鸡传染性支气管炎的免疫防控研究进展

龚振华，金国栋，王丽萍，栾庆东，路 平，刘 坤，张云香，王晓颖，牟瑞营

(1.中国动物卫生与流行病学中心，山东青岛 266032；2.甘肃临夏丰源奶牛养殖有限公司，甘肃临夏 731100；3.青岛易邦生物工程有限公司，山东青岛 266111；4.青岛博隆基因工程有限公司，山东青岛 266021；5.临朐县职业教育中心，山东临朐 262600；6.临朐县畜牧局，山东临朐 262600)

鸡传染性支气管炎(Infectious bronchitis，IB)由γ属冠状病毒鸡传染性支气管炎病毒(Infectious bronchitis virus，IBV)引起，该病严重危害养鸡业。IBV基因组容易发生变异，导致出现新的IBV毒株，而新出现的IBV毒株的血清型、基因型和所引起的临床症状多种多样[1]。大多数情况下，新出现的IBV毒株间不存在相互交叉保护现象，增加了IBV的诊断和防控难度[1]。自发现IBV以来，全球养鸡业一直受IBV的困扰，一些致病性极强的IBV新毒株不断出现，个别毒株甚至出现地区暴发、大范围流行，严重危害养鸡业[2]。虽然疫苗免疫是国内外防控IBV的主要手段，但是IBV变异株的不断出现，使其防控面临严重挑战。就目前国内IBV的流行状况而言，应当多方面关注，加强IBV的防控。

1 IBV的危害性

IBV感染对于养鸡业的影响较大。据报道，在巴西暴发IBV的地区，养鸡场平均每饲养1 000只种鸡的经济损失高达4 210美元，平均每饲养1 000只肉鸡的经济损失高达266美元[3]。IBV在我国被列为二类动物疫病，对于国内养鸡业的影响也较大。目前我国对于IBV的防控主要依靠免疫防治措施，估计我国因IBV流行所致的具体经济损失情况与巴西相差无几。

IBV对于鸡群具有高度易感性，任何日龄的鸡都容易感染IBV，雏鸡和产蛋鸡最为易感，幼龄鸡的感染率通常为25%～30%，高者可达75%。当鸡群出现过热、寒冷、拥挤、通风不良、营养不均衡以及疫苗接种应激反应时，更容易促进本病的发生[4]。

IBV对于鸡群具有高度致病性，感染IBV的病鸡表现严重的呼吸道、消化道、生殖道和肾脏疾病，发病鸡群普遍出现死亡、生长缓慢和产蛋量下降，病死率很高[4-5]。

IBV具有极强的传播性，感染IBV的鸡通过呼吸道、泄殖腔等向外排毒，空气、飞沫、尘埃、饮水、饲料、垫料等是IBV最常见的传播媒介，暴露在外的IBV在35 d内仍具有传染性，病鸡康复后体内带毒时间长达49 d[4]。

IBV的危害不仅在于发病期间疾病对于感染鸡所造成的危害，还在于病期过后患过此病的鸡群会推迟开产，部分鸡群出现输卵管囊肿、变形，鸡只表面看上去健康，采食正常，卵巢剖检看似发育较好，但因为输卵管有病变，失去了造蛋功能，发病鸡康复后，变成假母鸡，导致鸡群达不到产蛋高峰，增加成本，造成生产亏损[4]。

2 IBV的多样性

2.1 IBV具有变异的特性

IBV作为冠状病毒，也是一种单股正链RNA病毒。IBV的RNA长约27.6 kb，明显大于其他病毒RNA的长度[6]。IBV在复制过程中，病毒依赖性的RNA聚合酶缺乏校对功能，不能识别病毒RNA所产生的点突变和基因重组[7]。此外，病毒RNA在机体的复制频率很高[2]。因此，IBV基因组在复制过程中容易发生变异，从而使病毒能够适应环境的选择压力和逃避宿主的免疫清除。加上IBV流行广泛，进一步增加病毒重组变异的概率，导致IBV流行株多种多样。

IBV的S基因变异是引起IBV多样性的主要原因。S蛋白是位于IBV颗粒表面的一种棘突蛋白，由S1和S2蛋白组成，其中S1蛋白不仅通过介导病毒与易感细胞发生融合，决定病毒的毒力，还通过诱导产生血凝抑制和病毒中和抗体，决定病毒的抗原性，不同IBV毒株的S1蛋白因其氨基酸序列变异，IBV的致病性和抗原性也因此表现不同差异[8]。

2.2 血清型多样性

IBV的血清型可以根据中和试验、酶联免疫吸附试验和血凝抑制试验等方法进行区分。目前主要根据中和试验区分IBV的血清型，这样可以获知IBV的抗原免疫交叉保护特性，对于指导IBV免疫具有重要作用，用酶联免疫吸附试验和血凝抑制试验区分IBV血清型有利于免疫抗体监测[5]。国内外报道的IBV血清型已有30多种，不同血清型IBV间缺乏交叉保护[9]。

国内流行的IBV毒株血清型多种多样，与疫苗株存在差异[10-12]。张丽华等[10]采用中和试验对2012年-2013年的15个广西IBV分离株进行血清分型，结果表明15个IBV分离株分属7个血清型，与生产上广泛使用的疫苗株H120血清型一致的仅有1株，重组毒株GX-NN130048的血清型不同于其亲代血清型。胡北侠等[11]采用中和试验对4/91、H120和Ma5等3个IBV疫苗株和18个IBV山东分离株进行分型，共区分5个血清型，其中，4/91属于1个单独血清型，H120、Ma5与2个分离株(SDWF0608和SDLY0701)属于同一血清型，SDZB0808等14个分离株为同一血清型，分离株CK/CH/SD09/006和CK/CH/SD10/001分别与其他IBV组成2个血清型。该研究表明，18个IBV流行株与3个疫苗株之间抗原性存在差异，IBV毒株之间表现单向中和反应性，即使属于同一血清型的IBV毒株之间，其抗原相关性也可能存在明显差异。

IBV的血清学分型在实际应用中受到局限，主要是缺乏公认的标准化阳性血清，且试验操作复杂[13]。通过单一的实验室研究[10-12]就已经证明国内流行的IBV毒株血清型多种多样，如果条件许可，能够采用统一标准，对国内所有IBV分离株进行统一的血清分型，则IBV抗原相关性可能会表现得比现在已知的更复杂，血清型可能更多。

2.3 临床症状和病理变化多样性

由于IBV感染，引起发病鸡的临床症状和病理变化等表观特征多种多样，包括典型的呼吸道症状、肾脏病变和产蛋量下降等，IBV的这些表观症状在国内外普遍存在[1]。

早在1931年，Schalk等报道了呼吸道型IBV毒株，其临床表现主要以张口呼吸、咳嗽、气管啰音等呼吸道症状为特征[5]。1962年，Wintefield等发现了肾型IBV毒株，典型症状是肾肿大、苍白、肾小管和输尿管充满尿酸盐，病死率高[5]。1986年Elhouadfi等分离到嗜肠型IBV毒株[5]，该毒株临床上易造成肠道损伤。1991年英国发现4/91株IBV毒株[14]，该毒株引起深层肌肉坏死，导致蛋用种鸡死亡率升高，剖检表现为气管炎症、肾肿胀、胸肌苍白，严重的出血、水肿等病变。1995年杜元钊等[15]在我国胶东地区发现输卵管型IBV毒株，该毒株主要侵害后备母鸡的输卵管，导致产蛋障碍综合征。1995年以来，我国江苏、山东等地发现了腺胃型IBV毒株，临床表现为鸡群生长缓慢、消瘦和腹泻，主要病变为腺胃壁极度增厚、腺胃肿胀、腺胃乳头出血、溃疡并伴有脓性分泌物[16]。

由于IBV的临床症状和病理变化等表观特征多种多样，给IBV的临床诊断增加了难度，因此，当鸡群表现精神不振、食欲下降，出现呼吸道、消化道或者是产蛋下降等临床表现时，均可以怀疑鸡群感染IBV，需要采集病料，进一步进行实验室诊断，确诊鸡群是否感染IBV[17]。

2.4 基因型多样性

由于IBV变异，采用基因分型对于IBV进行监测和归类极为重要，可以在短时间内分出大量IBV分离株，并比较这些分离株彼此之间以及与其他IBV之间的相关性，分析变异规律。

基于IBV的S基因序列，Keeler等[18]和Jackwood等[19]用基因型表示IBV毒株之间的相关性和差异性，鉴定了Massachusetts(Mass)、Connecticut、Arkansas、DE/072/92和California等基因型毒株。

通过基因型研究，证明IBV毒株具有地域性特点[20-21]。比如McFarlane[20]通过S1基因分析发现，新西兰4种新的IBV分离株(T6、K32、K43和K87)与25年前流行的4种IBV毒株(A、B、C和D)具有大于82.8%的核苷酸和79%的氨基酸同源性。其中T6、K43和K87与C和D同源性超过99%，与欧洲或北美株相比，新西兰株与澳大利亚株的关系更紧密，新西兰A株与澳大利亚Vic S株具有99.5%的核苷酸同源性和98.7%的氨基酸同源性。

国内IBV基因型众多[22-24]。周海生等报道[22]2002年-2016年间我国流行的92株IBV可以分为13个基因型，包括QX、4/91、Mass、tl/CH/LDT3/03、CK/CH/LSC/99I、TW-I、TW-II、TC07-2、Ck/CH/LDL/97I、N1/62-associated、Arkansas、New-I及一个新鉴定的基因分支New-II。其中，属于美国相关基因分支的ck/CH/LSD/110712已在我国出现，新出现的基因分支New-II病毒S1基因来源于tl/CH/LDT3/03型与QX型毒株重组。此外，有52株IBV基因组存在重组。

3 我国IBV防控的主要问题

3.1 IBV流行严重

国内IBV最早于1972年见于广东省[25]，随后在我国广泛存在和流行，并造成巨大经济损失[22-24]。我国流行的IBV不同于其他洲、国家或地区，毒株复杂多样，我国各种血清型IBV分离株众多，外来血清型IBV不断传入，还有病毒变异所致的IBV共同存在和流行，导致IBV血清型多种多样，难以控制；我国流行的IBV为多种致病型毒株，主要以“肾型”毒株为主；因此，针对我国流行的IBV复杂情况，开展相关弱毒疫苗的研究非常迫切[26]。

3.2 国内现有的商品疫苗不能对IBV流行株提供足够的保护

国内现有的商品化IBV疫苗主要为M41株、Ma5株、H120株、H52株、W93株、LDT3株等疫苗株，这些疫苗株均为Mass血清型，偏重于针对呼吸道型IBV，其中，M41株、Ma5株由美国研制，H120株和H52株由荷兰研制，W93株和LDT3株由我国自主研制[27]。国内现有的商品化IBV疫苗还包括QX株、44/91株、28/86株等非Mass血清型疫苗，其中，QX株疫苗由我国自主研制，44/91株疫苗源于英国发生鸡深层肌肉病变、产蛋力下降、有呼吸道症状、腹泻的变异性传染性支气管炎毒株，一些地区也使用44/91株预防肾型传染性支气管炎的感染，28/86株疫苗源于1986年意大利暴发肾型传染性支气管炎选育[27]。

分析国内现有的商品化IBV疫苗株种类，可以看出这些疫苗株至少显示出两方面结构性不足，不能对国内流行的IBV提供完全保护，必须寻求技术突破。一是过分依靠国外源疫苗株，缺乏本地源疫苗的针对性，始终不能解决我国IBV流行株的地域性差异问题；二是疫苗主要为Mass血清型，不能满足防控变异IBV的需求。已经证明[10-11]，4/91株、H120株和Ma5株等IBV疫苗株并不能够对于多数IBV分离株产生中和保护。张丽华等[10]报道，仅15株广西分离株即分出7种血清型，其中6个血清型已经超出H120株的保护，而国内流行的IBV血清型应远不止7种血清型。因此，现有IBV疫苗已经不能对当前国内流行的大部分基因型毒株产生良好的免疫保护，IBV防控形势严峻[28]。

3.3 血清型不匹配的IBV弱毒疫苗免疫催生副作用

由于IBV的血清型众多，不同IBV毒株间的交叉保护性很弱甚至没有保护性，接种疫苗鸡群产生的IBV抗体水平虽然较高，但不能保护流行IBV毒株的攻击，导致传统的疫苗有时候并不能控制IBV的发生，当传统的疫苗不能有效控制IBV流行株时，可能更恶化IBV疫情的流行。周海生等报道[22]，25个IBV分离株基因组中发现有疫苗型(Mass、tl/CH/LDT3/03及4/91型等)病毒基因组片段的重组，证明疫苗毒株基因频繁参与了IBV基因重组，导致IBV新的基因型或变异株出现。陈彤等报道[23]，广西分离的CK/CH/GX/LC17-1毒株是由于疫苗株Ark型ArkDPI毒株与Mass型Ma5毒株S1基因发生重组所致，因为传统弱毒疫苗在免疫鸡群中持续存在，从而成为IBV重组变异的供体。Liu报道[29]，我国IBV变异的主要原因可能是由于鸡群使用IBV多价活苗免疫，加上鸡群中其他IBV野毒株混合感染，这为IBV基因重组提供了便利条件，最终导致了鸡群中流行的IBV毒株的血清型和基因型改变。

4 建议

4.1 加强IBV的流行病学监测

由于IBV严重危害我国养鸡业，造成巨大经济损失，行业主管机构必须高度重视。鉴于国内IBV流行毒株的多样性、广泛性和地区差异性，尤其是病毒变异对于IBV防控造成极大的困难，必须准确掌握每个地区的IBV流行规律，采取有针对性的防控措施。仅仅依靠少数研究机构和防疫部门解决IBV防控的技术性问题是不现实的。国内不同地区均要有研究机构参与IBV防控，才能形成防控IBV的合力。

4.2 提高疫苗免疫的针对性

针对国内流行的IBV多种多样的特点，开展IBV的流行病学监测，采用RT-PCR检测IBV，结合S基因序列分析，与GenBank公布的IBV分离株基因序列进行比对，确定流行毒株的基因型，搞清地区流行的IBV流行株的分子流行病学特征及基因重组规律，其技术条件已经比较完备。通过IBV流行株的分子流行病学分析，进一步追踪病毒来源，分析致病特性，寻找参考疫苗，为IBV疫苗免疫提供支持。考虑到IBV的基因型与血清型并不是完全一一对应，对于基因型相近但抗原性却相差甚远的IBV毒株，在开展IBV流行株的分子流行病学分析的同时，可以通过病毒中和试验或免疫交叉保护试验，寻找IBV免疫参考疫苗。

4.3 筛选适合特定地区的IBV疫苗

IBV的防控主要依靠疫苗免疫接种。鉴于IBV的地区差异性，最好培育与本地区流行毒株基因型一致的弱毒疫苗株，不仅可以提高保护效果，还可以减少本地区IBV发生重组变异的概率。国外已有成功案例[30-31]，美国的Ark99、GA98疫苗株，澳大利亚的VicS、N1/88疫苗株以及韩国的KM91疫苗株等，均为鸡胚连续传代致弱毒株，具有地区特色，也具有良好的免疫原性，有效控制了当地IBV毒株的传播。