華北、華南等地區都有該病報道。隨著養鴿業的快速發展,集約化、規模化程度的提高,以及賽鴿業的時尚化,給鴿新城疫傳播提供了客觀條件,該病也已成為我國養鴿業的重點防控疫病之一。

2 病原學

鴿新城疫病毒與雞新城疫病毒同屬于I型副黏病毒,都能凝集雞、鴿的紅細胞,均導致雞胚全身性出血病變。但PPMV-I粒子與APMV-I有一定的區別,PPMV-I表面有纖突,有囊膜但未發現有囊膜顆粒。PPMV-I為單股、負鏈RNA分子,基因組全長約為15 Kb,PPMV-I從3′到5′編碼6種主要結構蛋白：衣殼蛋白(NP)、磷蛋白(P)、基質蛋白(M)、融合蛋白(F)、血凝素 -神經氨酸酶(HN)、RNA依賴的RNA聚合酶(L)。

2.1 NP蛋白、P蛋白和L蛋白 NP蛋白、P蛋白和L蛋白參與RNA的轉錄和復制過程。Dortmans等人報道病毒復制復合體(NP、P和L)在決定NDV(PPMV-I)毒力方面發揮了顯著作用,上述研究人員將無毒PPMV-I株的NP、P、M蛋白和L蛋白與強毒NDV株的NP、P、M蛋白和L蛋白進行交換,結果表明,同時更換NP、P蛋白和L蛋白對病毒具有很大的影響,交換后的PPMV-I株的ICPI值由0.10變為1.03,說明復合蛋白在決定嵌合病毒毒力方面,不管對弱毒株還是強毒株都具有重要作用[6]。另一個試驗是利用PPMV-I在雞體內傳代。將弱毒PPMV-I分離株在腦內接種1日齡雞,進行傳代試驗,隨著傳代次數的增加,ICPI值增加。病毒在傳到1、3、5代后,其全基因序列與原代病毒基因序列(ICPI值為0.44)相比較,傳代1代后,L蛋白的一個堿基突變,氨基酸由纈氨酸突變為谷氨酸,ICPI值為0.43,與原代病毒相比變化不大；傳代第3代后,L蛋白又一個堿基突變,氨基酸由天冬酰胺突變為絲氨酸,ICPI值為0.60；傳代第5代后,除了L蛋白的兩個堿基突變,還包括P蛋白的一個單堿基突變,氨基酸由天冬酰胺突變為天冬氨酸,ICPI值為0.90,與母代病毒相比明顯增加。通過以上可以得出隨著病毒傳代次數的增加,L蛋白和P蛋白內發生堿基突變,而病毒毒力也在明顯增強。其后又通過試驗驗證L蛋白和P蛋白內堿基突變對病毒毒力具有較大的影響,其中三變異(PLL)毒株比雙變異(LL)毒株毒力更強。這些都充分說明復合蛋白與NDV(PPMV-I)的毒力聯系在一起,在決定NDV(PPMV-I)毒力方面有重要作用[7]。

2.2 F蛋白 研究發現,PPMV-I的裂解位點發生了較大變異,19世紀80年代分離的PPMV-I毒株的裂解位點是112GRQKRF117,而從1991年后F蛋白的裂解位點開始進化為112RRQKRF117。1999年,Werner等人測出毒株裂解位點表現為112RRKKRF117和112RRQKRF117[8]。2002年,Meulenmans測出的少部分毒株裂解位點開始表現為112RRKKRF117和112RRRKRF117[9]。

盡管多數PPMV-I毒株均具有新城疫強毒的F基因裂解位點,但是其ICPI值和MDT值表現為中毒力和弱毒力。Dortmans等將弱毒力PPMV-I毒株的F基因與1株強毒NDV毒株的F基因交換后,嵌合病毒的毒力相對于其親代病毒并未發生顯著變化[7]。Collins等將PPMV-I毒株傳代雞胚數代后,其毒力增強,但其F蛋白的結構并未改變[1]。因此,僅僅通過F裂解位點來判定病毒毒力是不完善的,還應該考慮其他因素(如復合蛋白)對病毒毒力的影響。

2.3 HN蛋白 HN蛋白是一種多功能的血凝素-神經氨酸酶糖蛋白,具有受體識別、神經氨酸酶和融合促進活性。HN蛋白長度的不同與基因型有關：長度為571 aa的基因型有Ⅳ,Ⅴ,Ⅵ型和Ⅶ型；長度為577 aa的基因型有Ⅱ型。有研究發現,HN蛋白長度與NDV毒力有關,長度為616 aa的HN蛋白主要以無活性的前體形式存在,只在弱毒株中發現；長度為577 aa的HN蛋白,在強、弱毒毒株中都有發現；長度為571 aa的HN蛋白只在強毒毒株中發現。PPMV-Ⅰ毒株的HN蛋白長度為571 aa,但是其毒力與基因型為Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ的毒株不一致。因此,用HN蛋白的長度來確定PPMV-I的毒力不準確[10]。

3 流行病學

鴿對PPMV-I極為敏感,不同品種、不同年齡的鴿均會發病,母鴿比公鴿易感,乳鴿比種鴿易感。鴿新城疫的流行無明顯季節性,一年四季均可發病,但在冬春季節多發。目前,世界范圍內流行的新城疫的基因型包括Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ型和Ⅷ型,其中Ⅵ型又進一步分為VIa-VIg 7個亞型,而VIb亞型毒株多為鴿源毒株[11]。近年來,在中國出現VIk亞型毒株。2011年,VIk亞型毒株僅出現在中國少數地區,但是到2012-2014年期間,VIk亞型毒株流行范圍擴大。薛聰等在東北地區分離到兩株VIk亞型毒株,測其ICPI值和MDT值,顯示兩株VIk亞型毒株的毒力為低毒力,但動物試驗表明,該毒株對鴿致病[12]。根據Dimitrov等研究發現,除了 Rosella/Belgium/4940/08株,其余 VIk亞型毒株均從鴿群中分離[13]。VIk亞型毒株的出現和傳播表明VIb亞型毒株正在進化,因此對鴿群實施流行病學監測,及時掌握病毒變異情況和趨勢是很重要的。

4 診斷與免疫防治

診斷方法分臨床診斷和實驗室診斷,臨床診斷主要通過臨床癥狀和剖檢病變進行初步判斷,實驗室診斷如血清學、病原學和分子生物學能進一步確診。血清學診斷如血凝抑制試驗和ELISA試劑盒適合基層人員快速診斷。如吳長新等采取病死鴿的泄殖腔拭子用新城疫單抗酶聯免疫試劑盒能快速、準確地診斷出鴿新城疫[14]。分子生物學技術如PCR方法準確性好,靈敏度高。如劉小銀等建立的RT-PCR方法可以檢測中、強毒力新城疫病毒,用此法對5株鴿I型副黏病毒進行檢測,均擴增出特異性條帶,證明這5株病毒均屬于中、強毒力[15]。

關于鴿新城疫的防治,最有效的方法是免疫接種。但至今為止,中國還沒有商品化的鴿新城疫疫苗,大部分鴿場采用雞新城疫疫苗來預防該病,但由于引起鴿新城疫的病原除了雞源新城疫病毒外,更主要是還有鴿源新城疫病毒,這兩種病毒抗原性有一定差異,致病性也有一定區別,因此使用雞新城疫疫苗免疫鴿群,雖然具有一定的效果,但是保護率并不理想。葉賀佳等將研制的鴿新城疫滅活疫苗和自行制備的雞新城疫滅活疫苗分別免疫鴿,用鴿新城疫強毒和雞新城疫強毒交叉攻毒,結果表明,鴿新城疫滅活疫苗的免疫效果要明顯優于雞新城疫滅活疫苗[16]。近幾年,國內許多學者研究鴿新城疫疫苗取得比較好的效果。賀奮義等研制的蜂膠佐劑滅活疫苗注射鴿后180 d仍維持較高抗體水平,在免疫后30、90、180 d用強毒株攻擊,其保護指數均為100%[17]。趙振振等研制出專用于預防鴿新城疫的滅活疫苗VIb-I4免疫鴿,免疫鴿的抗體平均效價可以達到7 log2以上,與傳統滅活疫苗相比,用VIb-I4研制的滅活疫苗免疫鴿群后產生的抗體效價更高,免疫保護效力更強[18]。

5 展望

目前,鴿新城疫已成為養鴿業的一種最主要傳染病,在各種鴿群(肉鴿、賽鴿和信鴿)中普遍存在,一旦該病傳入非免疫鴿群,或者免疫效果不好的鴿群,其發病率和死亡率都比較高。由于目前還沒有有效治療藥物,使用有效疫苗預防該病是關鍵。診斷該病的方法較多,關于快速鑒別診斷鴿新城疫強弱毒株的報道也不少,但是,當鴿場存在雞新城疫病毒和鴿新城疫病毒混合感染時[19],卻沒有鑒別診斷鴿新城疫病毒和雞新城疫病毒的方法,鑒別診斷方法應受到行業的關注,加大研究力度,早日為社會提供鑒別診斷方法。關于疫苗使用,基于沒有商品化鴿新城疫疫苗,許多鴿場只能使用雞新城疫疫苗來預防鴿新城疫,然而其免疫效果受到質疑,研制出具有良好免疫原性的鴿新城疫疫苗已迫在眉睫,同時專業人員已開始關注,相信不久的將來國內會出現優質的鴿新城疫專用疫苗。