雞傳染性支氣管炎病毒流行情況及其變異機制研究進展

李廣升，代 珊，左新桐，朱優化，王 猛

（1.河南省鄭州種畜場，河南 鄭州 450008；2.河南千翮牧業科技有限公司）

傳染性支氣管炎（IB）是由傳染性支氣管炎病毒（IBV）引起的急性、高度接觸性的病毒性呼吸道疾病，該病在全球范圍內存在并呈地方性流行。該病的主要特征是病雞呈氣管啰音、咳嗽、噴嚏；腎臟腫大、蒼白，輸尿管擴張、有尿酸鹽沉積，外觀呈典型的“花斑腎”。IBV具有廣泛的組織嗜性，其原發和主要的增殖部位是呼吸道上皮細胞，還可以在輸卵管、腸道、腎臟等組織的上皮細胞中進行復制。各種品種和年齡的雞均易感，但雛雞的致死率較高。IBV感染還可造成細菌、支原體等的繼發感染或混合感染，使發病率和死亡率增加，對國內外養禽業造成巨大的經濟損失。

1 傳染性支氣管炎國內外流行概況

1.1 國外IB的流行情況

自20世紀30年代首次發現雞傳染性支氣管炎以來，該病便在世界范圍內流行。傳染性支氣管炎最早于1930年在美國北達科塔州被發現，它主要引起呼吸道癥狀。1931年Schalk和Hawn首次報道其為一種“新型呼吸道疾病”，主要侵害雛雞的呼吸道。1937年Beaudette和Hudson首次分離到IBV，即Beaudette株。1950年開始美國發現IBV變異株，1956年Jungherr報道稱1951年分離的Connecticut株與之前分離的Massachussetts株不同，它們存在抗原差異且不能交叉保護，該發現證明了IBV抗原的多樣性。同年，Bijlenga在荷蘭分離到IBV-H株，其是目前仍被廣泛使用的疫苗H52、H120的母本株。1962年Winterfield等報道在美國出現了腎型IB，同年在澳大利亞也發現腎致病型IBV毒株N1/62。當時該型IBV主要以Holte株、Gray株為代表。

到1970年通過血清學方法各國發現多種IBV變異株。1974年Johnson利用中和試驗將美國之前發現的IBV毒株分為10個血清型，即Mass、conn、Holte、JMK、lowa609、lowa97、Clark333、Ark99、SE17和Florida。1985年EI-Houadfi等在摩洛哥分離到一株腸型變種IBV，即G型，對腸道有較強的侵襲性。1990年開始又出現新的變異株，1991年英國報道一種新型IBV，稱之為4/91型或793/B型，并逐漸成為英國主要的血清型。1992年在美國出現了Delware072變異株，且在之后的10年間，該毒株廣泛流行，對美國養殖業造成嚴重的危害。同時隨著DE072型疫苗的應用，又出現了新的變異株Georgia98。1995年Jia等在美國紐約分離一株獨特的IBV變異株CU-T2，經遺傳進化分析發現，該毒株是Mass、Ark和H52的重組毒株，證明IBV基因組RNA存在重組現象。

各種因素影響，IBV變異較快，導致新的基因型不斷出現。2010年左右歐洲國家出現一種新的變異株，由于該毒株與最早出現在中國的QX型毒株很相似，因此，被命名為歐洲QX-Like毒株。之后該型毒株通過俄羅斯傳播到比利時、丹麥、法國、德國、意大利、匈牙利、荷蘭、西班牙、悉尼等多個國家，使許多國家該病的凈化愈發困難，造成了很大的經濟損失。

1.2 國內IB的流行情況

我國在1953年就有關于呼吸型IB的報道。1972年鄺榮祿在廣東首次發現該病，證明了IB在我國的存在。隨后，其他地區也相繼報道了該病的發生。1988年，我國分離到致腎病變形IBV。1991年開始IB在我國大范圍蔓延，到1990年中期，開始出現一些IBV變異株。如1995年杜元釗等在中國膠東地區分離到一株IBV變異株，其靶器官是卵巢和輸卵管，引起蛋雞產蛋量和蛋品質下降。1996年朱國強、王永坤等在江蘇地區分離并鑒定了一株腺胃型IBV毒株，證明IBV的流行情況變得復雜。

1997年，我國分離到一株新型IBV，命名為QX型，也稱為LX4型或A2型。感染病雞表現為腺胃炎、腹瀉，并致使雛母雞生殖系統損傷，25～70日齡感染雞體質量減輕。該型IBV在世界其他國家未見報道，之后，該血清型在我國逐漸流行。劉勝旺課題組對1994-2009年間從我國山東、江蘇、吉林、黑龍江等地的免疫雞群中分離的39株IBV進行了序列分析，發現其中有25株屬于QX型；Zou等對2008-2010年間在四川地區分離到的19個IBV毒株的S1基因進行了分析，結果顯示50%以上屬于QX型。張小榮等對2009-2011年分離到的54株IBV毒株分析發現，其中2/3以上屬于QX型；Li等對1985-2012年間從廣西地區不同的發病雞群中分離了60個IBV毒株進行了研究，發現1985-2008年間分離的毒株大都屬于HN08型，而2009-2011年間分離的野毒株大多屬于QX型。以上研究表明，QX型已成為中國最主要的優勢基因型。

2007年，Li等在廣東分離到一新型IBV，S1基因序列分析表明，其屬于基因Ⅳ型，與Mass、491和QX基因型毒株遺傳距離均較遠，隨后，在廣西、山東等地也有這一新型IBV流行株的報道。近年來，由于IBV的不斷變異，國內流行的IBV毒株基因型已超過10個，Han等對過去15年分離的220個IBV毒株進行序列分析，發現這些分離毒株至少可以分為9個基因型：LX4（QX型）、Mass、LHLJ、LDL、LDT3、LSC、BJ、N1/62和793B，而現有疫苗已無法對其中部分基因型產生保護，使IB的防控越來越困難。

2 傳染性支氣管炎病毒變異機制

IBV為冠狀病毒科冠狀病毒屬的代表種，其基因組為單股正鏈不分節段的RNA，本身具有感染性，全長約為27.6Kb，屬于目前已知RNA病毒中基因組最大的一類病毒。由于病毒本身獨特的不連續套式轉錄機制及其基因組RNA聚合酶缺乏校對功能，再加上自然選擇、疫苗、飼養環境等各種選擇壓力的影響，導致病毒在復制過程中極易發生基因突變、缺失或插入、基因重組等變異，產生新的基因型和血清型。

2.1 基因突變

IBV的RNA依賴性的RNA聚合酶在轉錄過程中缺乏校對功能是病毒基因突變的主要原因。基因組的任何位置均有可能隨時出現突變，其中最易發生變異的是S基因。S蛋白是IBV的主要結構蛋白，其裂解產生的S1蛋白是IBV產生感染性的主要蛋白，并決定病毒的組織嗜性，S蛋白的改變會影響病毒的致病性。有研究表明，S蛋白的第50～170位氨基酸和第250～310位氨基酸之間較易發生突變。一直被認為高度保守的M蛋白、N蛋白在病毒不斷的進化過程中也發生了很大的變化。Tain J等對部分IBV毒株的N基因序列同源性分析發現，不同血清型的N基因存在差異，主要發生在基因的3，端下游，N基因的變異可能影響IBV的感染能力。

2.2 基因插入或缺失

基因插入或缺失也是引起IBV變異的一種機制。由于病毒基因組較大，基因序列較長，其RNA復制酶的保真性又相對較低，因此在病毒復制過程中，容易丟失或插入一些堿基或序列，產生新的變異毒株。Xu等對部分IBV分離株的研究發現，S基因的第120～170位氨基酸之間常見基因的插入或缺失，導致基因序列的改變，進而引起病毒二級或三級空間結構的變化，影響該蛋白的功能，并可能影響該病病毒的復制和致病力。

2.3 基因重組

同源重組主要指在一定條件下，野毒之間或野毒與疫苗毒之間發生大片段基因序列的替換而產生新的毒株，是引起IBV變異的另一重要原因，這種遺傳信息的改變可能也是IBV存在的一種重要機制。與點突變的引起抗原位點變化不同，重組主要引起抗原位點的漂移而不影響抗原位點的性質。大量的研究表明，IBV像多數冠狀病毒一樣，存在著重組熱點（hot spot），可能是脫落的RNA聚合酶重新結合的位點，從而導致重組的發生。CK/CH/LSD/03Ⅰ和CK/CH/LLN/98Ⅰ均是由不同毒株重組產生的變異毒株。尤其隨著經濟的發展，集約化規模化養殖已成為現在養殖業的主流，高密度雞群是病毒重組的基礎，不同活疫苗的混合免疫也為病毒重組提供了條件。有學者證明，新型IBV、AIV等毒株的出現，可能都與基因重組有關。

此外，基因重組也是獲得弱毒疫苗株的一種方法。T.Hodgson,R.Casais等通過以Mass41株的S蛋白置換Beaudette株的S蛋白發現新的毒株可誘導免疫反應但無致病性，M.Armesto,D.Cavanagh等將強毒株的復制酶蛋白1a和1ab換為弱毒株的相同基因形成的新毒株但無致病性，這些均為新型弱毒疫苗的獲得提供了思路。

值得注意的是，現階段高密度養殖和免疫壓力同時也是造成IBV變異的一種不容忽視的原因。

3 小結

IB是嚴重危害雞群的一類重要疾病，該病在世界范圍內流行，給國內外養禽業造成巨大的經濟損失。病毒自身的特性及各種選擇壓力的影響，導致病毒變異較快，使該病的防控面臨巨大的挑戰。

疫苗免疫在IB的防控中起到重要作用。雖然在IB的防治方面滅活疫苗和弱毒疫苗等得到廣泛使用，但由于IBV基因組極易發生變異和重組，導致新的變異株不斷出現，且不同血清型之間只有部分或完全沒有交叉保護作用，致使疫苗免疫失敗，使IBV在世界范圍內的流行日趨嚴重和復雜化。因此，加強對IBV流行現狀、致病機理和變異機制的研究，對不同地區禽群中的IBV流行和變異情況進行實時監測，利用日益發展和完善的分子生物學技術及對IBV基因組結構和功能更深入的了解，研制針對流行毒株的新型有效的疫苗對于IB的防控顯得尤為重要。同時，在日常的養殖中，加強飼養管理，建立健全生物安全體系，并結合當地和養殖場的實際情況制定合理的免疫程序，多管齊下，防控IB的發生，促進養殖業的健康發展。□