商品化猪圆环病毒2型疫苗：效果和临床应用

刘国民 译自，Vol.194(2012)：151～157

宋庆庆，林文耀* 校

1991年加拿大西部首次报道了仔猪断奶后多系统衰竭综合征(Postweaning Multisystemic Wasting Syndrome，PMWS)，但直到13年后的2004年，法国和德国才持特殊许可证成功上市了第一个商品化猪圆环病 毒2型(Porcine Circovirus type 2，PCV2)疫苗。除了能引起PMWS外，PCV2还与一系列疾病和症状有关，人们将其统称为猪圆环病毒相关病(Porcine Circovirusassociated Disease，PCVAD)。

PCV2疫苗问世前，人们主要通过改善管理和控制共同感染来遏制PCVAD。目前控制PCV2感染的主要策略是接种疫苗。商品化PCV2疫苗起初只用来控制PMWS，但在临床使用中发现疫苗对其他PCVAD也能起到很好的控制效果。商品化的PCV2疫苗在抗原含量、佐剂类型、推荐接种的动物类型（母猪或仔猪，或两者均适用）以及免疫剂量（单次免疫或二次免疫）等方面有所差异。

大量综述文献报道了PCVAD和PMWS的病理学、免疫学和流行病学等方面的研究结果，但有关PCV2疫苗的应用效果评价鲜有报道。过去5年，多项研究报道了5个商品化PCV2疫苗在试验条件和田间条件下的效果。

本综述主要讨论：(1)商品化疫苗的种类；(2)疫苗效果评价标准；(3)疫苗的临床学、病毒学、免疫学和病理学效果；(4)针对不同PCVAD临床表现使用PCV2疫苗。

1 商品化的猪圆环病毒2型疫苗

1.1 抗原

2006年梅里亚公司(Merial)推出第一个商品化PCV2疫苗(Circovac PCV2疫苗)，其为全病毒灭活油佐剂疫苗。该疫苗最初只允许在繁殖母猪上使用(每头份2 mL)，之后允许降低剂量用于仔猪(每头份0.5 mL)。随后，四种仅允许在仔猪上使用的PCV2疫苗相继推向国际市场，其中三种(即Circoflex PCV2疫苗，Circumvent PCV2疫苗和Porcillis PCV疫苗)是亚单位疫苗，基于杆状病毒表达的开放阅读框蛋白(Open Reading Frame 2，ORF2)制成。ORF2包含主要的中和表位，具有诱导保护性免疫反应的潜力。将ORF2序列插入杆状病毒表达系统，ORF2衣壳蛋白表达后，经灭活和纯化，制成的病毒样颗粒在形态上与PCV2颗粒无差异。Circumvent PCV2疫苗和Porcillis PCV疫苗是同一核心疫苗的不同制剂，除韩国外，不在同一国家销售。Circumvent PCV2疫苗主打北美市场，Porcillis PCV主打欧洲市场。

还有一种是PCV1/2嵌合疫苗。2008年，加拿大研究人员通过PCR检测方法在猪组织匀浆中偶然发现PCV1/2嵌合的病毒毒株，美国辉瑞动物保健品集团有限公司(以下简称“辉瑞公司”)也因此回收了PCV1/2嵌合疫苗，以调查该病毒毒株是否为疫苗株。之后辉瑞公司改进工艺，2011年8月，PCV1/2嵌合疫苗以全新的品牌(Fostera PCV疫苗)回归市场。

目前市场上所有的商品化PCV2疫苗都是针对PCV2a基因型的。PCV2a疫苗对PCV2b感染猪有一定的交叉保护作用，这种交叉保护对控制PCVAD很有意义，因为全球各地的研究人员从PCVAD感染猪中分离到的病毒基因型主要是PCV2b型。此外，PCV2b可能是构成PCV2感染向PCVAD发展的一个诱发因素。

1.2 佐剂

商品化PCV2疫苗所用的佐剂各不相同，具体见表1。

2 建议的免疫动物

2.1 母猪和仔猪

目前，市场上销售的PCV2疫苗中，只有一种疫苗可同时适用于母猪和仔猪免疫接种，其余四种疫苗只能用于3～4周龄仔猪，详情见表1。给母猪接种PCV2疫苗的目的是向仔猪提供被动免疫，新生仔猪通过初乳可获得较高水平的母源抗体，免受PCV2感染。给母猪接种疫苗的劳动强度要比给仔猪接种的强度低得多。仔猪出生后24 h～48 h内吮吸到的初乳量和被动获得的母源抗体的半衰期直接决定其对疾病的抵抗力。与此相反，给仔猪免疫的基本原则是诱导仔猪产生主动免疫力，避免其暴发PCVAD。

2.2 母源抗体

理想情况下，仔猪应在体内母源抗体水平降到最低但还能抵抗自然感染之前接种PCV2疫苗。虽然几乎100%的母猪呈PCV2血清阳性，但其抗体水平不尽相同，新生仔猪通过初乳获得的母源抗体数量也不相同，因此，仔猪第一次免疫接种时，母源抗体是其潜在的干扰因素。

Fort等的研究表明，母源抗体水平会干扰仔猪接种PCV2疫苗后的免疫效果，当仔猪的免疫过氧化物酶单层细胞试验(Immunoperoxidase Monolayer Assay，IPMA)滴度较高时(＞10 log2)，接种疫苗会干扰体液免疫反应，当仔猪IPMA滴度较小时(＜8 log2)，接种疫苗不会干扰免疫反应。

上述结果与2012年Fraile等完成的一项田间试验的结果一致，即当仔猪的IPMA滴度较高时(＞10 log2)，注射疫苗21 d后IPMA滴度未得到提高。因此，免疫接种时母源抗体水平越高，接种后获得的PCV2 IgG滴度越低。但是这种干扰必须谨慎说明，因为中和抗体而非PCV2 IgG抗体是保护仔猪免受PMWS侵害的关键要素之一。

另一些试验数据表明，当以PCV2引起的相关病变和血清病毒载量为指标评估疫苗效果时，母源抗体干扰不会抑制PCV2疫苗效果。综上所述，在考察母源抗体干扰的同时，也要分析中和抗体的保护作用。

2.3 母猪和仔猪免疫效果比较

生产实践表明，与接种疫苗获得主动免疫力的仔猪相比，通过免疫母猪提供的母源抗体产生被动免疫力有利于改善仔猪断奶前的平均日增重(Average Daily Weight Gain，DAWG)。在PCV2试验性攻毒模型下，仔猪8周龄接种疫苗产生主动免疫力后，其血液和淋巴组织中的PCV2载量比从接种疫苗的母猪获得被动免疫力的仔猪的小。免疫保护的持续时间与试验条件和猪场环境相关，一次免疫后一般能维持12～13周(到15～16周龄)。

以上研究表明，给母猪接种疫苗可以避免新生仔猪早期感染PCV2。给仔猪群接种疫苗可以保护保育期末和生长期初的仔猪。养猪从业者更喜欢给仔猪注射PCV2，因为母源抗体不太可能会给保育期末到生长期初的猪群提供保护。

或出于节省成本的考虑，或暂无适用于母猪接种的疫苗，一些国家尝试用适用于仔猪的PCV2亚单位疫苗给母猪免疫。在实验条件下，用适用于仔猪的PCV2亚单位疫苗免疫的母猪不能给后代提供充足的获得性被动免疫力。在此敦促养猪从业者和生产者按照疫苗的适用范围使用，以优化免疫效果。

3 推荐免疫剂量

仔猪疫苗除一种亚单位疫苗外都采用单次免疫的方式，具体情况见表1。单次免疫的做法在生产中比较常见，因为该方法可以节约劳动力成本，减小动物应激，降低针头注射引起的其他疾病(尤其是猪繁殖与呼吸综合征和PCV2)的传播。接种疫苗时要严格执行免疫程序，确保每头猪都正确完成接种。在韩国，78%的仔猪采用单次免疫，该方法也越来越受到全球养猪生产者的欢迎。

4 猪圆环病毒2型疫苗效果

4.1 疫苗评价标准

目前没有统一的PCV2疫苗免疫效果评价标准，缺少精确和可重复的实验模型是建立试验性评估PCV2疫苗免疫效果明确参数的主要障碍。目前疫苗免疫效果参数基于PMWS的诊断标准，包括：(1)出现临床症状；(2)出现特征性显微病变；(3)病灶内出现PCV2。PMWS诊断的另一个标准是血清中与临床症状相关的病毒载量。这些数据可以用来预测PCV2感染状态。此外，当PCV2感染猪的血液出现中和抗体和γ-干扰素分泌细胞时，PCV2载量减小。

4.2 临床效果

田间研究有助于评估PCV2疫苗的作用，如ADWG改善情况和死亡率降低情况等。不管使用哪个品牌的PCV2疫苗，给仔猪单次免疫能使仔猪从3周龄到19～26周龄期间的ADWG达到16 g/d～69 g/d，仔猪死亡率降低1.9 %～9.3%(表2)。还有一些研究表明，PCV2阳性猪的数量和PCV2免疫猪病毒载量的减少可以提高猪群的ADWG，降低死亡率。不同品牌的PCV2疫苗在田间试验中对仔猪生产性能的不同影响可能不是因为疫苗功效的不同，而是与疫病的混合感染、饲养系统和质量、生产条件以及猪舍和环境设施等情况有关。

4.3 病毒学评估

4.3.1 接种PCV2疫苗后猪群病毒血症减少

大量研究表明，PMWS猪群血清中的PCV2 DNA水平较健康猪和亚临床感染猪的高。用实时定量PCR检测全血中的PCV2病毒载量能鉴别猪群感染状态(即亚临床、疑似和PCVAD阳性猪群)。这些分类虽然可在实验条件下和田间条件下评估PCV2疫苗效果，但具体分类与实验室检测方法以及评估指标有关。使用PCV2疫苗能减少出现病毒血症的猪的数量和血液中的病毒载量，也能缩短病毒血症持续时间(表3)。研究表明，不同品牌的疫苗单次免疫可在实验条件下使感染PCV2的猪出现病毒血症比例降低42.0%～86.1%。未接种PCV2疫苗的仔猪病毒载量明显提高，而且可向外排毒。

4.3.2 接种PCV2疫苗后猪群排毒量减少

PCV2病毒可以通过口、鼻和粪便向外排毒。鼻腔是PCV2传播最有效的途径之一。经鼻分泌物传播被认为是病毒水平传播的一种可能模式，增加了猪群感染风险以及猪群间PCV2循环的数量。接种PCV2疫苗使猪减少鼻和粪便的排毒量。研究表明，接种PCV2疫苗是预防PCV2感染的有效途径，是控制个体与群体感染的有力工具。

4.4 免疫学评估

4.4.1 中和抗体

PCV2特异性中和抗体生成受损与PMWS发展有一定的相关性。接种PCV2疫苗能减少猪的病毒血症发生率，提高中和抗体滴度。研究表明，中和抗体在清除病毒和机体恢复中起到了重要的作用。出现中和抗体以及PCV2复制减少与实验条件下或田间条件下PCVAD临床症状消失强烈相关，因此中和抗体在PMWS的免疫保护中起到了关键作用。还有数据表明，PCV2 IgG抗体与中和抗体之间没有明显的相关性。在商品化的疫苗中，PCV1/2嵌合疫苗诱导的中和抗体效价显著高于亚单位疫苗，而亚单位疫苗与灭活疫苗中和抗体效价之间的差异不显著。虽然单次免疫能诱导大部分猪产生中和免疫反应，但单次免疫产生的中和抗体平均滴度低于二次免疫的。

4.5 γ-干扰素分泌细胞评估

γ-干扰素(interferon-γ，IFN-γ)是由抗原刺激性T细胞生成的重要的免疫调节细胞因子，能调控CD4 T细胞分化成Th1效应因子，并调动对抗病毒感染的细胞介导免疫。二次免疫14 d～21 d后，可在亚临床感染的猪体内检测到PCV2特异性γ-干扰素分泌细胞，同时血液病毒载量减小。单次免疫3周后能诱导猪产生PCV2特异性γ-干扰素分泌细胞，维持4～6周。

4.6 病理学评估

PMWS诊断必须检测淋巴组织的特征性病变、病灶内的PCV2抗原或DNA。因此，病灶内PCV2抗原检测的病理学分析在评估PCV2疫苗的免疫效果时至关重要。一些研究数据表明，接种疫苗可明显改善组织的病变情况(表3)。

5 猪圆环病毒2型疫苗的临床应用

5.1 断奶仔猪多系统衰竭综合征

商品化PCV2疫苗最初只用来控制PMWS。接种PCV2疫苗能提高猪群的生长性能，而且能显著降低猪群的猪繁殖与呼吸综合征、细小病毒病和猪肺炎支原体病的感染情况。免疫接种结合良好的饲养管理如合理的饲养密度、全进全出式生产系统和有效通风等，都能有效控制PMWS，维持可接受的感染水平。

5.2 猪呼吸道疾病

PCVAD的模式一直在变，目前呼吸道症状是其主要临床症状，接种PCV2疫苗后，猪群的PMWS发病率降低了。PCV2疫苗可以显著提高猪群的生长性能，提高出栏率。自从韩国使用PCV2疫苗后，6～8周龄和8～14周龄仔猪的PMWS发病率得到了有效控制。PCV2亚临床感染的猪能长时间存活，而后可能感染其他常见的呼吸道病原体，如猪肺炎支原体和多杀性巴氏杆菌。因此，接种PCV2疫苗能显著降低猪呼吸道疾病的发生率。

5.3 公猪PCV2精液排毒

公猪感染PCV2后，可无症状长期排出病毒或精液质量降低。人工授精是PCV2在猪群间传播的潜在路径。公猪接种PCV2疫苗后可以减少精液带毒，降低公猪向外排毒量。因此，接种疫苗可显著改善精液质量。

5.4 母猪繁殖失败

后备母猪和经产母猪接种PCV2疫苗后能提高繁殖性能。母猪接种PCV2疫苗后能显著提高所产仔猪断奶前的平均日增重，授精成功率提高7%。PCV2能垂直传播，如果有细小病毒混合感染或免疫刺激，新生仔猪易发PMWS。韩国和美国的抽样调查表明，PCV2血清阳性母猪所产的新生仔猪和哺乳仔猪有33%～40%的猪存在PCV2病毒血症，病毒血症会加剧新生仔猪断奶前的死亡。母猪在妊娠期接种PCV2疫苗能降低血液中的PCV2载量和经胎盘感染率。因此，母猪接种PCV2疫苗有助于控制繁殖障碍性疾病。

6 结论

PCV2与猪的多种疾病和症状有关，我们将其称为PCVAD。PCV2疫苗开发之初是为了控制PMWS疾病，但现在也用来防控PCVAD。目前，市售的PCV2疫苗大部分存在抗原类型、佐剂类型、推荐剂量和接种动物等方面的不同。目前对于PCV2疫苗免疫效果的临床评估还没有统一的标准。基于实验条件下和田间条件下的临床效果、病毒学、免疫学和病理组织学评估显示，所有商品化PCV2疫苗非常有效。