我国高致病性蓝耳病研究进展

薛平　曲向阳

摘要 自2006年5月起蓝耳病的高致病毒株导致猪群以持续高热、繁殖障碍、高死亡率为特征的疾病，并迅速蔓延至我国其他养猪省份及周边国家，成为影响我国养猪业的最重要的疾病，造成重大经济损失。近年来，国家、科研院所及大型养猪企业对我国高致病性蓝耳病的流行病学调查、病原分子进化与特性分析、诊断、疫苗研发及其防控措施上进行了大量的研究与实践工作。从我国HPPRRS的流行病学状况、HPPRRSV的分子生物学特征、诊断、疫病研发与使用以及防控措施等方面对我国高效病性蓝耳病的研究进展进行了综述。

关键词 猪高致病性蓝耳病；HPPRRSV；病原分子特征；诊断；疫苗研发；防控措施；

中图分类号 S852.65+1 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2014）05-01389-04

猪繁殖与呼吸道综合征（Procine reproductive and respiratory syndrome ，PRRS）又称为蓝耳病，是目前全球养猪业所面临的最重要的传染病，据估计该病每年给美国的养猪业造成6.44亿美元（2011年，存栏猪6400万）的经济损失[1]。该病以造成母猪繁殖障碍、仔猪呼吸道疾病为主要临床症状，1987年美国与加拿大首次报道该疾病[2]，随后欧洲也报道了类似疾病，1991年荷兰成功分离蓝耳病病毒（Lelystad virus）并依照科赫法则复制了该病的临床症状，1992年美国也分离到PRRV VR 2332[3-4]。 至今为止，除瑞士、瑞典、新西兰、澳大利亚等少数国家蓝耳病检测结果呈阴性外，其他养猪国家均感染了该疾病[5]。

我国是世界上最大的生猪养猪与猪肉消费国，2013年我国母猪存栏5 068万，生猪存栏量4.68亿。随着我国养猪业规模化进程的加快，为提高生产成绩与品种改良，从国外（特别是美国与加拿大）引种与场间种畜交流的频率与规模也随之增加，生猪运输伴随着巨大的生物安全风险，蓝耳病也借此在我国广泛流行，特别是2006年高致病性蓝耳病（Highly pathogenic PRRS，HPPRRS）毒株出现以来，经济损失与防控压力日趋严重，已经成为威胁我国养猪业健康发展的重要疾病。虽然我国学者尚未对HPPRRS对养猪业经济的影响进行评估，但从美国的经验看，蓝耳病所造成的损失中12%与母猪的繁殖性障碍有关，43%与生长猪的死亡有关，45%与生长猪饲料转化率变差、生长缓慢有关。

1 我国HPPRRS的流行病学状况

1995年我国报道了首例蓝耳病临床案例[5]。1996年哈尔滨兽医研究所郭宝清等在我国分离到首株蓝耳病病毒株CH-1a。临床上主要以怀孕猪后期流产、死胎、木乃伊胎等繁殖性障碍及保育、生长猪出现呼吸道症状、生长缓慢、高发病率，高死亡率，临床症状也与美洲、欧洲的报道非常类似。因为PRRSV主要在肺泡巨噬细胞及其他单核细胞中复制，可以抑制宿主的免疫应答，导致宿主对其他病原的易感性增加。特别是圆环病毒病在我国传播后PRRS常与圆环病毒2型、伪狂犬病毒、猪链球菌、大肠杆菌与副猪嗜血杆菌等病原混合感染[6]。

自2006年5月以来，江西省发生了以持续高热（41～42 ℃）、体表发绀、呼吸困难、高发病率（50%～100%）、死亡率（20%～100%）为主要特征的热性病，发病猪场几乎各阶段的猪均会受到影响，通常哺乳仔猪发病率达100%，保育仔猪的发病率为70%，育肥猪的发病率为20%。怀孕各阶段的母猪均受到影响，40%以上的妊娠母猪会发生流产，甚至有10%的母猪死亡。因为未及时采取措施限制猪群的交易与运输，至2006年8月河南、河北、山东、北京、广东等省份也出现了类似疾病[7]，经实验室诊断确认是由于HPPRRS感染所致[8]。2007年初，HPPRRS已蔓延至我国大部分的养猪地区，发病猪数量超过200万头，生猪价格也因此出现较大波动。与此同时，越南（2007年3月）、老挝、柬埔寨、缅甸、泰国、韩国、不丹等周边国家也确认了高致病猪蓝耳病的发生（OIE网站）。

Bin Li等[9]对2006～2010年來自全国主要养猪省份的2 981份临床样品分析表明，2006年，56.3%的样品HPPRRSV检测结果呈阳性，7.85%样品呈经典PRRSV阳性，而2007～2010年检测病例HPPRRSV阳性率分别为64.86%、55.06%、71.71%和54.03%，而经典PRRSV的检出率为0。5年间所检发病猪样品的HPPRRSV平均阳性率为60.85%，说明HPPRRSV变异株占据了我国PRRS感染的主导地位。从区域分布来看，安徽、湖北与河南地区样品的阳性率最高，超过68%。Zhao Zhanzhong[6]等于2008～2010年对4个蓝耳病阳性的猪场（位于上海、浙江、湖北

、江西）的801个样品进行了检测，结果表明68.9%的样品RTPCR检测结果呈阳性，且PRRS的感染没有明显的季节性差异。Shang Y[10]等于2007～2010年对我国西北部的15猪场的322份来自于流产或仔猪呼吸道症状猪的样品进行了检测，发现PRRSV的阳性率为35.9%，全部属于HPPRRSV，但阳性率低于全国其他地区。Yu X[11]等检测了来自我国、老挝、越南等多个东南亚国家的919份样品，结果发现HPPRRSV的阳性率达45.2% （415/919），仅0.1% （1/919） 的样品属于经典PRRSV。以上的PRRSV的流行病学调查均表明目前我国所流行的PRRSV基本上均属于HPPRRSV，且临床样品的阳性率为35.9%～60.8%[6，9-11] ，存在一定的区域差异。

因为HPPRRSV具有免疫抑制作用，因此HPPRRS常与其他病原（如圆环病毒、链球菌、副猪嗜血杆菌及大肠杆菌）发生混合感染[6]。当HPPRRSV与圆环病毒2型同时感染时，2种病毒的复制都会得到增强，从而导致更严重的临床症状，故HPPRRSV与PCV2在感染猪时具有协同作用[12]。另外研究也证实HPPRRSV感染能够促进副猪嗜血杆菌病的发生[13]。

2 HPPRRSV的分子生物学特征

PRRSV属于单股、正链有囊膜的RNA病毒，基因组大小为15～15.5 kb，可分为美洲型（VR2332，1型）与欧洲型（Lelystad virus，2型）2种基因型，2个基因型间的同源性约为60%[14]。我国分离的PRRSV毒株与美洲型的同源性为89%，与欧洲型的同源型为60%，至今为止我国所分离的PRRSV毒株基本上都属于美洲型[9-10，15]。2011年Chen N等[16]报道了我国首例欧洲型毒株（与美洲型基因组的同源性仅为58.0%～58.2%），目前PRRS在欧洲与美洲也打破了区域的专属性。PRRSV容易发生变异，以其基因、抗原性、致病性的多变异性著称。同一基因型不同毒株间的基因差异性可达20%，特别是NSP2、ORF5区域变异较大，常作为研究PRRSV基因变异与分子流行特征调查的2个目标靶位。

自2006年HPPRRSV出现伊始，该病毒一直在发生着快速的变异。与经典的PRRSV相比，导致2006年HPPRRS的毒株的NSP2缺失90个碱基（即30个氨基酸）[8]，其与所分离的CH1a（1996年分离）间同源性为94.9～95.4%，与NB/04（2004年）同源性为97.6%～98.2%，与HB-1（sh）/2002的同源性为96.7%～97.2%[7] 。近年来所分离的PRRSV毒株NSP2均存在30碱基的缺失，与2006年所分离的HPPRRSV相同，因此NSP2 缺失30碱基可作为鉴别HPPRRSV的主要分子生物学特征。但是也有研究表明，NSP2所编码区域缺失30个碱基并非是HPPRRSV毒力增强的根本原因[17]。因此，目前HPPRRSV的致病机理与毒力增强的因素尚有待进一步研究。

除NSP2以外，由ORF5编码的GP5蛋白也是PRRSV最易发生变异的蛋白，该蛋白含有主要的中和抗原表位且具有免疫原性。对ORF5的氨基酸序列分析，可将我国的PRRSV病毒分成3个基因亚型。Xie J等[15]自2007～2011年从来自南方276个猪场的3 199份临床样品中选取51份PRRSV阳性的样品，对ORF5基因进行了测序分析，结果发现这51份样品分属3个亚基因型，其中45份样品属于亚基因型1，与经典的HPPRRSV（JXA1）非常接近；只有1份样品属于亚基因型2，即与美洲型代表株V2332非常接近；其他5份属于亚基因型3，其与亚基因型1的46份样品间只有79.6%～83.6%的同源性，ORF5变异显著。这说明虽然目前HPPRRSV在南方猪场占主导（与Bin Li等[9]的研究结果一致），但有部分毒株的GP5蛋白/ORF5正发生显著变异。特别是2009～2010年的华中地区样品的GP5与JXA1相比已经不处于同一个进化分支，1个诱变位点发生突变（V29 → A29）[18]。Shang Y[10]等的研究也发现我国西北部自2009年以后样品的GP5蛋白的抗体诱发位点的核苷酸发生了突变。HPPRRSV GP5主要中和表位上的关键氨基酸的改变可能会导致这些HPPRRSV野毒能够逃脱由CH1a与JXA1R等疫苗所诱导产生的免疫保护，使HPPRRSV在猪体内形成持续性感染[9]。此外，新分离HPPRRSV中也可能会出现GP3蛋白抗原漂移及5′UTR与3′UTR发生氨基酸缺失等变异[19]。

从致病力的角度来看，虽然HPPRRSV在2006～2012年正快速发生着变异，但仍保持着相似的高致病力，比如病猪体温升高（>41 ℃，至少4 d），可使4～10周龄仔猪出现100%的发病率，40%～100%的死亡率[11]。从组织嗜性来看，HPPRRSV比低毒力的PRRSV表现出更广泛的组织嗜性，这可能是其致病力增强的原因之一[20]。

3 诊断

PRRS的诊断目前主要采用临床诊断与实验室诊断相结合的方式。

（1）临床诊断：当HPPRRS发生感染时，通常妊娠母猪或育肥猪先出现临床症状，持续高热（41～42 ℃），傳播快（3～5 d即可传播至整群），病程约为1～3周，体表发绀并伴随着高发病率与高死亡率。因为它经常与其他病原混合感染，因此也难以根据剖检病变来做出准确判断。（2）

实验室诊断主要依靠血清学方法与分子生物学方法。①ELISA。虽然已经研究出针对所缺失的29个氨基酸建立了ELISA诊断方法，用于鉴别高致病性毒株与经典毒株的所产生的抗体[21]，但目前尚未在实践中推广使用。目前HPPRRS疫苗的大量使用也为这种试剂盒的应用带来了障碍。②分子生物学方法。根据HPPRRSV缺失90个碱基序列的特点，建立RTPCR、实时荧光RTPCR、多重实时定量RTqPCR（可对欧洲型与美洲型进行分型，并鉴定出HPPRRSV[22]）等方法对HPPRRSV与PRRSV进行鉴别诊断。

4 疫苗研发与应用

我国于2000年批准上市首个蓝耳病灭活疫苗（CH-1a），2005年批准上市了首个蓝耳病弱毒疫苗（Ingelvac，V2332）。2006年发生高致病性蓝耳病以后，国家又批准上市了利用HPPRRS分离株研发的灭活疫苗JXA1。但这些疫苗对高致病性蓝耳病无法提供有效的免疫保护，或仅能提供部分免疫保护。此后，我国研究人员又先后研发上市了CH-1R（2009年）、R98（2009年）等经典毒株弱毒苗以及JXA1R（2009年）、HuN4F112（2011年）、TJMF92（2011年2月）等不同毒株HPPRRS疫苗。其中，TJMF92与所分离的TJ野毒株相比，在NSP2上有120个氨基酸发生了连续缺失，48个氨基酸发生了基因变异，毒力明显降低[23]。因为与其他HPPRRSV野毒株相比连续缺失120个氨基酸（360个碱基），可通过ELISA或RTPCR的方法将疫苗株与野毒进行鉴别区分[24]。因为该产品上市时间较短，其对HPPRRS的临床保护效果还有待进一步验证。

研究表明，PRRS的灭活疫苗无法提供针对HPPRRS的有效保护。具有标记的弱毒疫苗的开发成为目前蓝耳疫苗研发的热点。新的HPPRRSV野毒株的弱化筛选工作仍在进行。Wang X[25]等将所分离的HPPRRSV JX143传代 100次后得到JXM100，JXM100的NSP2位点有88个连续的氨基酸发生缺失，其毒力显著降低，免疫仔猪后对JX143有保护力，也可用于鉴别自然感染与疫苗毒，但目前尚未进行进一步的安全性、稳定性等方面的研究。Wei Y 等[26 ]利用同样的方法将野毒传代 125次后，发现有45个氨基酸发生了变异，2个氨基酸缺失，毒力也大幅降低。Yu X等[27]的研究表明将JXA1连续传代超过110次后得到的变异毒株的免疫原性与免疫保护力均显著降低，说明野毒株经过110次传代后被过度弱化。

我国有些学者也在尝试研发新型PRRS疫苗，比如利用重组的伪狂犬病毒或腺病毒来表达GP5、M或其他蛋白，或利用重组质粒来表达GP5/Gp3蛋白，以开发DNA疫苗[28]，但这些新型疫苗尚未应用于临床上。

因为目前我国已批准上市的PRRS疫苗种类繁多，如经典弱毒株（V2332、CH-1R与R98）和高致病性蓝耳病弱毒株（江西株JXA1-R、湖南株HuN4-F112、天津株TJMF92），再加上国内外学者与养猪企业对PRRS疫苗使用观点的差异，导致我国目前蓝耳疫苗的使用非常混乱，多种疫苗株的同时使用很可能会导致疫苗株间的同源重组，导致疫苗株毒性返强的可能。

2011年Zhanzhong Zhao等[6]对我国灭活疫苗（JXA1、CH-1a）与经典株弱毒疫苗（CH-1R、V2322）的免疫效果及我国17个省的723家猪场的PRRS使用状况进行了调查。结果发现，经典弱毒疫苗的免疫效果优于灭活疫苗。母猪群与仔猪群不进行免疫的猪场比例分别为51.73%和59.75%。从免疫策略来看，对母猪进行全群免疫优于“660”方案（母猪分娩后6 d与配种后60 d），对仔猪断奶前免疫优于断奶后免疫。

5 防控措施

自蓝耳病出现以来，养猪行业已经与该病斗争、共存了20多年。由于该病毒的快速变异、免疫逃避及分布广泛等原因，全球尚没有控制该疾病直接而有效的方式。目前蓝耳病的防控已成为全球养猪业共同面临的难题。常用的措施包括生物安全、疫苗免疫、生产管理（特别是后备母猪管理）、同群感染、清群/重新引入（Depopulation/Repolulation）、封群等。

我国仅有少数的养猪企业通过严格的管理与生物安全措施维持着HPPRRS的双阴性。但是，因为生产方式多样化、管理水平较低和生物安全意识比较淡薄，使疫苗免疫成为目前大部分猪场防控蓝耳病的主要选择。母猪群使用PRRS 弱毒疫苗每季度全群免疫1次，可使母猪群的免疫状态趋于一致，降低群体中易感猪的比例。因为蓝耳疫苗建立有效的免疫至少需要4周的时间[29]，因此免疫时间的选择非常重要，断奶前免疫（如15～18日龄）的效果应优于断奶后免疫。建议进行实验室的检测，以确定猪场蓝耳病在仔猪上的暴露时间以判断最佳的免疫时间[6]。但目前多种不同类型的经典PRRS弱毒疫苗与HPPRRS弱毒疫苗的上市，使猪场面临疫苗选择的困惑，不同疫苗株之间或野毒株与HPPRRS疫苗毒间存在同源重组，从而加速了HPPRRSV的变异进程。各种新上市疫苗的临床有效性及安全性（毒力返强）也有待进一步评估。

HPPRRS爆发时常伴随着猪链球菌、副猪嗜血杆菌及大肠杆菌等细菌性疾病的混合感染。因此，在感染的高峰期（如保育阶段）添加抗生素进行药物预防具有重要意义。此外，体内外试验表明替米考星等药物可间接抑制蓝耳病毒的复制，从而降低蓝耳病所造成的影响[30-31]。我国科研人员还发现隐孔菌提取物可在体内与体外抑制高致病性蓝耳病病毒的复制，病毒在体内的含量[32]，但尚未应用于临床。

因为我国猪病感染比较复杂，利用发病动物的血清进行同群感染的风险较大，目前仅有部分猪场在尝试。然而，清群/重新引入（Depopulation/Repolulation）的方法成本過大，维持阴性的难度过大，也很难被国内的养猪企业所采纳。

参考文献

[1]HOLTKAMP D J，KLIEBENSTEIN J B，NEUMANN E，et al.Assessment of the economic impact of porcine reproductive and respiratory syndrome virus on U.S.pork producers[C]//International PRRS Symposium Proceedings.Chicageo，IL，USA，2011：86.

[2] KEFFABER K.Reproductive failure of unknown etiology[C]//Am.Assoc.Swine Pract.Newsletter，1989.

[3] COLLINS J E，BENFIELD D A，CHRISTIANSON W T，et al.Isolation of swine infertility and respiratory syndrome virus （isolate ATCC VR-2332） in North America and experimental reproduction of the disease in gnotobiotic pigs[J].J Vet Diagn Invest，1992（4）：117-126.

[4] WENSVOORT G，TERPSTRA C，POL J M，et al.Mystery swine disease in The Netherlands：the isolation of Lelystad virus[J].Vet Q，1991，13：121-30.

[5] GUO B Q，CHEN ZS，LIU W X，et al.Isolation and Identification of porcine reproductive and respiratory syndrome （PRRS） virus from aborted fetuses suspected of PRRS[J].Chin J Anim Poult Infect Dis，1996，26 （1）：1-5.

[6] ZHAO Z Z，QIN Y M，LAI Z，et al.Microbial ecology of swine farms and PRRS vaccine vaccination strategies[J].Veterinary Microbiology，2012，155：247-256.

[7] ZHOU L，YANG H C.Porcine reproductive and respiratory syndrome in China[J].Virus Research，2010，154：31-37.

[8] TIAN，K，YU X，ZHAO T，et al.Emergence of fatal PRRSV variants：unparalleled outbreaks of atypical PRRS in China and molecular dissection of the unique hallmark[J].PLoS One，2007，2：526.

[9] LI B，FANG L R，GUO X L，et al.Epidemiology and Evolutionary Characteristics of the Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome Virus in China between 2006 and 2010[J].Journal of clinical Microbilogy，2011，49：3175-3183.

[10] SHANG Y，WANG G，TIAN H，et al.Molecular epidemiological investigation of porcine reproductive and respiratory syndrome virus in Northwest China from 2007 to 2010[J].Virus Genes，2012 ，45（1）：90-97.

[11] YU X，CHEN N，WANG L，et al.New genomic characteristics of highly pathogenic porcine reproductive and respiratory syndrome viruses do not lead to significant changes in pathogenicity[J].Vet Microbiol，2012，158（3/4）：291-299.

[12] FAN P，WEI Y，GUO L，et al.Synergistic effects of sequential infection with highly pathogenic porcine reproductive and respiratory syndrome virus and porcine circovirus type 2[J].Journal of Virology，2013，10（1）：265.

[13] YU J，WU J，ZHANG Y，et al.Concurrent highly pathogenic porcine reproductive and respiratory syndrome virus infection accelerates Haemophilus parasuis infection in conventional pigs[J].Vet Microbiol，2012，158：316-321.

[14] NELSEN C J，MURTAUGH M P，FAABERG K S.Porcine reproductive and respiratory syndrome virus comparison：divergent evolution on two continents[J].Journal of Virology，1999，73：270-280.

[15] XIE J，ZHU W，CHEN Y，et al.Molecular epidemiology of PRRSV in South China from 2007 to 2011 based on the genetic analysis of ORF5[J].Microbiology Pathogenisis，2013，63：30-36.

[16] CHEN N，CAO Z，YU X，et al.Emergence of novel European genotype porcine reproductive and respiratory syndrome virus in mainland China[J].J Gen Virol，2011，92（4）：880-892.

[17] ZHOU L，ZHANG J，ZENG J，et al.The 30aminoacid deletion in the Nsp2 of highly pathogenic porcine reproductive and respiratory syndrome virus emerging in China is not related to its virulence[J].Journal of Virology，2009，83：5156-5167.

[18] SHI Y，HU Z，XIONG Z，et al.Analysis of molecular variation of porcine reproductive and respiratory syndrome virus in Central China from 2006 to 2012[J].Arch Virol，2013，158（3）：717-721.

[19 ] ZHOU Z，NI J，CAO Z ，et al.The epidemic status and genetic diversity of 14 highly pathogenic porcine reproductive and respiratory syndrome virus （HPPRRSV） isolates from China in 2009[J].Vet Microbiol，2011，150（3/4）：257-269.

[20] LI L，ZHAO Q，GE X，et al.Chinese highly pathogenic porcine reproductive and respiratory syndrome virus exhibits more extensive tissue tropism for pigs[J].Virol J，2012，9：203.

[21]XIAO Y H，WANG T T，ZHAO Q，et al.Development of Indirect ELISAs for Differential Serodiagnosis of Classical and Highly Pathogenic Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome Virus[J].Transbound Emerg Dis，2012，10：1111.

[22]WERNIKE K，HOFFMANN B，DAUBER M，et al.Detection and typing of highly pathogenic porcine reproductive and respiratory syndrome virus by multiplex real-time RTPCR[J].PLoS One，2012，7（6）：38251.

[23]LENG X，LI Z，XIA M，et al.Mutations in the genome of the highly pathogenic porcine reproductive and respiratory syndrome virus potentially related to attenuation[J].Veterinary Microbiology，2012，157：50-60.

[ 24]LENG X，LI Z，XIA M，et al.Evaluation of the efficacy of an attenuated live vaccine against highly pathogenic porcine reproductive and respiratory syndrome virus in young pigs[J].Clin Vaccine Immunol，2012，19（8）：1199-1206.

[25]WANG X，SUN L，LI Y，et al.Development of a differentiable virus via a spontaneous deletion in the nsp2 region associated with cell adaptation of porcine reproductive and respiratory syndrome virus[J].Virus Reserch，2013，171（1）：150-160.

[26]WEI Y，LI S，HUANG L，TANG Q，et al.Experimental infection and comparative genomic analysis of a highly pathogenic PRRSV-HBR strain at different passage levels[J].Vet Microbiol，2013，25：337-346.

[27]YU X，CHEN N，DENG X，et al.Genomic sequencing reveals mutations potentially related to the overattenuation of a highly pathogenic porcine reproductive and respiratory syndrome virus[J].Clinical Vaccine Immunology，2013，20（4）：613-619.

[28] DU Y，QI J，LU Y，et al.Evaluation of a DNA vaccine candidate co-expressing GP3 and GP5 of porcine reproductive and respiratory syndrome virus （PRRSV） with interferon α/γ in immediate and long-lasting protection against HPPRRSV challenge[J].Virus Genes，2012，45（3）：474-487.

[29] HALBUR P G，ROOF M.Efficacy of a killed and modified live porcine reproductive and respiratory syndrome virus vaccine when used alone or in combination in growing pigs[C]// ALLEN D.Proceedings of the Leman Swine Conference.St.Paul，MN，1999：29-30.

[30] DU Y J，YOO D W，MARIE ANNE PARADIS，et al.Antiviral Activity of Tilmicosin for Type 1 and Type 2 Porcine Reproductive And Respiratory Syndrome Virus In Cultured Porcine Alveolar Macrophages[J].Antivir Antiretrovir，2011，3：28-33.

[31] MOLITOR T W，BAUTISTA E，SHIN J，et al.Tilimicosin affects porcine reproductive and respiratory syndrome virus replication[C].Leman Swine Conference，2001：31.

[32] GAO L，ZHANG W，SUN Y，et al.Cryptoporus volvatus extract inhibits porcine reproductive and respiratory syndrome virus （PRRSV） in vitro and in vivo[J].PLoS One，2013，8（5）：63767.