我国猪繁殖与呼吸障碍综合征类NADC30毒株流行现状

2018-01-19 14:16石青青马吉飞孙英峰
中国猪业 2018年1期
关键词:商品化毒株屠宰

石青青 马吉飞 孙英峰

(天津农学院动物科学与动物医学学院,天津 300384)

猪繁殖与呼吸障碍综合征(Porcine reproductive and respiratory syndrome,PRRS)是由猪繁殖与呼吸障碍综合征病毒(Porcine reproductive and respiratory syndrome virus,PRRSV)引起的危害生猪养殖业的重要传染病之一,该病主要表现为母猪流产、断奶保育阶段仔猪呼吸道症状[1,2]。自2006年我国暴发流行高致病性猪繁殖与呼吸综合征病毒(Highly pathogenic porcine reproductive and respiratory syndrome virus,HP-PRRSV)以来,国内陆续上市了多种HP-PRRSV减毒活疫苗,由于无序或不规范使用,导致猪场存在多种类型PRRSV流行,且处于不断遗传变异演化过程中,一旦成为优势毒株可造成大范围流行,造成严重的经济损失。如2006年国内流行的HP-PRRSV就是由早期经典PRRSV遗传演化而来[3],该病毒的临床传播速度、致病力及死亡率远高于遗传演化关系相近的早期经典毒株[4,5]。

近年来,我国猪场流行的类NADC30毒株与美国报道NADC30毒株遗传关系相近,推测从美国引进种猪携带输入PRRSV NADC30毒株。该毒株已与国内流行的其他亚群毒株(经典PRRSV、HP-PRRSV或疫苗毒株)发生重组,经遗传变异产生了一类新病毒,国内学者将这类病毒统称为PRRSV类NADC30毒株。该类病毒在临床流行过程中表现出了不同的致病力,部分毒株引起仔猪高致死率、部分毒株对母猪的繁殖性能造成影响[6,7,8]。在免疫了商品化PRRSV疫苗的猪场同样发生了类NADC30 PRRSV毒株感染,这足以说明现有的商品化疫苗对其并无预防能力[6,9]。本文将重点描述类NADC30 PRRSV的流行现状、基因组特征、致病性以及当前商品化疫苗对类NADC30 PRRSV的免疫效力。

1 PRRSV类NADC30毒株在我国的流行现状

NADC30毒株是2008年由美国国家动物疾病研究中心(NADC)研究人员首次分离并命名,该毒株与MN184A、MN184B、MN184C毒株相比,拥有相同的氨基酸缺失模式,而我国没有关于NADC30毒株或相似缺失模式毒株的研究报道。从2012年底开始,部分学者及检测机构从国内检测分离到了与美国毒株NADC30分子进化关系十分相近的毒株,如JL580、Hnyc15、HENAN-XINX、 HENAN-HEB、 CHsx1401 等[6-9]。自2014年以来,PRRSV类NADC30毒株临床检出率呈现暴发式增长,笔者所在的省份同样出现类似情况,已有大量研究报道该类毒株在国内大部分省市广泛流行,已经成为PRRSV主要流行毒株[10]。发病猪场出现母猪群体“流产风暴”,流产率高达40%左右,断奶仔猪呼吸道症状严重,容易继发链球菌、副猪嗜血杆菌、放线杆菌及巴氏杆菌等细菌感染,部分猪场死淘率高达20%以上,这给我国生猪产业带来了新的挑战[6,11]。

2 PRRSV类NADC30毒株分子遗传变异

2.1 基因序列变异分析

PRRSV主要分为美洲型(VR2332位代表毒株)和欧洲型(LV位代表毒株)两大类,NADC30属于美洲型毒株,其基因组全长为15 020个碱基对,在该毒株的Nsp2基因上存在131个不连续的氨基酸缺失(“111+1+19”的缺失模式),缺失位置分别为 aa 323-433、aa 481和aa 533-551,其遗传演化与MN 184A、MN 184B、MN 184C密切相关[12]。2013年我国河南省周峰等[9]报道HENAN-XINX、HENAN-XINX-1、HENAN-XINX-2、HENAN-HEB等毒株,分析Nsp2基因序列发现,这些分离毒株与美国报道的NADC30同源性为79.3%~95.2%,且拥有相似的氨基酸缺失模式,而与HP-PRRSV同源性为63.7%~74.5%,与早期经典PRRSV同源性为67%~69.1%。对HENAN-XINX分离毒株进行全基因序列分析,该毒株与NADC30同源性高达95.43%。2015年分离于我国东北地区吉林省和黑龙江省的JL580和HLJ58毒株遗传演化与NADC30密切相关,且 JL580毒株与国内 HP-PRRSV在 NSP2、NSP3、NSP7、ORF2a、ORF4区域可能存在重组[6]。

2.2 氨基酸序列变异分析

2015年国内分离的类NADC30毒株(如HENAN-XINX、HENAN-HEB等),其Nsp2氨基酸序列与经典PRRSV和HP-PRRSV同源性较低,而与NADC30同源性高达91.4%,且存在同样的不连续的131个氨基酸缺失,模式为“111+1+19”。ORF5氨基酸同源性分析显示,这些毒株与NADC30和MN184A、MN184B、MN184C同源性很高(89.6%~99.0%),而与经典PRRSV以及HP-PRRSV同源性较低。N-糖基化位点分析显示,这些毒株的GP5蛋白糖基化位点和美洲型PRRSV GP5蛋白糖基化位点数目相近,数目为3~5个[13]。对JL580毒株氨基酸序列分析发现,Nsp2也有3处不连续的缺失,共131个氨基酸,和NADC30以及MN 184A、MN 184B、MN 184C一样[6]。

3 PRRSV类NADC30毒株重组事件

PRRSV属于RNA病毒,其高突变性可能成为其逃避宿主免疫监视的一种策略[14]。与其他亚群PRRSV毒株不同,NADC30发生重组概率特别高。根据重组毒株不同,可将类NADC30 PRRSV毒株分成四组。第一组以HNjz15毒株 (KT945017.1) 为代表,这类毒株与NADC30具有最高的相似性并且不与其他病毒重组,属于输入性病毒;第二组以 Chsx1401(KP861625.1)、HENA-XINX(KF611905.1) 和 HNyc15(KT945018.1)为代表,这类毒株与经典 PRRSV(如VR-2332和CH-1a)发生重组;第三组以JL580(KR706343.1)、HENAN-HEB(KJ143621.1) 为代表,这类毒株与HP-PRRSV(如JXA1和09HEN1)发生重组;第四组以 TJnh1501(KX510269) 为代表,这类毒株与HP-PRRSV疫苗毒株(如TJM-F92)发生重组。类NADC30 PRRSV与其他亚群PRRSV重组区域主要位于非结构蛋白区域,包括Nsp1a、Nsp2-9、Nsp11和结构蛋白区域。

4 PRRSV类NADC30毒株致病性

NADC30毒株与其他 3株 PRRSV(NADC31、MN184和SDSU73)毒力相比,在攻毒5周龄仔猪初期发热并在感染后第2天和第8天出现发热高峰,且体温在40℃以上。NADC30毒株感染的猪也会发生较早的病毒血症,并且可在感染后第1天检测到。感染NADC30毒株的猪发生间质性肺炎,但相对而言比SDSU73毒株和MN184毒株更温和。研究结束时没有发现猪死亡。以上结果表明NADC30 PRRSV毒力相对较弱[12]。与NADC30毒株相似,仔猪在感染HNjz15后第1天发热并持续9天。临床主要表现呼吸障碍,如呼吸困难、呼吸急促和咳嗽,但整个试验所有感染HNjz15毒株的猪均存活(试验周期14天)。显微镜下可见感染HNjZ15的猪是以肺泡隔膜增厚和单核细胞浸润为特征的间质性肺炎,扁桃体和淋巴结可见淋巴细胞减少、急性出血和嗜中性粒细胞浸润[8]。

然而,不同重组类型的NADC30毒株却表现出了较强的致病力。用细胞传代的类NADC30 PRRSV变异株JL580(Marc145细胞培养第二代)和肺匀浆上清液分别攻毒6周龄仔猪,受感染的仔猪从接种后3天出现高热,并且伴有咳嗽、厌食、耳朵变紫等明显的临床表现。在感染的第7天,仔猪开始死亡,在试验结束时所有的仔猪均死亡(试验周期14天)[6]。综合临床发病症状,不同重组模式的类NADC30 PRRSV表现出极为复杂临床致病力。

2015年本研究小组分离获得1株类NADC30毒株(TJnh1501),经基因组解析发现,该毒株是由TJbd1401和NADC30毒株重组的病毒。经进一步序列分析,TJbd1401属于HP-PRRSV,且除NSP2上缺失30个氨基酸外,在另一个位置上缺失了120个氨基酸,由于TJbd1401是类TJM-F92疫苗毒株或由TJM-F92疫苗毒株演化而来,因此推测TJnh1501是类疫苗毒株(TJM-F92)与NADC30毒株发生重组而来。在攻毒5周龄仔猪,受感染的仔猪出现一过性高热的临床表现,其毒力介于HP-PRRSV(JXwn06)和CHsx1401之间[7]。

5 当前商业疫苗对PRRSV类NADC30毒株的免疫效力

目前,国内商品化PRRSV毒株包括HP-PRRSV(JAXA1-P80、HuN4-F112、GDr180、TJM-F92) 和经典 PRRSV(CH-1R、VR-2332)[15,16]。伴随着类NADC30毒株遗传及重组变异,临床表现出千差万别的致病性,加剧了现有商品化疫苗临床预防与控制的难度。如免疫了商品疫苗的猪场同样暴发了HENAN-XINX毒株、HENAN-HEB毒株或JL580毒株感染事件[6],这说明现有的PRRSV商品疫苗均不能有效抵抗类NADC30毒株的感染。为了进一步科学评估商品疫苗的临床免疫效力,国内学者对现有商品化PRRSV疫苗的免疫效果进行科学评价,系统评估现有商品化PRRSV疫苗对现在流行PRRSV类NADC30毒株的免疫保护效果。如选用VR2332和JXA1-R疫苗免疫5周龄仔猪,在免疫28天后感染CHsx1401毒株,与空白组相比,免疫VR2332的仔猪临床发热时间缩短,但是免疫JXA1-R后出现临床症状加重的现象。感染后所有免疫群体和空白群体有相似的病毒血症,说明疫苗接种并不能有效去除猪体内的病毒。此外,显微切片检测,疫苗无法减轻或消除CHsx1401感染引起的肺脏显微病变。综上结果表明,目前现有的商品化PRRSV疫苗不能提供对类NADC30 PRRSV的完全保护[17]。

6 结论与展望

自2013年首次暴发以来,PRRSV类NADC30毒株就引起了国内不少学者的关注。尽管亲本NADC30毒株对猪的致病性有限,但也存在与其他亚群PRRSV重组的可能,从而产生与HP-PRRSV相似的致病力(如JL150)。然而现有的商品化PRRSV疫苗无法提供有效的免疫保护,因此亟需采取包括开发类NADC30 PRRSV疫苗在内的综合防控措施来预防该病的传播。

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