豬流行性腹瀉病的流行特征及疫苗研究進展

陳立剛

（本溪滿族自治縣農(nóng)業(yè)綜合發(fā)展服務(wù)中心高官動監(jiān)所，遼寧本溪 117100）

豬流行性腹瀉病（Porcine epidemic diarrhea,PED）是由豬流行性腹瀉病毒（porcine epidemic diarrhea virus,PEDV）感染引起的一種仔豬的急性疾病[1]。豬流行性腹瀉病毒是冠狀病毒科Alphacoronavirus屬的成員，與豬傳染性胃腸炎屬于同一屬。豬流行性腹瀉病毒可在豬腸道中定殖，導(dǎo)致仔豬腸絨毛萎縮、壞死和脫落，影響營養(yǎng)吸收，進而造成仔豬出現(xiàn)嘔吐、腹瀉、體重減輕、厭食和精神沉郁等癥狀[2]。2010年豬流行性腹瀉病毒高致病性突變株在我國出現(xiàn)，隨后在全世界范圍內(nèi)廣泛傳播，給世界生豬養(yǎng)殖企業(yè)造成了嚴重的經(jīng)濟損失[3]。因此，在生豬養(yǎng)殖中加強對豬流行性腹瀉病毒的防控，尤其是豬流行性腹瀉病毒疫苗接種在豬流行性腹瀉病的防控中具有重要的作用。本文對豬流行性腹瀉病毒的病毒學(xué)、流行病學(xué)特點以及疫苗研究進展進行綜述，以期為豬流行性腹瀉病的防控和疫苗研發(fā)工作提供理論參考。

1 豬流行性腹瀉病毒的病毒學(xué)特征

豬流行性腹瀉病毒直徑為95～190 nm，具有囊膜18 nm的纖突，病毒粒子具有多形性。豬流行性腹瀉病毒的基因組為單股正鏈RNA基因組，基因組大小約為28 kb，編碼4種結(jié)構(gòu)蛋白，即刺突蛋白（S）、包膜蛋白（E）、膜蛋白（M）和核衣殼（N）；以及4種非結(jié)構(gòu)蛋白，即1a、1b、3a和3b[4]。豬流行性腹瀉病毒在蔗糖中的浮密度為1.18 g/mL。豬流行性腹瀉病毒很容易被乙醚或氯仿滅活，在4～50℃時，病毒相對穩(wěn)定，在50℃以上高溫下豬流行性腹瀉病毒容易被滅活，71℃10 min即可被滅活[5]。

2 豬流行性腹瀉病毒在全球的分布情況

豬流行性腹瀉病毒最早于20世紀70年代初期在英國和比利時被報道，1977年比利時首次分離出豬流行性腹瀉病毒，并被歸類為冠狀病毒科。隨后，在20世紀80～90年代，豬流行性腹瀉病毒被確定為日本和韓國嚴重的豬流行疫病。在20世紀末，豬流行性腹瀉病在歐洲很少出現(xiàn)，但多以隱性感染形式持續(xù)存在，在歐洲發(fā)生過4次豬流行性腹瀉病，即1989—1991年，荷蘭發(fā)生豬流行性腹瀉??；1995年、1998年分別在匈牙利和英格蘭發(fā)生了豬流行性腹瀉??；此外，2005—2006年在意大利發(fā)現(xiàn)了典型的豬流行性腹瀉病[6]。2007—2008年，泰國報告了幾次嚴重的豬流行性腹瀉病的發(fā)生，其中泰國豬流行性腹瀉病毒分離株與中國毒株JS-2004-2在系統(tǒng)發(fā)育上屬于同一進化支，當前，新的豬流行性腹瀉病毒毒株在泰國養(yǎng)豬場中呈現(xiàn)零星發(fā)病[7]。

我國自1973年就有關(guān)于豬流行性腹瀉病相關(guān)的病例報道，但直到1984年才確定病原體。自20世紀80年代初以來，我國出現(xiàn)了豬流行性腹瀉病的地方性流行。對1987—1989年我國26個省份內(nèi)豬場中豬流行性腹瀉病流行情況的普查進行分析，發(fā)現(xiàn)豬流行性腹瀉病造成仔豬的死亡率占36種豬病中總死亡率的1.74%，而豬傳染性胃腸炎占9.53%。2010年冬季，我國南方的養(yǎng)豬場發(fā)生豬流行性腹瀉病，此后立即蔓延到全國。該病在華南地區(qū)造成超過100萬頭仔豬死亡，對養(yǎng)豬業(yè)造成毀滅性打擊。即使接種過疫苗的乳仔豬，也未能幸免，豬流行性腹瀉病的發(fā)病率和死亡率幾乎為100%[8]。患病仔豬主要表現(xiàn)出嚴重腹瀉、排出黃色水樣糞便、體重減輕和急性脫水死亡。通過對分離的病毒基因組進行測序，鑒定該次疫情的病原體是一種變異的新型豬流行性腹瀉病毒毒株[8]。直到2010年10月出現(xiàn)變異株前，豬流行性腹瀉病毒滅活或減毒二價疫苗在我國的廣泛使用，使得豬流行性腹瀉病在全國范圍內(nèi)得到控制，但由于變異株的出現(xiàn)使得豬流行性腹瀉病毒感染急劇增加，嚴重損害了養(yǎng)豬業(yè)。

3 豬流行性腹瀉病毒的流行病學(xué)

患病仔豬或攜帶豬流行性腹瀉病毒的豬是豬流行性腹瀉病的主要傳染源，而糞口傳播是豬流行性腹瀉病毒的主要傳播方式。豬流行性腹瀉病毒可通過受感染豬的糞便或嘔吐物進行水平傳播[9]。豬流行性腹瀉病毒還可以通過豬場的運輸車輛、養(yǎng)殖人員的手、鞋子和衣服、飼料及飼料添加劑等進行養(yǎng)殖場內(nèi)部或不同養(yǎng)殖場間的間接傳播，被豬流行性腹瀉病毒污染豬的飼料原料也是重要的傳染源。Niederwerder等[10]證明，“糞—鼻”途徑也是豬場內(nèi)部和不同豬場之間的重要傳播途徑，糞便中的豬流行性腹瀉病毒可形成帶有病毒的氣溶膠顆粒，該顆粒具有感染能力，通過空氣最遠傳播10英里以上。臨床研究表明，與患病豬飼養(yǎng)有一定距離的健康豬鼻腔內(nèi)可檢測出豬流行性腹瀉病毒的RNA。此外，豬流行性腹瀉病毒不僅可感染豬的腸道，還可感染豬鼻腔的上皮細胞，造成豬鼻黏膜或淋巴組織固有層中的樹突狀細胞攜帶豬流行性腹瀉病毒，并將病毒轉(zhuǎn)移到CD3+T細胞[10,11]。豬流行性腹瀉病的臨床癥狀嚴重程度及其病毒的傳播性取決于豬群的整體免疫狀況和健康狀況以及養(yǎng)殖場的生物安全水平[12]。

4 豬流行性腹瀉病毒疫苗的研究進展

4.1 滅活疫苗

豬流行性腹瀉病毒傳統(tǒng)疫苗主要是滅活疫苗和減毒活疫苗等全病毒疫苗。早在1993年，豬流行性腹瀉病毒組織滅活疫苗就可以為仔豬提供長達6個月的免疫保護。為控制該病，我國于1995年引進TGEV-PEDV二價滅活疫苗。2016年，Baek等[13]使用韓國流行的豬流行性腹瀉病毒KNU-141112毒株研發(fā)了一種滅活的豬流行性腹瀉病毒疫苗，在母豬分娩前6周和3周用含佐劑的滅活單價疫苗對懷孕母豬進行肌肉免疫，在毒株攻擊后，接種疫苗的仔豬存活率能夠達到約92%，并且腹瀉嚴重程度顯著降低。

4.2 減毒活疫苗

減毒活疫苗具有高免疫原性，單次免疫通常足以誘導(dǎo)保護。然而，疫苗毒株的突變性，使得疫苗免疫豬也存在一定感染其他毒株的風(fēng)險。研制減毒活疫苗的關(guān)鍵是選擇低毒力、高滴度和高免疫原性的毒株，然而，豬流行性腹瀉病毒毒株的體外分離較困難，尤其對于大流行的突變毒株，即使成功分離出毒株也不一定具有高滴度。2015年3月，由減毒傳染性胃腸炎病毒（H株）、豬流行性腹瀉病毒（CV777株，GI-a亞組）和豬輪狀病毒（NX株）研制的三聯(lián)疫苗在我國獲批。2015年11月，傳染性胃腸炎病毒（HB08毒株）和豬流行性腹瀉病毒（ZJ08毒株，GI-b亞群）雙聯(lián)減毒疫苗也正式上市。近期，Wang等[14]基于GII基因組內(nèi)的野外豬流行性腹瀉病毒毒株開發(fā)了二聯(lián)（豬流行性腹瀉病毒和傳染性胃腸炎病毒）滅活疫苗，試驗和臨床數(shù)據(jù)表明，這種新型疫苗對GII豬流行性腹瀉病毒具有更好的保護作用。

4.3 亞單位疫苗

與全病毒疫苗相比，亞單位疫苗具有安全性高、無傳染性病毒核酸、免疫原性低、可提供物質(zhì)明確的統(tǒng)一抗原等優(yōu)點，但需要佐劑或免疫增強劑以提高免疫原性。豬流行性腹瀉病毒S蛋白是開發(fā)亞單位疫苗的主要靶點，Zhao等[15]利用不同的表達系統(tǒng)表達了包括COE和S1在內(nèi)的部分豬流行性腹瀉病毒S蛋白或全長S蛋白，通過口服、肌肉注射、皮下注射或腹膜內(nèi)注射疫苗的方式免疫小鼠或豬，均產(chǎn)生了高水平的抗體。此外，豬流行性腹瀉病毒S2蛋白中的不確定受體結(jié)合結(jié)構(gòu)域（RBD）、HR1和HR2區(qū)域也是開發(fā)亞單位疫苗的潛在靶標[16]。

4.4 核酸疫苗

核酸疫苗包括DNA疫苗和mRNA疫苗，核酸疫苗具有成本低、安全性高等優(yōu)點。通過豬流行性腹瀉病毒與輪狀病毒或傳染性胃腸炎病毒組合產(chǎn)生的二價DNA疫苗已經(jīng)開發(fā)出來，但可能因為該疫苗的免疫原性較差，因此尚未開展臨床試驗[17]。

5 結(jié)語

目前，豬流行性腹瀉病仍是威脅我國養(yǎng)豬業(yè)健康發(fā)展的一大疾病，是制約我國乃至全世界養(yǎng)豬業(yè)經(jīng)濟效益的重要疫病。對豬流行性腹瀉病毒的突變及相關(guān)致病機制和防控方法仍存在知識空白，因此，豬流行性腹瀉疫苗仍受到多種因素影響。豬流行性腹瀉病毒具有的高變異性使得豬流行性腹瀉疫苗的研發(fā)和有效性受到了嚴重制約，因此，對國內(nèi)豬流行性腹瀉病毒基因組的突變情況進行動態(tài)監(jiān)控，開展豬流行性腹瀉病毒基因突變機制的研究為疫苗研發(fā)提供理論支撐。此外，通過綜合性的生物防控措施切斷豬流行性腹瀉病毒的傳播途徑也是防控豬流行性腹瀉病的重要方法，因此，防控豬流行性腹瀉病時，應(yīng)通過切斷傳播途徑、研發(fā)疫苗和特效藥物等方法實現(xiàn)。

總之，欲更加有效地防控豬流行性腹瀉病，需科研人員對豬流行性腹瀉病毒的感染致病機制、遺傳變異機制及傳播機制進行更深入的研究，為藥物和疫苗研發(fā)提供靶位和抗原，從而降低豬流行性腹瀉病給全世界生豬養(yǎng)殖業(yè)造成的經(jīng)濟損失。