鸡传染性支气管炎的流行现状及防控

2018-04-13 17:39吕红超程小果陈申秒
动物医学进展 2018年4期
关键词:血清型活疫苗毒株

吕红超,程小果,王 慧,陈申秒*

(1.山东滨州沃华生物工程有限公司,山东滨州 256606;2.山东省动物病原微生物工程实验室,山东滨州 256606)

冠状病毒(CoVs)作为一种能够引起人类和动物呼吸系统疾病的主要病原,具有重要的公共卫生学意义。特别是在21世纪以来,冠状病毒引发了全球性的严重急性呼吸综合征[1]和中东呼吸综合征[2],更提高了人们对该类病毒的关注度。在家禽中,γ冠状病毒属的禽类冠状病毒——传染性支气管炎病毒,自1930年首次在美国被发现以来,一直呈全球性流行,严重威害着国内外养禽业的发展。

鸡传染性支气管炎(Infectious bronchitis,IB)是由鸡传染性支气管炎病毒(Infectious bronchitis virus,IBV)引起的鸡的一种急性、高度接触性的病毒性传染病。目前,IB在我国各养鸡密集省份及地区呈地方性流行,给我国的养鸡业造成了重大影响和损失。

1 病原及流行病学

IBV基因组为一单股、正链RNA,编码多种复制相关的非结构蛋白和4种结构蛋白,即结构蛋白包括纤突蛋白(S)、膜糖蛋白(M)、核衣壳蛋白(N)和小膜蛋白(E)。其中S蛋白可被分成S1和S2两个亚单位,该蛋白由于在病毒与宿主细胞的结合以及抗原表位的呈现中发挥关键作用,受到了越来越多的关注。研究表明大多数IBV 的血清型抗原决定簇位于S1蛋白,且S1蛋白和N蛋白的基因变异与新的IBV变异株的出现有关[3]。近几年的研究结果还发现,IBV的S基因决定了病毒的组织嗜性,但对病毒的毒力不起决定作用[4]。

IBV作为一种RNA病毒,由于RNA依赖性的RNA聚合酶在转录过程中缺乏校对功能以及病毒自身的不连续转录机制,导致病毒极容易发生变异[5],从而造就了IBV流行毒株的多样性。目前,对IBV毒株的分型主要包括了血清学分型、基因分型和临床分型:① IBV的血清学分型。IBV的血清型众多,已报道的达30种以上,而且还存在大量的变异株。分型方法主要有中和试验、酶联免疫吸附试验和血凝抑制试验等。但在新的血清型不断增多,与之对应的标准血清需求也不断增多的情况下,缺乏一个公认的权威机构可以提供标准化的阳性血清,而且不同的系统及使用者之间缺乏一个统一的标准,使得血清学分型的方法在实际应用中越来越显示其局限性[6]。②IBV的基因分型。主要是通过毒株的S1基因序列进行,且因其操作简便、成本较低、速度快且适合所有毒株(包括新出现的毒株)的分型,目前已得到较为广泛地应用。国内流行的IBV主要分为两大类,共11个基因型,第1类包括3个基因型,即Mass型、T型和4/91型;第2类主要包括8个基因型,即LX4(QX)型、CK/CH/LSC/99 Ⅰ型、CH/CH/LDI/97 Ⅰ型、d/CH/LDT3/03型、LHLJ型、NI/62型、TW-Ⅰ型和TW-Ⅱ型[7]。③ IBV的临床分型。根据IBV组织嗜性,将IB分为呼吸型传支、肾型传支、腺胃型传支和生殖型传支等。其中,肾型传支在很长一段时间内的发病比例占据明显优势。这种分型方法在临床判断IB种类及实施对症治疗方案时有实用意义,在IBV学术研究中应用较少。

IBV致病型(临床型)与IBV毒株血清型/基因型之间并无必然的联系,不同血清型或基因型毒株可能属于相同致病型。同时,属于同一血清型或基因型的IBV毒株可能属于不同致病型。

IBV可感染任何日龄及品种的鸡,但主要侵害1周龄~4周龄的雏鸡。所有致病性IBV毒株都会感染鸡的呼吸系统。且IBV一旦感染鸡就会在消化道持续存在,并随粪便长期向体外排毒。另外,任何IBV毒株感染蛋鸡,均会导致产蛋量及蛋品质下降[8]。IB发病有较明显的季节性,从当年的11月份到次年的5月份为高发时段[9]。白羽肉鸡3周龄~5周龄IBV检出率最高;商品蛋鸡IBV检出高峰有两个时段,分别为3周龄~5周龄和25周龄~30周龄[10]。该病典型的临床症状主要表现为气管啰音、打喷嚏,缺乏母源抗体的雏鸡会因呼吸道或肾脏感染造成死亡,母鸡若在育雏期间感染IBV,可造成输卵管的永久损伤,出现“水袋鸡”、“假母鸡”;产蛋鸡感染IBV后,会引起生产性能的下降,蛋清变得稀薄如水。总体来看,IB造成的生产效益的下降较死亡损失更大。

2 国内IB流行态势

目前IB在国内各省份及区域呈地方性流行,仍然是危害我国养鸡业的主要病原。2016年山东省动物病原微生物工程实验室共计检测了近2 000份来自全国各地的禽病料。病原检测结果显示,IBV检出率占总样品数的10.67%(212/1987,结果未发表)。

尤永君等[11]对2010年-2013年我国IBV分离株S1基因分子特性分析发现,我国IBV分离株主要属于LX4型,占比90%。宋新宇等[12]对2012年-2014 年期间国内IB的流行病学调查结果显示,LX4(QX)型毒株已经成为国内主要流行基因型,检出率占75.06%,其次是Mass型,占5.03%。Zhao W等[13]对国内在1995年-2015年分离的110株IBV毒株进行全基因组序列和S1基因序列遗传进化分析,发现它们均属于LX4型毒株;而且1995年-2005年分离株和部分2006年分离株属于一个亚分支,剩余2006年分离株和2007年-2015年分离株属于另一个亚分支。扬州大学农业部畜禽传染病学重点开放实验室在2009年-2015 年的流行病学监测中共从全国各地发病鸡群分离鉴定IBV流行株150株,其中QX型毒株105株,占总数的70.0%,其次是TW-Ⅰ型,占总数的9.33%[14]。

从以上数据可以看出,LX4(QX)型IBV已经成为国内主要流行基因型。而对于该型毒株流行的原因目前依然缺少定论,一种比较可靠的假设认为,不同亲本病毒间的重组,而非基因突变导致了最初多种拓扑结构的LX4型毒株的出现,随后在进化过程中,大部分拓扑结构毒株由于不适合在鸡体内繁殖而被逐渐淘汰,少部分毒株因更适应鸡体环境逐渐进化成为目前国内IBV流行毒株[13]。而目前国内流行LX4型毒株间致病性仍然存在较大差异,发病率为0~100%,病死率为0~80%;但病变主要以肾脏病变为主,大多属“肾型”毒株。SPF鸡免疫攻毒试验、被动免疫攻毒试验和流行病学调查均证明H120等现有疫苗的免疫不能完全保护该型病毒的攻击,提示新疫苗研制的必要性和迫切性[15]。

另外,上述研究中,均有极少数的分离株暂无法归入目前已知的基因型,可能是新出现的一些变异型毒株。Zhou H等[16]在2016年通过对一株国内IBV分离株CK/CH/2010/JT-1的全基因组序列和S1基因遗传进化关系进行分析,发现该毒株部分基因组片段分别来自于QX型、CK/CH/LSC/99Ⅰ型、tl/CH/LDT3/03型和4/91型毒株的基因组片段,而且与国内其他一些分离株形成了新的独立进化分支,表明该类毒株是一类新基因型的高毒力重组病毒。结合LX4型毒株来源于病毒重组的假设,我们可以推测不同IBV毒株间的重组可能是当前新型IBV毒株出现的主要原因,尤其是在实际养殖环境中IBV多种基因型共存的情况下,新的重组毒株仍会不断出现,给IB的防控带来严峻挑战。

3 IB的综合防控

3.1 良好的生物安全是防控IB的有效方式

对IB的防控,要采取综合性的生物安全防控措施。坚持定期对舍内外环境进行消毒。IBV对酸、碱、甲醛、高锰酸钾等多种消毒剂敏感,在10 mL/L来苏尔溶液、0.1 g/L高锰酸钾溶液、10 mL/L福尔马林溶液、20 g/L氢氧化钠溶液、700 mL/L乙醇中3 min~5 min即被灭活[17]。此外,改善鸡舍环境,减少鸡群应激,防止冷应激、高浓度氨气等对鸡呼吸道黏膜的损伤,是防控IB等呼吸系统疾病的关键所在。

3.2 疫苗免疫是目前控制IB最有效的手段

目前使用的IB疫苗,主要是采用减毒活疫苗进行喷雾、点眼、滴鼻或者饮水免疫,同时配合灭活疫苗进行注射免疫。

IB 弱毒疫苗主要是由抗原性良好的毒株通过鸡胚连续传代致弱后制备的冻干疫苗。另外,通过热处理的方法可以减少病毒在鸡胚内传代次数,达到致弱病毒的目的[18]。当前我国批准使用的活疫苗主要有2种血清型,常用毒株H120、H52、Ma5、W93、28/86 和M41在基因型上均属于Mass型;而国内2012年批准上市的LDT3-A株属于tl/CH/LDT3/03型。

研究表明,用一种IBV活疫苗多次免疫鸡只,能够明显降低鸡只感染异源血清型毒株时鸡体内的病毒载量[19]。另外的临床经验和实验室数据也表明,接种2种或者更多种不同血清型的IBV弱毒活疫苗可以对一些流行的异源血清型毒株的攻击产生广泛的保护,这也导致了“保护型”概念的提出,即利用不同毒株的主要抗原提供交叉保护。Terregino C等[20]研究发现,利用Ma5和4/91的组合可以对QX株的攻击产生保护力,但并不能完全阻止鸡只的排毒。

因此,面对国内流行毒株(LX4型)与使用疫苗株(Mass型、LDT3-A株)血清型或基因型不一致,且同源性逐年降低[7,15],导致疫苗保护效力明显下降,IB发病病例日益增多的情况,合理使用组合疫苗进行防疫的同时,寻找一株对于目前流行毒株免疫谱广、免疫原性好的新型疫苗株是当前防控IBV的关键所在。陈启稳[21]将IBV QXL毒株在鸡胚上连续传代87代后得到QXL87株,该毒株对雏母鸡的卵巢及输卵管无损伤,是理想的QX型弱毒疫苗候选毒株。随后代珊[22]对QXL87株的致弱机制进行了研究,发现IBV的毒力减弱可能不是由单个氨基酸的突变引起的,而是由多个基因共同决定的;同时,病毒的非结构蛋白区在病毒毒力变化中可能发挥重要作用。霍亚飞等[23]通过对QX基因型毒株SDZB0808连续传100代后的子代病毒P100的研究发现,其对3日龄SPF鸡无明显致病性,且毒力致弱与其基因组多个位点的基因突变和缺失有关;进一步的研究也证明, P100对SPF鸡具有良好的安全性和免疫效力,可以作为QX基因型IBV弱毒疫苗候选株[24]。

体液免疫和细胞免疫在抵抗IBV感染中几乎占有同等重要的地位,因此采用弱毒活疫苗与多价灭活疫苗相结合的免疫方式,是预防IB的有效方法[20,25]。目前,国内灭活疫苗多以Mass型的M41毒株作为生产用种毒。但对于IB疫苗而言,在缺少活疫苗基础免疫的前提下,单独应用灭活疫苗并不能取得令人满意的效果。因此,对于生长周期相对较短的白羽肉鸡等,在饲养周期内使用2次弱毒活疫苗免疫接种即可;对于生长期较长的黄羽肉鸡等,饲养期内可以进行3次左右的活疫苗免疫;而对于蛋鸡或种鸡,一般在育雏及育成阶段需使用2次~3次活疫苗进行基础免疫,在开产前后使用灭活疫苗进行加强免疫[25]。

近年来,对以IBV S1基因为基础的各种基因工程疫苗,包括核酸疫苗[26]、亚单位疫苗[27]及活病毒载体疫苗[28-29]等的研究及报道较多,这些疫苗目前虽未得到广泛应用,但因其更有利于批量生产及具有更高的安全性等优势,定会在将来IB的防控中起到越来越大的作用。

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