唐彩琰
摘? 要:A型塞內卡病毒(Senecavirus A,SVA)是一種正義單鏈RNA病毒,屬于小核糖核酸病毒科(Picornaviridae)塞內卡病毒屬(Senecavirus)。該病毒自1988年以來在美國的豬群中悄然流行。加拿大和美國分別于2007年和2012年報告了該病毒相關的水皰性病例。自2014年年末和2015年年初以來,有關不同生產階段的豬群暴發塞內卡病毒感染的報告越來越多,巴西、中國和泰國都在各自的豬群中檢測到了該病毒。就現有的塞內卡病毒感染和疾病最新資料而言,2015年可能是該病毒流行病學上的一個分水嶺。該病毒的地理分布、受影響豬群所處的生產階段、感染引發的臨床癥狀以及疾病的嚴重性都可以充實上述假設。本綜述將介紹當前,尤其是近2年有關塞內卡病毒感染及其所引發疾病的知識,并將探討塞內卡病毒的流行病學、致病力、宿主免疫反應、診斷方法以及預防和控制措施。展望部分則集中于人們對塞內卡病毒完整進化的流行病學和致病性數據的需求以及對其感染進行快速診斷的可能性。其在養豬業中固有的健康風險不容忽視。
關鍵詞:豬;小核糖核酸病毒;塞內卡谷病毒;突發疾病;水皰病;初生仔畜死亡率
中圖分類號:S855.3 文獻標志碼:C 文章編號:1001-0769(2019)02-0019-03
2002年,研究人員發現了一種名為塞內卡谷病毒(Seneca Vally Virus)的新病毒,并將其歸類到一個新的病毒屬,塞內卡病毒屬中A型塞內卡病毒是唯一的代表性毒株。從那時起至2014年年末,有關該病毒在豬上的特性和感染情況,包括其流行病學、傳播方式、發病機理、病理學、臨床癥狀和診斷方法等的研究進展甚微。該病毒被認為是一種外來病毒,且其在地理分布上非常有限。盡管塞內卡病毒感染會引發水皰病(很可能是低頻率感染引起的),且是在北美各國唯一報道的病癥,但是北美或者世界各地的研究人員尚未對豬的塞內卡病毒感染開展廣泛的研究。
2015年初,研究人員從北美以外的國家(如巴西、中國和泰國)暴發的水皰病中首次發現了不同的塞內卡病毒毒株。同年,該病毒感染新生仔豬后引起了新的臨床癥狀。與此同時,美國的豬群也出現了新的病例。這些事件導致基于塞內卡病毒感染的研究方法在數量上和多樣性方面出現了增加。
相對于以往任何時候,研究人員在過去2年中積累了更多有關該病原體和病毒感染的知識,同時解開了其中的更多未知點。科學界能夠快速按照養豬生產者和私立或公共機構中的獸醫咨詢顧問在突然遭遇完全未知的水皰病暴發時所提出的問題給予客觀且明確的解答。
有關該病毒目前可用的數據都是在短時間內收集的,這種情況在類似的無公共衛生影響的動物病毒性疾病病例中很少見。本綜述的目的是介紹塞內卡病毒研究的逐步發展,尤其是在過去2年中的進展情況,并介紹此病原體的特征及其在豬上的感染情況。
1? 歷史、分類和分子特征
2002年,美國馬里蘭州蓋瑟斯堡的研究人員偶然從PER.C6細胞系(變形的胎兒成視網膜細胞)中分離到了塞內卡病毒。通過使用受污染的牛胎兒血清或豬胰蛋白酶,該病毒被明確地轉入到細胞培養物中。由于該病毒是從位于美國馬里蘭州蓋塞斯堡塞內卡河州立公園附近的Neotropix公司的實驗室分離到的,因此取名塞內卡病毒。
直至2014年,公共數據庫中塞內卡病毒只有3種完整的基因組序列(GenBank檢索號分別是NC_011349、DQ641257和KC667560)。因此,很少有研究是基于該病毒的完整基因組完成的,使用的主要原始型是SVV-001(GenBank檢索號DQ641257)。這些研究使得人們能夠將塞內卡病毒歸類為小核糖核酸病毒科(Picornaviridae)塞內卡病毒屬(Senecavirus),A型塞內卡病毒(Senecavirus A,SVA)是唯一代表性毒株。
SVV-001具有小核糖核酸病毒的典型基因組,標準的L-4-3-4結構,即先導蛋白(Leader)——4種多肽組成的P1、3種多肽組成的P2和4種多肽組成的P3。SVV基因組RNA由約7 200個核苷酸組成,包括5非編碼區的666個核苷酸、3非編碼區的71個核苷酸和1個多聚A尾。該病毒基因組只有1個開放閱讀框(Open Reading Frame,ORF),可編碼約含2 180個氨基酸的多聚蛋白。
SVV-001原始型的5非編碼區核苷酸序列分析結果揭示了高水平的二級結構。SVA基因組的5非編碼區有一個內部核糖體進入位點(Internal Ribosome Entry Site,IRES),其功能是通過抑制細胞內RNA的翻譯來獨立翻譯病毒RNA。第406~625號核苷酸的序列與丙型肝炎病毒(黃病毒科)的核苷酸序列有57.3%的相似度,表明塞內卡病毒的IRES是IV型。這一發現證實了先前研究的結果,這些研究確定了來自黃病毒和小核糖核酸病毒的多個二級結構。
SVA的基因組特征與心病毒(Cardiovirus)屬的成員非常相似,尤其是與該病毒的多肽P1、2C、3C和3D相關。然而,SVV-001的多肽2B、3A和IRES類型與心病毒屬的不同。SVV-001的基因組區2A、2B、3A和3B與所有其他小核糖核酸病毒的差別很大。
最初,塞內卡病毒被認為不會引起任何特定病理變化。對塞內卡病毒的很多研究都集中在人類癌癥治療的潛在溶瘤活性上。塞內卡病毒會引起豬水皰病的第一個證據來自加拿大(2008)和美國(2012),這兩國的研究人員對有癥狀的豬使用反轉錄聚合酶鏈式反應(Reverse Transcription PCR,PR-PCR)試驗檢測到了病毒RNA。在這兩種情況下,臨床癥狀與水皰性跨境動物疾病,如口蹄疫(Foot and Mouth Disease,FMD)、豬水皰病(Swine Vesicular Disease,SVD)、水皰性口炎(Vesicular Stomatitis,VS)和豬水皰疹(Vesicular Exanthema of Swine,VES)無法區分。這些發現促使北美動物衛生管理部門立即采取監督措施,并投資新的研究項目。
2? 截至2014年豬塞內卡病毒的感染情況
20世紀80年代,新西蘭、澳大利亞和美國在豬群中發現了病因不詳的水皰病。在歐洲,英國和意大利分別于2007年和2010年報道發現了該病。在新西蘭和澳大利亞報道的病例中,豬水皰性病變的發生與接觸污染了核盤菌的綠色蔬菜和飼喂海產品有關。在美國、英國和意大利發生的病例中,水皰性跨境動物疾病的診斷結果為陰性,這些動物暴發水皰病的可能原因尚不清楚。
人們沒有對這些病例進行塞內卡病毒的檢測。在新西蘭、澳大利亞和美國,由于疾病暴發時人們尚未認識該病毒,因此并未對塞內卡病毒感染病例進行調查研究。然而,由于英國和意大利對塞內卡病毒感染疫情掌握的可用資源有限,因此這兩個國家未對該病毒進行調查研究的原因不詳。
2004年,美國印第安納州不同生產階段的豬群暴發了水皰病。臨床表現類似于水皰性跨境動物疾病,這些疾病經過了調查但未進行病毒檢測。由于無法確定臨床體征的病因,該綜合征被命名為豬特發性水皰性疾病(Porcine Idiopathic Vesicular Disease,PIVD)。
Pasma、Davidson和Shaw在2007年的報道中稱,從加拿大運往美國的187頭豬中約有80%的豬出現了與水皰性跨境動物疾病無明顯差異的水皰病變。研究人員對有癥狀的動物進行了FMD、SVD、VS和VES的病毒檢測,結果均呈陰性。然而,研究人員在生物樣品中檢測到了塞內卡病毒的RNA,并推測該病毒就是導致豬發生水皰病的病原體。2012年,美國印第安納州第二次檢測到塞內卡病毒,病毒是從1頭6月齡出現水皰性病變的豬中發現的。這一發現增強了塞內卡病毒感染與水皰病的潛在關系。
雖然在有癥狀的動物中只有2例檢測到塞內卡病毒的報道,但是利用來自美國不同州中無癥狀豬的血清樣本進行的一項20年(1988年-2008年)回顧性血清學研究顯示塞內卡病毒存在時間長且地理分布廣,這揭示了此病毒多年來在美國悄無聲息地傳播。
考慮到這些研究結果和與塞內卡病毒感染有關的水皰性病變跟由水皰性跨境動物疾病尤其是FMD造成的病變癥狀無法明顯區分的特性,美國動物保健協會詳細制定了一項以塞內卡病毒和PIVD為主要目標的決議,目的是開發并實施多項計劃,以能夠盡量減少美國豬群中與跨境動物疾病無關的水皰病變后果,加強這些新發病原體和疾病在豬上的保健和經濟重要性。
(待續)