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研发新动向 | 猪流行性腹泻病毒(PEDV)的研究进展

Views:207  发布时间:2021年12月02日

防控研究进展

来源:Kwonil Jung,Linda J. Saif,Qiuhong Wang. Porcine epidemic diarrhea virus (PEDV):An update on etiology, transmission, pathogenesis, and prevention and control[J]. Virus Research,2020,286:198045

翻译:回盛生物 回盛研究院 史红

01

加强生物安全管理

1.1.畜群和农场的管理

加强生物安全,例如对运输拖车和其他潜在污染物进行净化和消毒,提供安全的饲料或饲料添加剂(Gordon等,2019年;Niederwerder和 Hesse,2018年),以及对养猪场和农场工人保持有力的卫生措施 ( Kim等,2017年),对于防止 PEDV 的直接或间接接触传播至关重要。运输拖车(19/72;26.4 %)或饲料(21/72;29.2 %)被认为是2013-2017年PEDV流行期间美国养猪场的主要污染物(总占比55.6 %)(Niederwerder和 Hesse,2018年)。PEDV从感染 PEDV 的农场向其他农场或野生动物的扩散应通过严格的检疫协议(该协议应包括在腹泻终止和疾病得到控制之前不得转运猪只)进行控制(Niederwerder 和 Hesse,2018 年)。已有数据显示,韩国(2010-2011 年)287 个野猪粪便样本中有 28 个(9.8%)PEDV RNA 呈阳性(Lee等,2016年),美国(2013-2014 年流行期间)7997个野猪血清样本中有 8 个(0.1%)PEDV 血清呈阳性(Bevins等,2018年)。目前跨物种PEDV的扩散在PEDV的维持和传播中的作用还有待进一步研究。


1.2.可灭活PEDV的消毒剂和受污染拖车的消毒设备

0.5%过硫酸氢钾复合物粉和2.06%次氯酸钠可减少 PEDV RNA 的数量,是在粪便中灭活 PEDV 的最佳消毒剂(Bowman等,2015年)。超氧化水(pH 6.0)在室温下作用10-90分钟也可有效灭活 PEDV(Chen等,2017年)。用高压清洗机清洗拖车,然后进行消毒和干燥,是有效的清洁卫生方法(Baker等,2018年;Thomas等,2015年)。过氧化氢或基于过氧化物的消毒剂,20℃作用30min(Holtkamp等,2017 年)、 -10℃ 作用40-60min(Baker等,2017年)或-10至4℃作用10-30min(Baker等,2018 年)可有效灭活受污染金属物品(拖车)表面上的PEDV。消毒后仍可检测到PEDV RNA,但未检测到具传染性的活毒。


02

免疫预防

2.1.肠道-乳腺-sIgA 轴的研究概述

母猪初乳/乳汁中特异性sIgA抗体的水平是判断其仔猪感染PEDV时被动免疫水平的关键因素。(Langel等,2019年;Langel等,2016,2020年;Saif等,2012年)。sIgA 抗体对蛋白水解酶具有抗性,并且能有效中和肠粘膜中的 PEDV(Langel等,2016年)。然而,在母猪的乳腺中,没有用于抗原加工和 IgA 或 IgG 抗体产生的淋巴滤泡(图2 A 和 B)。初乳和乳汁中的 PEDV 特异性 sIgA 抗体由效应 B 细胞或浆母细胞产生,这些细胞从 PEDV 感染猪的GALT 迁移到乳腺(Langel等,2016年,2020年;Saif等,2012 年)。这被定义为肠道-乳腺-sIgA 轴(由 Saif 和 Bohl 在对 TGEV 免疫的研究中首次提出)[论述于 (Saif等, 2012年)]。详细内容之前已经得到证实(Langel等,2016,2020年;Saif等,2012年)。乳腺中的内皮包含专门的内皮小静脉,这些小静脉吸引并结合 IgA 浆母细胞表面的特定整合素,例如 α4β7 和趋化因子受体 9 (CCR9)(Bourges等,2008年;Jiang等,2016年;Salmon,2000年)。粘膜地址素细胞粘附分子 1 (MAdCAM-1) 和在特化小静脉中表达的趋化因子配体 25(图2D 和 E) 分别与 α4β7 和 CCR9 相互作用。外渗的 sIgA 抗体分泌细胞位于乳腺支持腺泡的纤维间质中(图2A-C)。PEDV 特异性 sIgA 抗体分泌细胞的数量可能与这些内皮表面分子在乳腺中的数量和密度呈正相关 ( Salmon, 2000年 ),但这些内皮表面分子在肠道-乳腺-sIgA 轴中的特定作用仍需更深入的研究。

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图2 乳腺IgA分泌细胞的组织学(A 和 B)和免疫组织化学(C)定位,以及PEDV 小母猪乳腺组织中粘膜地址素细胞黏附因子1(MAdCAM-1) (D) 和趋化因子配体25(CCL25) (E) 的免疫荧光(IF)染色。(A) 产后4天母猪乳腺组织的苏木精和伊红染色:腺泡完全扩张,大部分为空腔。(B) 图A(小框内)的更高放大倍数:浆细胞簇,以小叶间基质中丰富的细胞质中的典型外周细胞核为特征。原始放大倍数,×200 (A) 和 ×400 (B)。(C) 产后5天母猪乳腺组织的免疫组织化学 (IHC) 染色:在小叶内或小叶间基质(箭头)中存在中等数量的 IgA 阳性细胞(深棕色)。原始放大倍数,×200。IHC 使用的是与过氧化物酶 (Bio-RAD) 和 DAB 底物偶联的山羊抗猪 IgA 多克隆抗体。(D) 产前4天母猪乳腺组织的IF 染色:小叶内和小叶间血管(箭头)内皮细胞上MAdCAM-1(绿色)中度表达。原始放大倍数,×200。(E) 产后4天母猪乳腺组织的IF染色:小叶内和小叶间血管(箭头)内皮细胞上 CCL25(绿色)中度表达。原始放大倍数,×200。IF 染色使用的是针对人 MAdCAM-1 和 CCL25 的单克隆抗体 (Novus Biologicals)。


2.2.全群返饲

妊娠母猪的免疫对于控制流行性PED和减少哺乳仔猪的死亡具有重要意义(Jung和Saif,2015年;Langel等,2020年)。在 2013-2017 年没有 PEDV 疫苗可用时,美国养猪场用于启动群体免疫的最常见做法是全群返饲,使用的是负荷接近暴露方案(占比59/77;76.6 % ),其中包括用于小母猪驯化的受控暴露(占比23/77 ;29.9 %)(Niederwerder 和 Hesse,2018 年),经调查19/77(24.7 %)的猪群进行了免疫。任何类型的养猪生产系统都没有标准的返饲方案来获得最一致和最高的疗效(Niederwerder和Hesse,2018年)。怀孕母猪或后备母猪(小母猪驯化)的免疫是通过暴露于强毒自体病毒来进行的,例如切碎的受感染新生仔猪(其他传染源呈阴性)的肠道(Jung和 Saif,2015年;Niederwerder和Hesse,2018年)。返饲通过肠道-乳腺-sIgA 轴促进了母猪的泌乳免疫(Saif等,2012年),并延长了仔猪对 PEDV 感染的被动免疫保护作用(Goede等,2015年)。在我们的研究中,用强毒非 S INDEL PEDV 毒株 PC22A(105PFU/头母猪)在妊娠中期(第57-59天)进行免疫接种,母猪获得了强有力的保护性免疫(Langel等,2019年)。而在妊娠期较早(第19-22天)或较晚(第96-97天)时期暴露于病毒的母猪则表现出较低的保护性免疫,其仔猪的存活率分别为87.2%和55.9%。在妊娠中期给予返饲或口服强毒 PEDV 的母猪在分娩前粪便排毒也已经停止(Langel等,2019年;Leidenberger等,2017年)。尚不清楚在分娩和哺乳期间长时间的 PEDV 排毒是否会导致仔猪感染。然而,可以确定的是最有效和最安全的返饲时间应该是妊娠中期。


2.3.返饲的更安全替代方案疫苗接种

由于返饲经常出现效率低下或缺乏安全性的问题,返饲应由口服免疫均一高剂量的减毒活 PEDV疫苗(该减毒活PEDV 具有最低限度的复制性,但在猪的肠道中具有免疫原性)代替(Song 等,2007年)。在分娩前 2 周和 4 周两次免疫减毒 PEDV(DR13 株)疫苗,与肌肉注射相比,口服疫苗的妊娠母猪初乳中表现出更高的PEDV 特异性IgA和VN抗体水平(Song等,2007年)。尽管肌肉注射途径也被用作使用 PEDV 活疫苗的一种给药途径(Kweon 等,1999),但肌肉注射时母猪体内的PEDV 特异性 IgA 记忆 B 细胞能首次致敏到何种程度尚未得到证实。PEDV肌肉注射加强疫苗接种的功效取决于对IgA 记忆 B 细胞(母猪最初暴露于野毒或口服初免时产生)的诱导(Gillespie等,2018年),类似于 TGEV 口服初免/肠外加强免疫策略的成功(Saif等,2012年)。已经从猪的粪便中分离出减毒活株 PEDV,表明可能出现了重组或突变的 PEDV 毒株(Gerdts 和 Zakhartchouk,2017年;Guo等,2016年)。


2.4. 维持和增强群体免疫力

为了维持或提高猪群的初始免疫力(通过返饲或口服活疫苗获得),在产前4-5 周或 2 周一次或两次肌肉注射活PEDV(Sato等,2018年)或灭活的全病毒PEDV(Gillespie等,2018年)疫苗,可有效提高母猪(其GALT中有 PEDV 特异性 IgA 记忆 B 细胞)的泌乳免疫力。许多候选疫苗或产品已在美国和世界范围内进行测试和开发。前面已经对相关详细信息进行了总结(Crawford等,2016年;Gerdts和Zakhartchouk,2017年)。与单独肌肉注射活疫苗或单独使用返饲相比,肌肉注射活疫苗加强免疫加返饲在减少哺乳仔猪死亡方面更有效(Sato等,2018年)。使用灭活的PEDV疫苗进行初免和肌肉注射加强免疫为仔猪提供了不完全的保护(Gerdts 和 Zakhartchouk,2017年;Niederwerder 和 Hesse,2018年),因为灭活苗诱导的母猪的泌乳免疫力较差(Gillespie等,2018年)。因此,尽管存在安全问题,但单独/首免返饲、通过口服和/或肌肉注射途径用活 PEDV疫苗进行加强免疫已广泛用于母猪针对 PEDV 感染的免疫。

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