国内防艾战争交流组

中国预防兽医学报为您探秘经典株与变异株之本质

大北农疫苗2020-03-25 11:40:23

摘要:在同一个猪群中,猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)变异毒株与经典毒株同时并存的现象越来越普遍。蓝耳病怎么防控?PRRSV经典株疫苗对变异株是否有保护?猪群感染PRRSV变异毒株是否一定要免疫变异株疫苗?等等,这些问题一直是蓝耳病防控领域争论不休的焦点。本文根据国内外研究成果,综述了PRRSV经典株与变异株之间的差异,旨在为蓝耳病防控提供更为理性的参考依据。

关键词:PRRSV;经典株;变异株;交叉保护

2007年,田克恭等[1]报道了一种高致病性猪繁殖与呼吸综合征病毒(HP-PRRSV),并推断其为导致2006年以来全国范围内爆发的猪无名高热综合征的主要元凶。自此对PRRSV的变异研究便从未间断,在猪蓝耳病防控领域,各种观念层出不穷。比如,许多人认为猪群感染变异株PRRSV必须免疫变异株疫苗,甚至还要通过序列测定进行选择疫苗——让原本神秘的猪神秘病再度蒙上更为神秘的面纱

目前为止,我国所分离到的PRRSV毒株主要为基因II型(即美洲型)[2]。而基因IIPRRSV称呼却以此为节点一分为二,人们习惯性把国内2006年以前分离到的美洲型PRRSV称为经典株,把2006年以后分离到的这种变异了的美洲型PRRSV(HP-PRRSV)称为变异株[34]


1PRRSV经典株与变异株的差异


1.1分子生物学差异

PRRSV为单股正链RNA病毒,基因组全长14.915.5kb,含有至少10个开放阅读框(open reading frame,ORF[5]PRRSV基因序列的进化变异率(10-2//年)明显高于其它病毒(10-35//年)[6]。整个基因组中,非结构蛋白2Nsp2)编码区是高度变异的,存在大量天然的点突变和缺失[78],另一个高度变异的区域是ORF5编码的病毒包膜结构蛋白GP5[9]

2006年以来,全国各地陆续出现一种猪无名高热综合征的严重疫情,随后的研究认为其主要病因是由变异的PRRSVHP-PRRSV)引起[1]。流行病学研究表明这种变异的HP-PRRSV是我国PRRS田间流行的主要毒株[2]。尔后,变异株一词开始在业界广为流传,并由此来区别2006年以前我国田间流行的主要PRRSV毒株,即经典株。

基因序列上,这种HP-PRRSV变异株与经典株最主要的差异是在Nsp2蛋白中存在30个氨基酸的不连续缺失,这个缺失在所有的HP-PRRSV都存在[1101112]。虽然有试验证实了这种缺失与病毒毒力无关[1314],但其仍作为目前区别HP-PRRSV与经典株的主要分子标记,同时也无任何证据表明Nsp2蛋白30个氨基酸的不连续缺失与病毒间交叉保护性相关。

全基因组进化分析显示,全部HP-PRRSV分离株的基因组和各个ORF都高度同源,中国流行的HP-PRRSV核酸序列与1996年分离的经典毒株CH-1a同源性为 94.9%95.4%[15]

1.2 致病性差异

在我国,2006年以前PRRS引起的主要症状包括母猪繁殖障碍,产弱胎、死胎、木乃伊胎,以及仔猪的呼吸障碍等典型的猪繁与呼吸症状[15]2006年起,由猪繁殖与呼吸综合征病毒变异株(HP-PRRSV)引起的高致病性猪繁殖和呼吸综合征首先在江西发现,继而全国流行[110]。主要特征有:高热,体温上升到40.5℃以上,持续13周;高感染率,可以感染所有年龄段的猪群;高死亡率,死亡率可达20%100%[15];发病无明显的季节倾向。

前已述及,PRRSV经典株与变异株的主要鉴别标记在于HP-PRRSVNsp2区域存在不连续的30个氨基酸的缺失。Nsp2PRRSV最大的蛋白,在病毒复制过程中起至关重要的作用。Nsp2是否与病毒毒力有关,有两种不同的观点。一是影响病毒复制但与毒力无关,Zhou L[14]研究表明,Nsp230个氨基酸的缺失虽然不影响病毒毒力,但是的确影响了病毒在体内的生长。二是影响病毒复制且影响毒力,Kay S.Faaberg[16]实验结果表明Nsp2区缺失543-726位氨基酸拯救出的病毒体内生长降低,IFN-γ的产生也被延迟,其他毒株Nsp2区缺失的拯救病毒其病毒体内生长也有显著降低,证明Nsp2区的改变可以直接影响病毒毒力。

Nsp2对病毒复制的影响机制目前还不清楚,可能与影响细胞通路和引起细胞毒性有关。Nsp2影响IFN的合成已经得到了证实,通过这种方式可以降低机体的抵抗。


2 PRRSV毒株间的交叉保护性


胡守萍等[17]分别采用PRRSV CH-1R弱毒疫苗和变异毒株灭活疫苗免疫接种40~45日龄仔猪,4周后用高致病性猪繁殖与呼吸综合征病毒HP-PRRSV HuN4变异株强毒攻击,攻毒21 d后剖检,结果显示,变异毒株灭活疫苗免疫攻毒后导致的病理变化和病毒抗原分布程度均明显高于CH-1R弱毒疫苗免疫组;免疫病理学研究结果表明,CH-1R弱毒疫苗对HuN4株攻毒保护率100%,免疫保护效果好于变异毒株灭活疫苗。

田克恭等[18]分别采用PRRS弱毒活疫苗 CH-1R株和变异株JXA1株免疫接种3-4周龄仔猪,28d后用高致病性猪繁殖与呼吸综合征病毒JXA1株F5攻毒,经对接种猪的局部反应、抗体检测、攻毒后的临床症状、剖检病变分析结果表明,某公司提供的CH-1R株活疫苗对于HP-PRRSV JXA1 株F5的交叉保护率达100%。

王建等[19]分别采用HP-PRRSV JXA1-R株弱毒疫苗、经典PRRSV VR2332株弱毒疫苗和变异株(JXA1)灭活疫苗免疫接种PRRSV抗原和抗体阴性的健康断奶仔猪,免疫接种后70d用强毒HP-PRRSV JXA1-F5攻毒,结果显示,VR2332、JXA1-R弱毒疫苗对免疫猪攻毒保护效果差异不显著,均为63.6%(7/11)。

徐磊等[20]分别采用PRRSVCH-1R株单独(单独免疫组)、CH-1R株与短肽佐剂共同(共同免疫组)及生理盐水(对照组)接种仔猪,接种后4周以HP-PRRSV TJ-F5株攻毒,结果显示,单独免疫组的攻毒保护率为40%,共同免疫组的攻毒保护率为80%。


3 小结与讨论


PRRS对我国养猪业造成的经济损失非常严重。自2006年以来,PRRSV变异株(HP-PRRSV)在我国广泛传播,引起了业界前所未有的重视。人们一直在为遏制该病在猪群中的发生与传播弹精竭虑。在临床防控上,过去对猪群该不该接种PRRS弱毒疫苗曾引发过业界激烈的争议,而在发现PRRSV变异株后又再度将争议推上了风口浪尖。就目前来看,猪群接种弱毒疫苗对改善临床生产的作用是显著的。尽管免疫接种可改善生产,由于PRRSV具有基因多样性以及变异株HP-PRRSV的发现,人们依然质疑疫苗毒株能否为免疫猪群提供良好的交叉保护。

根据基因组结构及抗原性差异,PRRSV分为两个基因型(血清型):基因I型(欧洲型)和基因II型(美洲型)。在我国主要流行的PRRSV经典株与变异株属同基因II型即美洲型,在Nsp2基因上存在90个碱基的不连续缺失是区分经典株与变异株的主要分子标志。事实上,所有基因IIPRRSV分离株之间,在基因序列上只有少数位点存在差异,大部分序列一致,病毒的大多数抗原决定簇并没有改变,理论上其间的交叉免疫保护应该仍然很强。

本文所综述的攻毒保护试验研究结果进一步证明经典PRRSV活疫苗与变异PRRSV之间存在良好的交叉保护。因此,在PRRS免疫防控实践中,我们不能因为PRRSV 基因组少数位点的差异,而忽视大部分基因序列一致、抗原决定簇相同、毒株间交叉免疫保护很强的事实,甚至迷信所谓选用与本猪场流行毒株一致的疫苗进行免疫的谬论,进而进行毫无意义的基因序列分析。


[参考文献]

[1]Tian K, Yu X, Zhao T, et al. Emergence of Fatal PRRSV Variants:Unparalleled Outbreaks of Atypical PRRS in China and Molecular Dissection ofthe Unique Hallmark[J].PLo S ONE, 2007, 2(6):526.

[2] Zhou L, Chen S, Zhang J, et al. Molecular Variation analysis of porcinereproductive and respiratory syndrome virus in china. VirusRes.2009,145(1):97-105.

[3] 俞建萍,翁燕梅,等.PRRSV经典株与变异株RT-PCR鉴别方法的建立及应用[J].福建畜牧兽医,2013, 356):23-25.

[4] 施开创,.同时检测PRRSV美洲型经典株、变异株和TJM-F92疫苗株的多重TaqMan荧光定量RT-PCR方法的建立及应用[J].中国预防兽医学报,2014366):454-456.

[5] Zhao SC,Ge XN,Wang XL,et al.The DEAD-box RNAhelicase 5 positively regulates the replication of porcine reproductive andrespiratory syndrome virus by interacting with viral Nsp9 in vitro.VirusResearch 2015,195:217-224.

[6] Kousuke H,Yoshiyuki,Takashi N,et al.The originand evolution of porcine reproductive and respiratory syndromeviruses.Molecular Biology and Evolution 2005,22(4):1024-1031.

[7] Fang Y,Kim D Y,Ropp S, et al.Heterogeneity inNsp2 of European-like porcine reproductive and respiratory syndrome virusesisolated in the United States.Virus Res,2004,100(2):229-235.

[8] Han J,Burkhart K M,Vaughn E M,et al.Replicationand expression analysis of PRRSV defective RNA.Adv Exp MedBiol,2006,581:445-448.

[9] Pirzadeh B,Gagnon C A,Dea S.Genomic andantigenic variations of porcine reproductive and respiratory syndrome virusmajor envelope GP5 glycoprotein.Can J Vet Res,1998,62(3):170-177.

[10] Tong GZ, Zhou YJ, Hao XF, et al. Highlypathogenic porcine reproductive and respiratory syndrome, China. Emerg InfectDis 2007;13:1434-1436.

[11] Li Y, Wang X, Bo K, et al. Emergence of ahighly pathogenic porcine reproductive and respiratory syndrome virus in theMid-Eastern region of China. Vet J 2007;174(3):577-584.

[12] 童光志,周艳君,郝晓芳,等.高致病性猪繁殖与呼吸综合征病毒的分离鉴定及其分子流行病学分析[J].中国预防兽医学报,2007295):323-326.

[13] Susan LB, Crystal LL, Ann CV, et al. Genomicsequence and virulence comparison of four Type 2 porcine reproductive andrespiratory syndrome virus strains. Virus Research 2012,169(1):212-221.

[14] Zhou L, Zhang JL, Zeng JW, et al. The30-amino-acid deletion in the Nsp2 of highly pathogenic porcine reproductiveand respiratory syndrome virus emerging in China is not related to itsvirulence. Journal of Virology 2009,83(5):5156-5167.

[15] Zhou L, Yang H. Porcine reproductive andrespiratory syndrome in China[J]. Virus Res, 2010, 154(1-2): 31-37.

[16] Faaberg, K.S.,M.E. Kehrli, K.M.Lager, B.Q.Guo,and J.Han, In vivo growth of porcine reproductive and respiratory syndromevirus engineered nsp2 deletion mutants. Virus Research,2010.154(1-2):77-85.

[17] 胡守萍,张卓,蔡雪辉,等.猪繁殖与呼吸综合征病毒弱毒疫苗和变异株灭活疫苗的免疫效果评价[J].中国预防兽医学报,200931392-396.

[18] 陈瑞爱,田克恭,等;几种猪繁殖与呼吸综合征弱毒疫苗免疫效力比较[C].中国畜牧兽医学会畜牧兽医生物技术学分会暨中国免疫学会兽医免疫分会第七次研讨会论文集,北京,2008.

[19] 王建,齐新永,李凯航,等.三种猪繁殖与呼吸综合征疫苗免疫效果评价[J].动物医学进展,2012334):107-113.

[20] 徐磊,张如梅,陈晟生,等.短肽佐剂增强PRRSV弱毒疫苗免疫保护力的研究[J].中国兽医学报,2013,33(10):1493-1497.



大北农疫苗

创建全球品质与服务最好的疫苗企业