Ⅰ群禽腺病毒及其疫苗研究进展

刘吉山，孙培姣，于 雪，程志伟，沈志强,，柳增善，肖跃强

（1.山东省滨州畜牧兽医研究院，滨州 256600；2.山东绿都生物科技有限公司，滨州 256600；3. 滨州市滨城区畜牧兽医局，滨州 256618；4.吉林大学 动物医学学院，长春130062）

禽腺病毒（Fowl adenoviruses，FAdV）是禽类常见的病原，在鸡、鸭、鹅体内普遍存在，给养禽业造成极大危害，国际病毒分类委员会（ICTV）将其归为腺病毒科（Adenoviridae）、禽腺病毒属（Aviadenovirus）。2018年7月，禽腺病毒属成员被ICTV划分为鸭腺病毒B（Duck adenovirus B）、隼腺病毒 A（Falcon adenovirus A）、鹅腺病毒A（Goose adenovirus A）、鸽子腺病毒A、B（Pigeon adenovirus A、B）、鹦鹉腺病毒B（Psittacine adenovirus B）、火鸡腺病毒B、C、D（Turkey adenovirus B、C、D）及禽腺病毒 A、B、C、D、E（Fowl adenovirus A、B、C、D 、E）共14个种。根据血清交叉中和实验和限制性内切酶消化分析，将禽腺病毒分为12个血清型，即FAdV-1～FAdV-8a、FAdV-8b～FAdV-11。

1 病原学

FAdV是无囊膜的双股DNA病毒，核衣壳呈正二十面体对称，直径70～90 nm，正二十面体加纤突是其特征性结构（图1[1]）。六邻体（hexon）和五邻体（penton base）是FAdV的主要结构蛋白，240个六邻体和12个五邻体组成了病毒的核衣壳。五邻体的主体为蛋白Ⅲ，顶点有两个纤突（fiber），FAdV-1纤突分别由两个基因表达，长度不等，其它禽腺病毒两个纤突长度相同，由同一基因表达；六邻体由三个完全相同的多肽构成，可分为顶部和基部两部分（图2[1]）。FAdV非结构蛋白主要包括E4、pol、DBP、pIVa2、52K、EP、33K、100K 等。

Ⅰ群禽腺病毒在冻结状态下稳定、耐酸，故能通过胃肠道而继续保持活性。无囊膜，对脂溶剂不敏感，但在丙酮中不稳定，可被0.1%的甲醛灭 活[2]。

图1 禽腺病毒9 型乙酸铀负染电镜照片（自Virus Taxonomy[1]）Fig.1 Electron micrograph of FAdV-9 particle negatively stained with uranyl acetate (from Virus Taxonomy[1])

图2 禽腺病毒结构示意图（修改自Virus Taxonomy[1]）Fig.2 Schematic diagram of avian adenovirus structure (modified from Virus Taxonomy[1])

2 流行病学

FAdV主要在禽类的消化道和呼吸道复制，既可通过污染的饲料、饮水、排泄物或是接触水平传播，也可通过卵黄囊、鸡胚绒毛尿囊膜及尿囊腔垂直传播。大部分FAdV为条件性致病病原，当有其它免疫抑制性疾病存在时，可明显增强其致病性。临床上主要表现为心包积液综合征（hydropericardium syndrome，HPS）、包涵体肝炎（inclusion body hepatitis，IBH）和肌胃糜烂（gizzard erosions，GE）。

HPS主要由FAdV-4血清型引起，属于禽腺病毒C种成员，死亡率超过30%[3]。该病最早在巴基斯坦卡拉奇市附近的安卡拉地区发生，故也称为安卡拉病。此后，在亚洲及中南美洲的许多国家或地区相继发现该病，并且从发病的肉鸡肝脏中分离到了腺病毒。我国自2015年山东省爆发HPS后，该病相继在河南省、江苏省、安徽省、湖南省、湖北省、广东省、广西壮族自治区等16省广泛流行。FAdV的12个血清型都可引发IBH，主要由E种FAdV-7、8a、8b与D种FAdV-2、11血清型引起发病。肌胃糜烂（GE）主要由FAdV-1、FAdV-8血清型引起，目前只有在白来航鸡上有较多报道[4-5]。

我国鸡群感染流行病毒株主要有FAdV-4、FAdV-8a、FAdV-8b、FAdV-10及FAdV-11等血清型[6-12]。Zhao等[13]收集了2014～2016年北京市、天津市、山东省等13个省市119个非免疫鸡群的4544份血清样本（图3），ELISA方法检测有4004份呈阳性，占总量的88.10%，且有逐年递增趋势；119个鸡群中FAdV抗体阳性率100%，发病率从53.3%到100%不等，在75个分离株中，有71株与FAdV-C（参考株JSJ13）的同源性超过99%。

图3 禽腺病毒流行态势图（引自Zhao 等[13]）Fig.3 Epidemic situation map of FAdV (from Zhao, et al[13])

3 临床特征

3.1 心包积液综合征（HPS）2～30周龄均可发病，发病越早，死淘率越高。肉鸡多发，海蓝蛋鸡、京红蛋鸡以及麻鸡、三黄鸡均有发病。病鸡表现精神沉郁、食欲减退或废绝、翅膀下垂、羽毛蓬乱、曲腿蹲立、伏卧不起，有鸡冠和肉髯发白症状，临死前鸣叫、扑腾、挣扎，并出现角弓反张等神经症状；心包囊内多可见淡黄色清亮积液，肝脏和心脏有多处局灶性坏死，多伴有肺水肿及肝肾肿大。

3.2 包涵体肝炎（IBH）多见于3～7周龄肉鸡，以6周龄以前的鸡最常见，但也见于小母鸡和产蛋鸡，发病率不高，死亡率10%～30%。病雏鸡生长受阻、羽毛粗乱、蹲伏，发病后48h内死亡或逐渐康复。解剖可见肝脏苍白、肿胀质脆，肝实质可见点状出血，浆膜下可见出血斑。

3.3 肌胃糜烂（GE）感染鸡群表现生长不均，羽毛无光泽，未见其它明显的临床症状，剖检时发现肌胃糜烂和肠道病变，检测并分离到禽腺病毒[14]。

4 疫苗研制

FAdV血清型多、致病力差异大。随着其感染范围越来越广泛，许多国家和地区研制灭活疫苗、减毒活疫苗及亚单位疫苗等预防该病。在亚洲、非洲、拉丁美洲、大洋洲，包括巴基斯坦、印度、墨西哥、秘鲁、埃及等50多个国家和地区已有商品化的灭活疫苗，大多是血清4型、8/8a型病毒单价、多价以及与其它禽源病毒联苗，仅有1种非致弱8a毒株Esurient活疫苗，在澳大利亚用于产蛋前种鸡免疫，详见附表1（来源：http://www.cfsph.iastate.edu）。这些疫苗虽取得了一定的效果，但不能完全预防FAdV的感染。

4.1 全病毒灭活疫苗灭活疫苗是较早研发和投入到临床使用的疫苗，巴基斯坦首次爆发HPS后，开始用肝匀浆灭活疫苗预防本地区的疾病，取得了显著成效。免疫程序上，在15～18日龄免疫一次，或者是在10日龄首免、21日龄时加强免疫，保护效果最好。Chandra等[15]报道，10～15日龄鸡肌肉注射肝脏组织匀浆灭活苗（0.25 mL/羽）灭活细胞苗（103.5LD50/羽）可以控制HPS，且在HPS爆发后免疫仍可以有效降低死亡率。

虽然肝匀浆灭活疫苗被广泛用于防控肉鸡的IBH和HPS，且取得一定成效，但该疫苗仍存在几点不足，包括：①该疫苗一般是采集不同地区临床病死鸡的肝组织样品制备而成，疫苗中的抗原含量差异较大，效果不稳定；②病死鸡肝组织匀浆容易混杂或引发细菌和其它病毒的污染，疫苗免疫反应的不可预知性发生机率较高[16]。Khan等[17]的研究表明，免疫过当地HPS病死鸡肝组织灭活疫苗的肉鸡仍然常发生该病。由于病毒可以通过SPF胚和细胞培养物传播，建议停止使用肝组织灭活疫苗。

Kim等[18]给禽免疫FAdV-4油乳剂细胞灭活疫苗，可有效抵御其它血清型病毒的感染，其中对FAdV-5、8a和11均能够完全保护，并且这种保护作用能传递给免疫禽的子代。类似研究表明FAdV-4疫苗可以有效地预防FAdV-4以及其它血清型FAdV感染在家禽中的传播。

Icochea等[19]研究发现，FAdV-4油乳剂灭活疫苗可以预防IBH。Junnu等[20]制备了引起泰国IBH的FAdV-2双乙烯亚胺灭活疫苗，对免疫鸡及其子代的保护率分别达到了100%和90%。韦悠等[21]以FAdV-4、8血清型病毒制备了单价及双价油乳剂灭活疫苗，3种疫苗能够较好地诱导免疫抗体的产生，在免疫后第4周达到峰值，至免疫后第8周仍维持较高抗体水平，且安全性好；攻毒后，3种疫苗的保护率均为100%；田间试验结果显示，免疫保护期在6个月以上，双价苗效力与单价苗基本相同。

自2013年起，高致病性的FAdV-4腺病毒引起的HPS和IBH给养鸡业造成了巨大经济损失。国内研究人员发现[22-23]，麻鸭、樱桃谷鸭也可感染FAdV-4并发病，其中樱桃谷鸭场病死率数据不详，麻鸭场鸭群发病后死亡率达到40%，使用同源组织灭活疫苗后成功控制了该病。Du等[24]比较了FAdV-4鸡胚苗和细胞苗在鸡体内的免疫保护效力，用AGP和ELISA检测抗体水平，结果显示，细胞苗诱发的免疫应答显著提前，且抗体水平更高，攻毒后，细胞苗免疫组动物未见明显的组织损伤和病理学病变，而鸡胚苗免疫组有包涵体肝炎发生，但两个免疫组均未见死亡，该研究提示，腺病毒细胞苗可能是防控FAdV-4腺病毒的更好选择。

4.2 弱毒活疫苗HPS活疫苗系FAdV流行株适应鸡胚或某些细胞系后，通过培养传代的方法使其毒力减弱而制备成的疫苗。

Mansoor等[16]研发了一种预防HPS的弱毒活疫苗，将一株引发HPS的病毒分离株在鸡胚中盲传4代使之适应鸡胚，连续传代12代后得到弱毒活疫苗株，通过口服和非口服途径感染14日龄的肉鸡，测试致弱病毒的效果。分别用16代的弱毒株制备成疫苗和商品化肝组织甲醛灭活疫苗免疫肉鸡，结果发现，减毒活疫苗组的抗体水平显著高于肝组织匀浆组。免疫后24 d攻毒，减毒活疫苗组和肝组织匀浆组的保护率分别为95%和55%，前者鸡群肝脏和心脏的病变损伤率更小。因此，在预防肉鸡的HPS上，减毒活疫苗更有潜力。

然而，Gupta等[25]研究表明活疫苗和灭活疫苗的保护效力差异不显著。将鸡群分为3组，对照组口服生理盐水；活疫苗组在鸡16周龄时口服FAdV-8b-SK + FAdV-11-1047二价活疫苗，灭活组分别在16周和19周龄时肌注FAdV-8b-SK + FAdV-11-1047二价灭活疫苗，分别检测19、22、30和48周龄血清中抗体浓度。检测抗体能中和D种和E种的各个血清型，活疫苗组和灭活疫苗组19周龄、30周龄和48周龄鸡血清中的抗体水平差异不显著；用致死剂量的FAdV-8b-SK、FAdV-11-1047或FAdV-2-685病毒对14日龄的肉鸡进行攻毒，其保护率为98%～100%。

活疫苗虽然免疫效果确切，但容易发生毒力返强或与强毒株重组，有的活疫苗株毒力偏强，在生产过程中存在生物安全隐患，临床推广使用受到严格的限制。因此，亟需开发更为安全、且免疫保护效率更高的疫苗制剂。

4.3 亚单位疫苗由于病毒灭活或致弱不彻底，以及腺病毒具有潜在的致瘤性，限制了减毒活疫苗和灭活疫苗的应用，而亚单位疫苗避免了传统疫苗的这些风险。

图4 禽腺病毒属基因组结构（自Virus Taxonomy[1]）Fig.4 Schematic illustration of the genome organization found in Aviadenovirus (from Virus Taxonomy[1])

FAdV基因组为线状双链DNA分子，长度为 43 804～45 667bp，中间部分序列较为保守，两端序列差别较大（图4）。Hexon是禽腺病毒的主要结构蛋白之一，带有属和亚属特异性抗原决定簇，与致病性密切相关，能刺激机体产生中和抗体，是病毒主要保护性抗原之一。在感染过程中，纤突（fiber）最先与细胞表面的柯萨奇-腺病毒受体（coxsachievirus-adenovirus receptor，CAR）结合，随后五邻粒基底蛋白与细胞表面的整合素结合，诱发网格蛋白依赖的内吞作用，进入细胞[26]。基于以上特点，这些结构蛋白常作为检测试剂盒和亚单位疫苗研发的着手点。

Wang等[27]用大肠杆菌表达FAdV-4的衣壳蛋白（包括fiber-1、fiber-2、五邻体蛋白和六邻体蛋白），比较不同接种剂量对鸡的免疫保护效果。发现fiber-2的保护效果最好，是FAdV-4亚单位疫苗的最佳选择，其次是fiber-1和六邻体蛋白，五邻体蛋白只有在高剂量时能产生有效保护。

Schachner等[28]利用杆状病毒表达系统表达了FAdV-4的fiber-1、fiber-2和六邻体环-1蛋白，制成亚单位疫苗后免疫鸡群，于21 d后用FAdV-4攻毒检测其保护效力。结果表明，fiber-2的保护率为96.4%，fiber-1的保护率为62%，而六邻体免疫组的死亡率却高达73%，这与Wang等[27]的研究结果相近。因此，fiber-2蛋白是FAdV-4的重要保护性免疫原，可以为心包积水综合征的亚单位疫苗的研发提供参考。

Gupta等[29]用FAdV-8b病毒样颗粒（virus-like particles，VLPs）和FAdV-8b fiber亚单位疫苗免疫鸡群，然后用FAdV-8b强毒对其后代进行攻毒，结果保护率分别为100%和82.7%。表明免疫该疫苗后，母源抗体可以保护仔鸡，防止FAdV-8b的感染。

Shah等[30]用E.coli原核表达FAdV的Penton蛋白制备亚单位疫苗，在肉鸡中开展了免疫原性测定和强毒攻毒保护试验，结果显示该疫苗保护率在90%以上，表明该亚单位疫苗可作为防控 HPS的候选制剂。

5 小结

目前，FAdV在世界范围内感染普遍，血清型众多，不同血清型的致病性有较大差异。目前防控该病毒引发疫病还是以预防为主、防治结合，根据疫病的流行特征和发病规律等制定综合防控方案，并注意协同致病疾病的防控。

同时，良好的饲养环境（如消毒、保证生物安全、适当的通风）可显著减少感染。在发生HPS的肉鸡群饮水中添加0.07%～0.1%浓度的碘消灵可有效缩短肉鸡的病程，并降低死亡率。在疾病爆发后，注射相应的高免卵黄抗体或高免血清，同时使用适当抗生素以预防细菌继发感染，可以很大程度上降低死亡率，但对于饲养期长的品种禽疗效并不显著，亟待有效疫苗问世。

自从1987年爆发后，研究者们用各种方法预防和控制该病毒引发的疫病，由于其致病机理的研究尚未完全清晰，疫苗的研发仍是一项非常艰巨的任务。

生Company 司n 公产Agrovet Avivac Ltd.Investigació Aplicada, S.A. de C.V.Boehringer Ingelheim International GmbH Centrovet Laboratory Hester Biosciences Ltd.Venkateshwara Hatcheries Pvt. Ltd. Merck Animal Health Merck Animal Health Ottoman Pharma Saadat International Intervac (PVT) Ltd.Bio-Labs (PVT) Limited Boehringer Ingelheim International GmbH INDOVAX Pvt.Ltd.Jordan Bio-Industries Center (JOVAC)苗HPS/IBH 疫的市上准批已家国同1 不表Table 1 Licensed vaccine available against HPS/IBH in different countries区/地家国市上Licensed countries/area Russia Mexico剂佐Adjuvant Not Available Russia Oil Oil型/亚株毒Strain/subtype Serotype 4 (HS) LaSota (ND)类Type型Killed Not Available Killed Not Available Killed Se r ot ype 4/ Se r ot yp e 4/ Mexico Chile India Oil A l u m i n u m hydroxide gel Oil Killed Strain 127 (EDS) Serotypes 4, 8 (HS/IBH) Massachusetts (IB)Killed Serotype 4 Killed Type 4 India Oil Killed Serotype 4 Ecuador Australia Pakistan Pakistan Oil None Not Available Pakistan Oil Not Available Pakistan Aqueous Killed Clone 30 (ND)/Serotype 4 (HS) Esurient Live Killed Not Available Killed Type 4 Killed Not Available Killed Not Available Algeria, Bahrain, Egypt, Iran, Jordan, Kuwait, Lebanon, Libya, Oman, Qatar, Saudi Arabia, Sudan, Syria, United Arab Emirates, Yemen Bangladesh, Brunei Darussalam, Cameroon, Chad, Egypt, India, Indonesia, Kenya, Mozambique, Myanmar, Nepal, Nigeria, Sri Lanka, Tanzania, Uganda, Vietnam, Zambia Afghanistan, Azerbaijan, Egypt, Iran, Iraq, Kenya, Kuwait Lebanon, Oman, Pakistan, Qatar, Saudi Arabia, Sudan, Syria, Tunisia, United Arab Emirates Oil Oil Oil (IBH/HS)/LaSota Killed Group Ⅰassachusetts (IB)/(ND)Killed Type 4 Killed LaSota (ND)/Adenovirus group 1, serotype 4 (HS)Serotypes 4, 8a, 11 (HS)/LaSota (ND)/CEO Strain (ILT)/Serotype C (IC)Serotypes 4, 8a, 11 (HS)/LaSota (ND)/M Serotype C (IC)Serotypes 4, 8a, 11 (HS)/LaSota (ND)/Massachusetts (IB)Serotypes 4, 8 (HS)/LaSota (ND)名品产Product name HPS vaccine AVIVAC-ADENO Emulmax IBH/ Emulmax-C IBH/Emulmax IBH+ND Volvac® EDS+IBH+IB KV Inclusion Body Hepatitis Inactivated IBH/HPS IBH/HPS Inactivated Vaccine NOBILIS® Newcastle-Hepatitis NOBILIS® FAV OTTO HPS VAC Angavac Hydrofas/Hydro Plus HydroVac Volvac® IBH+ND KV H P Vax(HPS, IBH)Jova Zeit 1,6 (ND, HPS)-L TO L E O V A C H C I-N W CORIZA® (HPS, ND, ILT, IC)O L E O V A C H C I-N W-B RCORIZA® (HPS, ND, IB, IC)OLEOVAC HCI-NW-BR® (HPS, ND, IB)OLEOVAC HCI-NW® (HPS, ND)

生Company司公产Farmacológicos Veterinarios S.A.C. (FARVET)A v i m e x A n i m a l Health区/地家国市上Licensed countries/area Bolivia, Colombia, Ecuador, Peru, Venezuela剂佐Adjuvant Oil毒Strain/subtype型/亚株(ND)/Serotype C (IC)类Type型Killed Serotypes 4, 8a, 11 (HS)/LaSota Australia,Bangladesh, Costa Rica, Malaysia, ①Japan, Nepal, Pakistan, Saudi Arabia;⑤Bolivia, Colombia, Dominican Republic, Guyana, Indonesia, New Zealand, ⑤③④ ④①②Ecuador, Egypt, El Salvador, Guatemala, Honduras, Jordan, Mexico, Panama, Peru, Philippines, South Korea, Venezuela;② ③Nicaragua, Thailand, Trinidad and Tobago, Venezuela, Vietnam Oil Killed Se ro t ype 4/ Se ro t yp e 8/ Serotypes 4, 8/ Serotype 4 (HS) LaSota (ND)/ LaSota (ND) Serotype 4 (HS)）表续（名品产Product name OLEOVAC HCI-NW-CORIZA® (HPS, ND, IC)①Hepatitis 4 Emulsified Vaccine②Hepatitis 8 Emulsified Vaccine③Hepatitis 4/8 Emulsified Vaccine④ H e p a t i t i s 4 N e w c a s t l e C o n c e n t r a t e d E m u l s i f i e d Vaccine(HPS, ND)⑤Newcastle Hepatitis 4 Emulsified Vaccine(ND, HPS)