A型塞內卡病毒研究進展

廖迎新，范錦戴，張夢茹，劉晨晨，章洋溢，孫顯月，陳金頂，趙明秋*

(1.華南農業大學 獸醫學院，廣東 廣州 510642；2.廣東茂名農林科技職業學院，廣東 茂名 525000)

A型塞內卡病毒(Senecavirus A，SVA)，也稱為塞內加谷病毒(Seneca valley virus，SVV)，是單股、正鏈RNA 病毒，屬于小RNA 病毒科塞內卡病毒屬成員。該病毒感染可引發母豬水泡性相關疾病，并可導致新生仔豬急性死亡，影響養豬業的發展。SVV-001是SVA的原形毒株，該毒株分離于2002年，當時被認為是PER.C6細胞中的污染物[1]。SVV-001對人體無毒，且具有溶瘤特性，因此該病毒被用于嘗試治療人的神經內分泌腫瘤[2]。SVV-001雖然能感染豬，但不能使豬致病[3]。2007年美國某屠宰場報道加拿大豬群出現水泡性疾病癥狀，經檢測發現與SVA感染有關[4]。近年來，美國、加拿大、哥倫比亞、巴西、泰國和越南等國家均報道豬群感染SVA疫情[5-10]。2015年3月，廣東省某豬場發生國內首例SVA感染疫情[11]。隨后，SVA疫情在我國其他省份陸續出現[12]。SVA感染嚴重影響母豬的生產效率及新生仔豬存活率，是養豬業的潛在威脅。為了給SVA防控提供有效信息，現對SVA病原學、流行情況、致病性、致病機理研究、疫苗研發、診斷及防控等方面進行綜述。

1 SVA病原學簡介

SVA是單股、正鏈RNA病毒，無囊膜，病毒粒子呈典型的二十面體對稱結構，直徑25～30 nm[1]。其基因組全長約7.3 kb，由5′-UTR、3′-UTR和1個大的ORF組成(圖1)。5′-UTR含有內部核糖體進入位點(IRES)，40S核糖體亞基可與5′-UTR結合從而啟動多聚蛋白前體翻譯，3′-UTR含有poly(A)。ORF編碼由P1、P2和P3組成的大蛋白前體。該蛋白前體可被病毒和細胞蛋白酶切割、加工并產生4種結構蛋白(VP1、VP2、VP3和VP4)和8種非結構蛋白(Lpro、2A、2B、2C、3A、3B、3C和3D)[1,13]。

圖1 SVA基因組結構[13]

2 SVA國內流行情況

2015年3月，廣東省某豬場的斷奶母豬出現鼻鏡水泡、跛行等疑似水泡疾病癥狀，經檢測發現口蹄疫病毒、豬水泡病病毒和水泡性口炎病毒等水泡相關病原均為陰性，而SVA為陽性，同時成功分離到SVA毒株CH-01-2015[11]。自2016年后，我國華南、華中、西南和東北等地區均發生SVA疫情[12]。根據基因組遺傳進化分析，國內SVA毒株至少可分為5種類型[14]，意味著SVA毒株的復雜多樣。也有報道稱國內SVA分離毒株可分為USA-like和Canada-like毒株；而2017年以來，國內流行毒株主要是USA-like毒株[15]。我國是養豬大國，養殖密度較大，區域間生豬調運頻繁，為SVA的存在和傳播創造了有利條件。SVA是RNA病毒，該病毒在豬群中的持續存在和傳播加快了SVA基因組的變異和重組，給SVA的防控增添更大的難度[16-18]。

3 SVA致病性

研究發現，SVA感染母豬或育肥豬后，豬只體溫輕微升高，感染后3～5 d嘴唇、鼻子、舌頭和冠狀帶等部位形成水泡病變，病豬可出現嗜睡、厭食和跛行等臨床癥狀。SVA感染后出現短期的病毒血癥，1～10 d在血清中能檢測到病毒RNA。感染后21 d，仍然可從口鼻分泌物和糞便中分離出感染性病毒。感染后28 d，在口鼻分泌物和糞便中仍然可檢測到病毒RNA(圖2)[19-21]。JOSHI等[20]發現，育肥豬在感染后3～7 d，扁桃體、脾臟和淋巴結可觀察到淋巴樣增生。研究發現，不同毒株的致病性存在明顯差異，其毒力從低致病性到高致病性不等[15,22]。

圖2 SVA感染動力學[21]

CHEN等[22]評估國內2株SVA毒株(GD-S5/2018和GD04/2017)致病性，發現這2株SVA毒株均可感染豬，但毒力差異較大，GD-S5/2018感染導致豬只典型的水泡相關癥狀，而GD04/2017感染的豬只除了精神狀態差外，未出現任何典型臨床癥狀。除了導致母豬和育肥豬水泡性癥狀外，仔豬急性死亡也是SVA感染的主要特征。新生仔豬死亡率高達30%～70%，有時伴有昏睡、腹瀉或神經癥狀[6]。

4 SVA致病機理

病毒感染實際上是病毒與宿主之間相互博弈的過程。病毒入侵宿主后，機體會啟動一系列免疫應答，試圖達到清除病毒的目的。而病毒為了生存，則會采取一系列策略抵抗宿主免疫反應，以實現免疫逃逸和自身復制。天然免疫反應作為機體免疫應答的重要組成部分，在病毒與宿主的互作中發揮著重要作用。其中，Ⅰ型干擾素信號通路作為天然免疫的關鍵組成部分，與SVA感染免疫密切相關。LI等[23]發現SVA感染可激活Ⅰ型干擾素信號通路，而RIG-Ⅰ功能缺失則抑制SVA感染過程中IFN-β和干擾素刺激因子MxA、ISG15和GBP1等的表達，進而促進SVA在PK-15細胞復制，表明RIG-Ⅰ對SVA感染過程Ⅰ型干擾素信號通路的激活是必需的。WEN等[24]發現SVA感染可以誘導RIG-Ⅰ降解，進一步發現SVA 2C和3C蛋白通過Caspase信號途徑降解RIG-Ⅰ，從而抑制Ⅰ型干擾素產生；而RIG-Ⅰ過表達則顯著抑制SVA復制。QIAN等[25]研究發現SVA通過3C靶向切割接頭蛋白MAVS、TRIF和TANK，從而抑制宿主Ⅰ型干擾素產生。此外，3C還可切割宿主poly(A)結合蛋白(PABPC1)，下調宿主蛋白合成效率，從而促進SVA復制[26]。XUE等[27]發現SVA感染降低PK-15細胞IRF3和IRF7蛋白表達，進一步研究發現SVA 3C與IRF3和IRF7互作，并降低IRF3和IRF7蛋白表達水平和磷酸化水平，且IRF3和IRF7的降解抑制IFN-β、 IFN-α1、IFN-α4和ISG54轉錄，表明SVA 3C通過降解 IRF3和IRF7抑制IRF3和IRF7介導的先天免疫應答。同時，XUE等[28]還發現，SVA復制過程與泛素-蛋白酶體系統密切相關，3C還具有去泛素化功能，可抑制RIG-Ⅰ、TBK1和TRAF3泛素化，進而抑制IFN-β和ISG54表達，從而負向調控Ⅰ型干擾素信號通路。閆鳴昊等[29-30]發現敲除TPL2(MAP3K8/COT)基因促進SVA復制，進一步發現TPL2基因調控SVA復制的過程可能與IFN-α、IFN-β、IFN-γ、ISG15、ISG54和ISG56表達抑制有關，表明TPL2在SVA感染過程中發揮抗病毒作用。WANG等[31]通過轉錄組學分析也發現Ⅰ型干擾素在機體抵抗SVA感染的免疫應答中發揮關鍵作用。唐曉鈺等[32]利用高通量測序分析了SVA感染的lncRNA差異表達譜，發現lncRNA靶基因主要富集于p53信號通路、RIG-Ⅰ樣受體信號通路、MAPK信號通路和IgA生成的腸道免疫網絡通路等。ZHU等[33]利用組學方法分析SVA感染細胞中lncRNA和mRNA差異表達譜，發現受調控的基因主要涉及宿主免疫和炎癥反應相關信號通路，進一步發現lnc-MSTRG.18940.1沉默抑制SVA復制和TNF-α、IL-1、IL-6和IL-8等炎性因子的產生。

已有研究表明，細胞凋亡和自噬等生物過程與SVA感染密切相關。FERNANDES等[34]研究發現SVA感染可誘導宿主細胞凋亡，同時發現3C蛋白水解活性對SVA誘導凋亡過程是必需的。王詠等[35-36]研究發現，SVA結構蛋白VP1可與宿主促凋亡蛋白BAD在線粒體上發生互作，促進凋亡蛋白Bax和Caspase 3的表達及活化，從而激活線粒體凋亡通路，導致細胞凋亡發生。LIU等[37]也證明SVA 2C和3C可通過線粒體介導的內源性途徑誘導細胞凋亡。此外，HOU等[38]研究發現，SVA可通過PERK和ATF6 UPR途徑誘導細胞自噬，進而促進病毒復制。上述研究結果表明，細胞凋亡和細胞自噬在SVA感染免疫中發揮著重要作用。

此外，在SVA的傳播機制方面，XU等[39]發現外泌體介導SVA在細胞間的傳播，且SVA特異中和抗體不能阻斷外泌體介導的SVA細胞間傳播，揭示外泌體在SVA在傳播中的重要性。

5 SVA的診斷方法

SVA是國內豬群中新流行的病原，其感染引起的臨床癥狀與口蹄疫、豬傳染性水泡病、水泡性口炎和豬水泡性皮疹等水泡性相關疾病相似，在臨床上很難對這些疾病進行區別診斷，需借助實驗室診斷技術對其進行確診。目前已有多篇文章報道SVA的分子診斷方法，如RT-ddPCR檢測方法[40]、基于探針的熒光定量RT-PCR檢測方法[41-43]、SYBR Green熒光定量RT-PCR檢測方法[44]、RT-RPA快速檢測方法[45]和RT-LAMP檢測方法[46-47]等。其中，RT-RPA和RT-LAMP屬于等溫擴增技術，不需要復雜的精密儀器，對于設施配置較為簡單的實驗室而言，等溫擴增檢測技術可作為首選。另外，SVA的多種血清學診斷方法也已被建立，如間接ELISA[48-49]、競爭ELISA[50-51]、間接免疫熒光技術[52]和病毒中和試驗[50,53]等。諸多核酸檢測方法和血清學檢測方法的建立，為SVA感染的診斷、疾病監控和流行病學調查等提供了強有力的工具。

6 SVA疫苗的研究進展

目前，市場上尚無針對SVA的商業化疫苗，關于SVA疫苗研發的報道仍然不多。CHEN等[54]利用反向遺傳操作技術制備SVA標記毒株，初步研究該毒株的生物學特性，為SVA 疫苗的研發提供了有力的工具。YANG等[55]利用SVA CH-FJ-2017毒株制備SVA候選滅活疫苗，并評估該候選滅活疫苗的免疫效果，發現免疫豬只產生較高水平的中和抗體，同時可抵抗SVA同源毒株攻擊，表明該候選滅活疫苗具有潛在的應用前景。SHARMA等[56]利用反向遺傳操作技術制備SVA的弱毒株(rSVAm SacⅡ)，通過動物試驗證實該毒株已被致弱，且免疫該弱毒株的豬只可抵抗不同SVA毒株攻擊，表明該弱毒株是有潛力的候選疫苗毒株。

核酸疫苗和亞單位疫苗因其制備簡單，安全性高，可有效誘導機體產生免疫應答，也是疫苗研發中常用的策略。魏婷等[57]將SVA衣殼前體蛋白P12A基因和3C蛋白酶基因進行融合，獲得融合基因P12A-3C并制備真核表達質粒pCD-P12A-3C，進一步研究發現免疫該質粒的小鼠可產生較高水平抗體，初步證明該候選核酸疫苗的免疫效力。莫亞霞等[58]利用大腸桿菌表達系統表達SVA衣殼蛋白VP0、VP1和VP3，發現這三者均能與豬的SVA陽性血清發生特異反應，且可組裝成五聚體，具有開發為SVA病毒樣顆粒疫苗的潛在價值。

國內SVA毒株的基因組變異和重組現象頻繁出現，流行毒株復雜多樣，給疫苗研發增加不少壓力。如何研發出可抵抗不同類型毒株攻擊的SVA疫苗是疫苗研發的重點。新型表位疫苗由于其安全、有效和研發周期短等優點，逐漸受到科研工作者的青睞。FAN等[59]制備了針對SVA衣殼蛋白VP1和VP2的單克隆抗體，并利用這些抗體鑒定了VP1和VP2的多個線性B細胞表位，這些表位的鑒定將有利于揭示病毒致病機制，同時也有利于疫苗研發和檢測方法的建立。除了通過試驗篩選，還可考慮利用基因組序列分析與預測等途徑，獲取SVA毒株保守的抗原表位，利用基因工程技術，制備新型的SVA表位疫苗。

7 SVA的防控

目前市場上尚無針對SVA的疫苗和抗病毒藥物，SVA的防控仍然存在一定的困難。根據獸醫科研工作者的建議[12,60]，結合養豬生產實際，需采取綜合措施對SVA感染進行防控。對規模化豬場而言，良好的生物安全體系可將大部分病原微生物攔截在大門之外，同時也是SVA防控的關鍵。建立生物安全體系的配套設施、豬場引種或使用相關生物制品時進行嚴格檢疫、實施嚴格的消毒防疫制度、豬群執行全進全出、建立科學飼養管理和樹立嚴格的防疫意識等，都是生物安全體系建設的重要組成部分。針對發病豬只的治療，尚無特效藥物，需將發病豬只進行隔離飼養，然后采取對癥治療。此外，科研工作者可考慮加快SVA 疫苗研發工作。目前豬群中接種的疫苗數量較多，再增加SVA的疫苗接種是否會加劇對豬群的應激作用，從而造成不必要的負面影響，仍未可知。若SVA疫苗上市，建議對SVA經常流行的區域進行免疫接種，而不是盲目接種，以免增加豬群應激。

8 小結

SVA感染可引起母豬或育肥豬出現水泡性臨床癥狀，并可引起新生仔豬急性死亡，是養豬業的一大隱患。該病自2015年傳入我國后，已在我國多個省份暴發，需引起養豬從業人員的高度重視。SVA快速診斷方法的建立及SVA疫苗研發，將有利于SVA防控。SVA感染免疫機理的研究，將為SVA的防控提供理論指導和技術支撐。此外，傳染病的防控還需從加強生物安全體系建設的角度出發，將病原攔截在大門外。若是能從大區域、地區的角度去建設生物安全體系，而不僅僅是單個養殖場自身的生物安全體系建設，那么，傳染性疾病的防控將上升一個臺階。