鸡传染性支气管炎病毒遗传演化最新研究进展*

张春阳，王贵升，郑孟加，刘坤，李鹏，兰邹然**，李宏梅

[（1.山东省动物疫病预防与控制中心（山东省人畜共患病流调监测中心），山东 济南 250100；2.邯郸市峰峰矿区动物疫病预防与控制中心，河北 邯郸 056200；3.山东省畜牧总站，山东 济南 250100 ； 4.山东农业大学动物科技学院（山东省动物生物工程与疾病防治重点实验室），山东 泰安 2710183）]

鸡传染性支气管炎病毒（Avian infectious bronchitis virus，IBV）隶属冠状病毒科，γ 冠状病毒属[1]，为单股、正链RNA 病毒，全长约27.6 kb，病毒粒子直径约120 nm[2，3]，主要由结构蛋白（S、M、N、E）和非结构蛋白（PP1a 和PP1ab 多聚蛋白）组成[4],，其中S 蛋白的基因碱基存在最频繁的替换、缺失和插入等现象，是决定IBV 血清型特异性抗原和组织嗜性的主要蛋白[5]，所以对S1 基因进行基因分型和免疫保护显得尤为重要。

借此，文章将深入综述近年来全球各地区IBV 遗传演化及其原因，以期为该病毒的防控提供科学、合理的免疫程序指导。

1 lBV 易感动物与传播途径

1.1 易感动物

该病在深秋、冬季及初春寒冷季节感染率较高，当外部环境气温较低时，鸡舍内外温差较大，为保证鸡舍内的饲养温度，部分通风设备无法全力运转，而高密度的饲养和相对闭塞的养殖环境更加剧了该病在鸡群之间的传播。其中30 日龄内的鸡最为易感，4 周龄内的雏鸡感染后发病较为严重，病死率较高；而30 日龄以上免疫系统和机体抵抗力逐渐完善，感染后症状较轻微，病死率低。不过，现经多位学者研究证明鸡并不是IBV 唯一宿主，它可以感染多种禽类动物[6]。Parveen 等对克什米尔地区未免疫的感染肉鸡进行了鉴定分析，发现该地区所流行的IBV 野毒株与中国和伊朗所使用的疫苗毒株同处一个分支并具有高度的同源性，由此断定是由野生候鸟迁移过程中所造成的传播[7]。此外，在宿主方面，鹦鹉[8]、野鸭、火鸡、孔雀等禽类动物均检测到IBV 的感染[9]。

1.2 传播途径

该病毒主要依靠带毒鸡或病鸡的呼吸道、消化道等分泌物或排泄物排出，经空气飞沫、被病毒污染的饮水、饲料等方式进行传播[10]，潜伏期通常为24～48 h 之间，这与感染病毒的剂量和感染途径有较大联系，通过上呼吸道感染出现病症较快，而眼部感染潜伏期则相对较长，但无论是以何种方式感染，该病毒首先是在呼吸道上皮细胞中复制增殖，再通过机体的各种循环方式移动至肺脏、消化道和泌尿生殖道等部位，建立系统性感染。目前尚未报道IBV 可以垂直感染。不过，当IBV 附着于蛋壳表面时会造成破壳雏鸡的感染。所以，当下如何彻底有效的预防IBV 仍是一大难题[11]。

2 全球lBV 流行情况

2.1 国外IBV 流行情况

自2016 年来，Valastro V 等人提出了以S1 蛋白全基因序列作为IBV 谱系分类的基础后，便统一了IBV 基因型命名标准（毒株名称、原产国和收集日期），并基于全球所分离鉴定的毒株结果，将现有IBV 毒株归为6 种基因型（GI-GVI），包含32 个不同的病毒进化谱系和众多谱系间重组体，其中GI 基因型有27 个谱系，而GII-GVI 每个基因型却只有一个谱系[12]。在印度，Raja A 等在2003～2011 年对印度20 株IBV 分离毒株进行测序，经系统发育分析发现了印度独有的变异基因型（GI-24），这表明IBV 的流行具有一定局部区域性[13]。在日本，Mase M 等对2008～2019 年在各县获得的17 株IBV 进行了基因分析，结果发现在过去的10 年期间，日本未出现基于IBV S1 基因的新毒株，但却在该次研究中发现JP-III（S1）与VII（S2）的组合，检出率约为40%，同时还检测到VII（S2）与各S1 基因型（JP-I 型、IV 型、Mass 型和Gray 型）之间的组合，这说明不同的S2 和S1 蛋白之间发生了基因重组事件[14,15]。Lee HC 等在2016～2020 年对韩国60 个IBV 毒株进行了系统发育分析，检测出IBV GI-15、GI-19 基因型，同时利用相关地理学动态分布总结了QX 基因型区域之间的病毒运动发现，在2001～2020 年间，至少有四次不同的IBV 引入韩国，导致了韩国IBV 基因库的多样化[16]。Marandino A 等在南美洲检测发现GI-11 和GI-16 两种基因型广泛分布，GI-11 属南美洲特有，而GI-16 广泛分布于全球各地，经序列对比发现入侵的GI-16 与本土GI-11 广泛结合，在重组过程中，GI-11 基因型获得GI-16 大部分序列，他们之间的重组则是接近ORF S 开始和结束断点发生的，这也是冠状病毒中常见的重组热点[17]。

Bali K 等人对欧洲地区的分离株及疫苗株进行了基因组分析，确定了在不同基因型之间存在215 个重组区域，主要分布于非结构蛋白NSP2、NSP3、NSP8 和NSP12 编码区，与以往不同的是，此次研究结果在基因组5'和3'末端附近及S 基因的片段中只发现了数量有限或没有重组证据的区域，这与S 基因易发生突变、缺失和重组的以往研究有些矛盾。不过本次研究证实90%野毒株和近一半的疫苗毒株出现了重组事件，进一步说明基因重组是病毒遗传演化多样性的主要机制，更需要重视野毒株与疫苗株之间重组的发生[18]。

2.2 国内IBV 流行情况

我国IBV 流行毒株存在一定程度的变异重组。冷梅等在2019 年对江苏地区IBV 进行了鉴定分型，其中HN08 型检出率高达30.4%，为此次研究第二大优势毒株。研究发现HN08 型SAIBK 毒株与QX 型（QXL87 疫苗株）的S1 基因发生了重组，揭示了江苏部分地区减毒活疫苗的使用是造成IBV 发生重组的关键因素之一[19]。陈良珂等在2013～2017 年，对来自全国17 个省市的700多份疑似病料进行鉴别诊断，共检测出390 株IBV，经S1 基因分型发现主要为QX 型、4/91 型、CH Ⅲ型、CH Ⅳ型、CH Ⅴ型、CH Ⅵ型和Mass型，肾型毒株占比82%（320 株），呼吸型毒株占比13%（43 株），生殖型毒株占比5%（27 株），QX 型和CHV 型分别占分离毒株的55%（218 株）和15%（62 株），为此次研究的优势毒株[20]。苗中立于2014～2016 年对山东地区所采集的病料进行IBV 的鉴别分型，其中QX 型占46 株，为山东地区的最大的优势毒株，而QX 型与当下普及常用的H52（AF352315）和H120（EU822341）两种弱毒疫苗的同源性仅为77.41%～80.9%，这表明现在广泛使用的Mass 型疫苗对QX 型优势毒株的保护能力有限[21]。Li S 等首次对国内H120 和4/91 疫苗接种鸡进行QX 型IBV 毒株的分离，并将分离毒株的抗原性和致病性进行了系统对比，其中5 种QX 型分离株对10 日龄SPF 鸡表现出不同的致病性。DYW/16 致死率为50%；MS/17致死率为30%；GH/15 致死率为20%；DYYJ/17和PZ/17 株仅引起临床症状和组织病变。在剖检过程中，DYW/16、MS/17 和GH/15 毒株要比DYYJ/17 和PZ/17 毒株在气管和肾脏中造成更严重的病变，然而这五种QX 型毒株的S1 基因却有95.2%～99.2%的同源性，而与H120 和4/91 疫苗毒株的同源性仅有76.5%～78.7%，这表明在西南地区流行的QX 型表现出抗原变异和致病性差异[22]。李彬等在2019～2021 年间，对我国29 个省级行政区送检的病料进行IBV 的鉴别分型，结果发现国内阳性检出率呈逐年递增趋势（12.5%、16.4%、21.0%），其中白羽鸡的阳性检出率最高（28.9%），此次研究共包含5 种基因型，分别为QX 型、GVI 型、LDL 型、TW Ⅰ型和重组型，QX 型占比最高为66.5%，GVI 型次之。通过三年分析发现QX 型阳性检出率呈逐年下降趋势（从72.4%降到66.4%），而GVI 型由2019 年19.6%提升至2021 年28.7%；目前我国尚未研发GVI 型疫苗，而各基因型疫苗之间无交叉保护性，这是极其值得警觉的一点[23]。相关研究表明N 蛋白有助于重建IBV 进化路径。范文胜等人对IBV N 基因进行了遗传变异趋势以及时空传播动态的分析。研究发现与疫苗株相比，N 基因同样存在广泛的氨基酸突变，四川IBV LX4 型分离株与次亲本Mass型毒株发生了N基因的C端(773～1 230 bp)的重组，它们之间的相似性高达99.8%。在时空传播动态方面发现，国内可能存在3 个流行中心（东北地区、华北和华东地区及华南地区），而山东可能为IBV 毒株来源库，因为这里存在着最为频繁的活禽贸易与运输[24]。

3 总结与展望

自1930 年鸡传染性支气管炎病毒被首次发现以来，本病凭借分布范围广、传染性较强、不同基因型或血清型交叉保护性弱等原因，始终给家禽养殖业带来巨大经济损失。由于该病毒独特的结构与活疫苗盲目使用所发生的重组事件，致使该病毒不断产生新的变异株，而商品化的疫苗始终无法与时俱进，存在一定的保护局限性，所以深入调查IBV 流行情况、掌握前沿最新流行动态、提高疫苗免疫保护能力就显得尤为重要[25]。

国内相关研究表明，IBV 阳性检出率呈逐渐上升趋势，优势毒株仍以QX 型为主，但需要注意的是GVI 型和HN08 型毒株占比逐年提升，需尽快研制相关疫苗用于防控。肾型毒株为目前国内主要临床表现型，由于毒株之间不断重组突变，QX 型毒株已经表现出抗原变异和致病性的差异。在江苏HN08 型首次成为主流优势毒株之一，揭示了江苏部分地区减毒活疫苗的滥用是IBV 发生重组的关键因素之一。此外，研究发现N 基因同样存在广泛的疫苗株与野毒株之间的重组事件，而山东可能为国内IBV 毒株来源库，种种迹象均说明IBV 在不断的演化，需对IBV 进行长期的分子流行病学监测。

与此同时，IBV 在国外的遗传演化也表现出一定的多样性。在印度通过IBV 扩增分析发现了独有的变异毒株（GI-24），说明该病毒的流行具有一定的局部区域性。在日本，IBV 不同S1 蛋白和S2 蛋白发生了广泛的基因重组事件，这一现象可能促使病毒的进化和更多变异株的出现。在韩国，发现了至少四次IBV GI-19 基因型的侵入，造成了韩国IBV 毒株的多样性。在南美洲主要流行GI-11、GI-16 基因型，GI-11 为南美洲特有基因型，这也进一步印证了该病毒区域流行性的特征，然而本土GI-11 已与GI-16 广泛重组，重组位点集中于ORF S。在欧洲，有研究发现了集中于非机构蛋白编码区的215 个基因重组区，证实了野毒株与疫苗株发生了广泛的基因重组事件，种种迹象均表明基因重组是该病毒遗传演化多样性的主要机制，需随时提防野毒株与疫苗株之间重组的发生。

未来家禽养殖业仍需继续加强饲养管理工作，做好养殖场生物安全防控措施，尽量采取“全进全出”养殖管理模式，定期监测鸡群健康状态，一旦发病尽快隔离和治疗。此外，还需合理控制饲养密度，保持良好的通风环境，定期做好鸡舍消毒工作。这些措施均可降低鸡传染性支气管炎的感染率[26,27]。除自然选择之外，外部高强度的免疫压力更是催动IBV 发生变异重组的主要原因[28]，养殖户在开展免疫工作之前应先咨询当地相关部门的专业人士，根据建议并综合养殖场饲养情况、动物健康和生产力等因素制定科学、合理的免疫程序，以期达到高效防控的效果[29]。