摘要:本文對鴨禽副黏病毒1型感染和高致病性禽流感H5N1病毒感染這兩種高發病率和高死亡率的病毒性疾病的相關知識進行綜述,主要是流行病學和疫苗方案。
關鍵詞:鴨;禽副黏病毒1型;高致病性禽流感H5N1病毒;流行病學
1 禽副黏病毒1型感染
新城疫是一種高度傳染性的病毒性疾病,由于高死亡率(最高達100%)、生產力下降、疾病預防和控制成本以及疫情發生后的貿易限制,對全世界的家禽業有重大的臨床危害和經濟損失。2002—2003年美國加利福尼亞州發生一次新城疫重大疫情,2 500多個養殖場(400萬只禽類)被波及,損失達1.62億美元[1]。禽類原核病毒1型(avian orthoavulavirus 1),又名禽類副黏病毒1型(avian paramyxovirus type-1,APMV-1),能夠感染超過250種不同的鳥類,APMV有9個血清型,所有新城疫病毒(newcastle disease virus)都屬于血清型1[1],也即APMV-1。
傳播的便捷性使APMV-1病毒在世界范圍內流行,其毒性取決于病毒株和宿主因素,這些因素主要包括物種、年齡、感染途徑、免疫狀態、伴隨的環境應激和共感染等。例如,年輕動物感染后往往比年長動物更容易發生更嚴重和急性的疾病,靜脈接種更容易引起神經癥狀,高劑量病毒的霧化往往會先影響上呼吸道。APMV-1病毒通常會和其他病毒如傳染性支氣管炎病毒(infectious bronchitis virus,IBV)、禽流感病毒(avian influenza virus,AIV)(H5Nx或H9N2)或禽呼腸孤病毒(avian reovirus)形成混合感染[1]。APMV-1病毒和禽流感病毒(主要是H5N1、H5N8和H9N2)共同感染在鴨中十分常見,這兩種病毒在鴨的上呼吸道中共享主要復制位點,因此這兩種病毒都可能增強或惡化感染結果。錯誤的疫苗接種計劃、錯誤的疫苗管理、運輸和儲存,以及并發感染,擴大了APMV-1病毒感染所造成的損失和影響。即使在接種疫苗的家禽中,APMV-1病毒也可能出現反復感染,可能歸因于疫苗接種不當和免疫抑制以及病毒突變[2]。
APMV-1病毒基因組長度約為15 200 bp,編碼6種不同的蛋白質,即核衣殼蛋白(NP)、磷蛋白(P)、基質蛋白(M)、大型RNA聚合酶(L)、融合蛋白(F)和血凝素神經氨酸酶(HN)。F和HN表面糖蛋白參與APMV-1病毒的抗原性和致病性,APMV-1病毒毒力的一個主要決定因素是F基因裂解位點[2]。根據F基因序列,APMV-1病毒可分為兩類(I和Ⅱ):I類通常是無毒病毒,包括至少9個基因型,其天然宿主是水生野生鳥類,Ⅱ類則包括至少20個基因型(I-XXI,基因型XV只包含重組序列),包括無毒和有毒毒株[2]。在過去,新發現的基因型不斷增加,其中一些基因型與毒力增加或宿主范圍擴大有關,這種遺傳變異性引發了人們的擔憂,即常用的商業疫苗是否能提供對不同基因型的保護。
根據臨床疾病的嚴重程度,APMV-1病毒最初被分為4種病理類型,即Doyle型、Beach型、Beaudette型和Hitchner型[2]。后根據其致病性,APMV-1病毒可分為五種病原類型:Asymptomatic enteric型、Lentogen型(原Hitchner型)、Mesogen型(原Beaudette型)、Velogen型,根據其主要引起內臟或神經癥狀的能力,Velogen型又被分為“內臟型”(原Doyle型)和“神經型”(原Beach型)[2]。其中,鴨感染APMV-1病毒Velogen “內臟型”死亡率易達到100%,在實驗條件下,病程很快,通常為2~4 d,感染后2 d開始出現臨床癥狀[2]。主要癥狀是結膜腫脹和發紅、厭食、羽毛皺褶、虛弱、顫抖和腹瀉,呼吸頻率不穩定。呼吸癥狀相對少,少數動物出現張口呼吸,張口呼吸是全身發熱的結果。剖檢能觀察到腸漿膜表面多灶性出血、腸道相關淋巴組織多灶性壞死和潰瘍,以及脾臟彌漫性壞死。盲腸近端特別突出的腸道淋巴聚集物部位常表現為出血和壞死,通常被視為APMV-1病毒Velogen “內臟型”感染的特征病變。其他常見的損傷是前胃和砂囊交界處的多灶性出血和潰瘍,這是淋巴聚集發育的部位,最嚴重的病例顯示多個白色至黃色變色壞死灶。一些病例會觀察到胸腺周圍出血,隨著疾病的進展,胸腺和法氏囊嚴重萎縮。氣管出血很少被報道,但在許多感染鴨中,氣管頭部出血是顯著的特征,并且是喉扁桃體壞死的結果。組織學特征是散布在全身的淋巴組織嚴重壞死,尤其是脾臟和腸道相關淋巴組織,這與大體上觀察到的病灶出血和潰瘍相對應。病情不太嚴重或發病初期,存在淋巴耗竭和巨噬細胞增生,胞漿大空泡化,在后期,細胞和核碎裂碎片和大量巨噬細胞堆積。在胸腺中,在感染的早期,皮質幾乎完全壞死。在法氏囊中,許多卵泡的皮質和髓質中淋巴細胞嚴重丟失。一些感染動物會出現血管變化,如介質水腫變性、透明化和透明血栓形成。血管炎不是一個突出的特征,最有可能的是,與強烈炎癥灶相鄰的血管發生非特異性炎癥,從而改變血管的形態學外觀。
在生物安全水平低的情況下,病毒-細菌或病毒-病毒共同感染非常常見,特別是在密集飼養系統。幾個因素可以控制共同感染的結果,這可能是協同的或拮抗的,包括相互作用時間、宿主免疫、環境條件以及感染性病原體的生物活性。病毒共同感染可能會干擾正確的診斷,因為它可能導致檢測不到非常低的病毒滴度和非典型病理性病變。為了正確診斷,不僅需揭示APMV-1病毒RNA,而且還必須推斷病毒的致病性,因為F基因裂解位點的核苷酸和氨基酸組成被視為致病性的主要決定因素。當前主要應用逆轉錄聚合酶鏈反應(RT-PCR)技術檢測APMV-1病毒,主要缺點是靈敏度低和無法檢測所有毒株,檢測結果容易受到樣本污染而產生假陽性結果,因此不適合高樣本吞吐量的診斷。毒株的變異性是當前用于APMV-1病毒診斷技術應用的主要限制[2]。
2 高致病性禽流感H5N1病毒感染
1878年,在意大利北部的雞群中報告了第一例高致病性禽流感(Highly pathogenic avian influenza,HPAI)[3]。1996年在中國廣東的一只家鵝中檢測到高致病性禽流感H5N1病毒前身A/goose/Guangdong/96,2003—2004年,H5N1病毒在東亞初步傳播,隨后在亞洲、歐洲、非洲和北美洲流行[3]。在H5N1病毒出現和傳播之前,高致病性禽流感的暴發是罕見的。自2008年以來,在中國的家禽中,特別是在活禽市場的鴨中,發現了H5N2、H5N5和H5N8[3]。H5N1病毒給家禽業造成重大損失,并對公共衛生造成嚴重的大流行威脅,因為已有證據表明其不僅可以感染野生、飼養和動物園內鳥類,以及驢和豬,還可以感染人類。
在亞洲大部分地區以及全世界的庭院養殖或半集約養殖模式中,鴨等水禽被廣泛飼養,幾乎沒有采取生物安全措施,這意味著人與動物之間的密切互動和低水平的生物安全。高標準的生物安全在養殖中是可能的,但生物安全的成本需要與家禽的市場價值進行權衡。據估計,通過封閉來提高家禽養殖的生物安全性需要兩倍的投資,封閉式養殖系統還需要提供兩倍的飼料,這樣升級生物安全的成本難以接受。一個普遍的規則是,家禽養殖應避免與野生鳥類接觸,因為H5N1病毒能夠從野生鳥類傳播給家禽。由多種鳥類組成的活禽市場中,意味著鳥類的快速流動,生物安全措施并不存在,因此活禽市場長期以來被認為是禽流感病毒的來源和儲存庫。一方面,在活禽市場中實施衛生和生物安全措施成本高,另一方面活禽市場是當地(如中國、越南)傳統和文化的一部分。
對疫病發生地的活禽進行撲殺是不可持續的,發展中國家難以承受這樣的經濟損失??绲貐^或各國間轉移活禽,控制疫病傳播的一種方法是在規定的時間內將這些活禽轉移到安全的棲息地,在那里可以對它們進行一定時間的監測和檢測,以確定是否存在致病性,即檢疫。但檢疫對于大多數商業家禽的流動來說不是一個可行的解決方案,因為所涉及的時間太長。在美國,這樣的檢疫隔離期是強制性的[4]。
面對H5N1病毒的挑戰,對家禽進行疫苗接種已被證明是減少或消除臨床癥狀以及減少病情持續時間和程度的可行方法。這種策略提高了易感動物的存活率,提高了家禽對病毒感染的抵抗力。接種疫苗的家禽可能還會感染,但需要更高劑量的病毒攻擊。人們對目前可用的疫苗有著擔憂,疫苗接種后可能導致活病毒脫落到環境中。疫苗可能質量低或接種不當(如劑量不足或在并發感染的情況下),降低了預防病毒復制和脫落的有效性。此外,疫苗接種后能否達到理想的免疫水平及其持續時間,疫苗在目標宿主中的有效程度也受懷疑。疫苗的有效性至關重要,因為大多數研究都是在雞和火雞身上進行的,免疫反應在其他物種中是否能夠提供類似的保護。估計有51種不同的H5禽流感疫苗可能在市售,存在8種單價滅活H5N1疫苗[4]。H5N1流行國家(埃及、印度尼西亞和越南)的統計表明,疫苗覆蓋率并不理想,遠低于預期,因為大規模疫苗接種計劃需要在資金和資源方面做出巨大投入,特別是在財政資源和獸醫基礎有限的發展中國家。在中國,家禽數量超過150億只,2010年需要使用近240億劑疫苗[4]。在尼日利亞,在3年內每年為70%的家禽接種兩次H5N1疫苗的總成本估計為近9 200萬美元[5]。家禽群中流動的病毒可能會對疫苗接種效果產生負面影響,從而部分或完全逃避疫苗的免疫反應。一些證據表明,H5N1的流行可能與疫苗的濫用有關[5],一些地方決定推遲新疫苗接種或停止疫苗接種,直到開發出有效的疫苗。
參考文獻:
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[3] 陸家海,張定梅,王國玲.高致病性禽流感H5N1病毒研究進展[J].國際病毒學雜志,2007,14(3):65-68.
[4] 劉超男,劉明,張云,等.H5N1亞型禽流感病毒的鴨致病性研究[J].中國農業科學,2006(2):412-417.
[5] 許靜,宋家升,蘇勝杰,等.H5N1亞型禽流感病毒對鴨的致病性研究[J].中國預防獸醫學報,2010,32(4):301-303.