PRRSV-1在我國的流行現狀及其感染防控的研究進展

譚菲菲，周 智，田克恭,4*

（1.普萊柯生物工程股份有限公司，河南 洛陽 471003；2.國家獸用藥品工程技術研究中心，河南 洛陽 471003；3.中國動物疫病預防控制中心，北京 100125；4.國家/OⅠE豬繁殖與呼吸綜合征參考實驗室，北京 100125）

豬繁殖與呼吸綜合征（Porcine respiratory and re?productive syndrome，PRRS）俗稱“豬藍耳病”，是以母豬厭食和流產、死胎、木乃伊胎、弱仔等繁殖障礙及仔豬呼吸道癥狀為特征的一種嚴重危害養豬業的傳染病[1]。20 世紀80 年代末，美國的豬場出現了一種“豬神秘病”，90 年代初德國也報道了癥狀相似的疫病，隨后很快蔓延至荷蘭、比利時、西班牙等國家[2]。1992 年5 月份在美國召開的第一屆國際豬病學術會上，統一將該病正式命名為“豬繁殖與呼吸綜合征”[3]，目前該病已在世界范圍內普遍存在，且對全球養豬業造成了嚴重的影響。引起PRRS 的病原為PRRS 病毒（PRRSV）。1991 年，荷蘭首次分離到PRRSV，命名為Lelystad 株[4]，1992 年美國分離到另一株病毒，命名為VR2332 株[5]。1996 年郭寶清首次從我國豬場的流產胎兒中分離到了PRRSV CH-1a株，證實了該病毒在我國的存在[6]。2006 年我國暴發的高致病性PRRS（HP-PRRS）病，給中國養豬業帶來了嚴重的經濟損失[7]。2013 年之后，類NADC30 株開始在我國流行，并逐漸成為豬群的流行株[8-9]。

根據2017 年國際病毒分類委員會（The Interna?tional Committee on Taxonomy of Viruses，ICTV）的最新分類原則，PRRSV 屬于套式病毒目動脈炎病毒科Po?rarterivirus屬，進一步可分為兩個種：PRRSV-1 和PRRSV-2[10]。PRRSV-1 和PRRSV-2 基 因 組 結 構 相同，均為不分節段的單股正鏈RNA，長約15.4 kb，5'端到3'端 分 別 為5'非 編 碼 區（Untran-slated region，5'UTR）、ORF（Open reading frame）1、ORF2a、ORF2b、ORF3-ORF5、ORF5a、ORF6、ORF7、3'UTR，5'UTR 上游為帽子結構，3'UTR 下游為Poly（A）尾[11-12]。ORF1占病毒基因組的80%，編碼病毒的復制酶復合體，通過核糖體移碼機制翻譯產生兩個多聚蛋白（Poly?protein）pp1a 和pp1ab，由ORF1a 編碼的3 種蛋白酶切割產生至少14 種非結構蛋白（Nonstructural protein，Nsp），其 中Nsp2 變 異 最 大[13]。ORF2a、ORF2b、ORF3、ORF4、ORF5a 分別編碼的糖基化膜蛋白（Glycoprotein，GP）GP2a、E（Envelope）蛋白、GP3、GP4、GP5a，是病毒的次要結構蛋白；ORF5、ORF6、ORF7 分別編碼的糖基化囊膜蛋白GP5、非糖基化膜蛋白M（Membrane protein）、核衣殼蛋白N（Nucleocap?sid protein），是病毒的主要結構蛋白[14]。結構蛋白的ORF 之間有不同程度的重疊，通過一系列共5'和3'端的亞基因組翻譯產生，其中GP5 是最易變異的結構蛋白。

1 PRRSV-1 在我國的整體流行情況

2011 年陳南華等首次從2006 年～2009 年采集的臨床樣品中分離、鑒定出2 株PRRSV-1（BJEU06-1、NMEU09-1），這是首次在中國大陸發現PRRSV-1 臨床分離株[15]。國內公開發表的文章與國家/OIE 豬繁殖與呼吸綜合征參考實驗室2018 年～2020 年連續3 年的監測數據顯示，迄今為止PRRSV-1 已經在我國至少22 個省份流行，遍布華中、華北、華南、華東、東北、西南地區[16-20]。顧小雪2011 年～2013 年對全國29 個省、市、自治區的98 個原種豬場進行PRRSV病原監測，結果連續3 年PRRSV-1 的個體陽性率分別為0.26%、0.16%、0.03%，場陽性率分別為8.16%、5.26%、1.08%[21]，表明PRRSV-1 在原種豬群中持續存在。國家/OIE PRRS 參考實驗室連續3 年從原種豬場、屠宰場和臨床樣品中均能檢測到PRRSV-1，其中原種豬場2018 年、2019 年、2020年PRRSV-1 陽性場的比例分別為6.3%（6/95）、9.6%（8/83）、3.8%（3/79），陽性樣品的比例分別為1.4%（53/3823）、2.5%（119/4764）、0.1%（3/3148）。屠宰場2018 年、2019 年PRRSV-1 陽性場的比例分別為10%（5/50）、3/46（6.5%），陽性樣品的比例分別為0.4%（10/2480）、0.3%（13/4256）。臨床樣品2018 年、2019 年、2020 年的PRRSV-1 陽性樣品比例分別為8.8%（10/114）、43.5%（10/23）、4%（2/50）。數據顯示原種豬場PRRSV-1 的檢出率高于屠宰場，表明我國PRRSV-1 的源頭可能仍與引種相關；而屠宰場持續檢出陽性，表明PRRSV-1 已從原種豬場擴散至商品豬場；臨床樣品的高檢出率提示出現疑似PRRS 臨床癥狀的豬群，既要檢測PRRSV-2、也要檢測PRRSV-1。翟少倫等收集了廣東省50 個養殖場的750 份樣品，其中PRRSV-1 陽性率24.8%（186 份），是我國PRRSV-1 陽性檢出率最高的報道[22]。

2013 年開始，本實驗室持續對臨床樣品進行PRRSV的監測，檢測為陽性的樣品進行病毒分離和全基因組測序，至今共分離鑒定到5株PRRSV-1（P073-3、180420-1、180975-5、200604-75、181187-2），獲得6 條PRRSV-1 的全基因組序列（P073-3 的GenBank登 錄 號MK214314， 180900-5 的GenBank 登 錄 號MK303390；其余4 條序列未公開）[23]。截至2021 年10月，公開發表的文獻資料表明國內分離鑒定的PRRSV-1 有53 株[16-20]；GenBank 共有32 條國內提交的PRRSV-1 全基因組序列，另有27 條PRRSV-1 單個基因序列，以ORF5 為主，其中多條序列與PRRSV-1疫苗株的序列一致性達99%以上[18,20,24]。與國內提交至GenBank 的上千條PRRSV-2 全基因組與單個基因序列相比，PRRSV-1 的序列仍較少，一方面由于PRRSV-1 不是國內流行的PRRSV，另一方面反映了國內養豬業對PRRSV-1 的重視程度不高。

2 PRRSV-1 的遺傳變異情況

2.1 遺傳進化分析PRRSV-1 自1990 年在荷蘭發現以來，迅速蔓延到歐洲各個國家。歐盟內部密集的豬肉貿易使病毒在各國家之間傳播，活疫苗的使用也加劇了PRRSV-1 的變異和進化[25-27]。PRRSV-1分 為4 個 亞 型：Subtype I（Global）、Subtype I（Rus?sia）、Subtype II（Russia；Lithuania；Belarus）和Sub?type III[28]。西歐和中歐主要流行Subtype I（Global），目前僅此亞型蔓延到歐洲以外的地區，包括美國[29]、加拿大[30]、韓國[31-32]、中國[15]、泰國[33]等。

陳南華等在2017 年首次將國內的PRRSV-1 分為4 個 基 因 亞 群[34]：Amervac-like、BJEU06-1-like、HKEU-16-like、NMEU09-1-like。其 中BJEU06-1、NMEU09-1-like 為國內首次分離自北京、內蒙古的PRRSV[15]；HKEU-16 為2007 年香港分離株；疫苗株指西班牙海博萊生物大藥廠（HIPRA）生產的活疫苗AMERVAC PRRS。目前為止國內分離到的PRRSV-1以Subtype I（Global）居多，如廣西2020 年～2021 年新發PRRSV-1 的ORF5 基因與香港分離歐洲株HKEU16 親緣關系較近[35]。但焦臣鵬從廣東分離到的PRRSV-1 CN-2016 株與PRRSV-1 Lena 株的親緣關系較近[36]，Lena 為Subtype III 的代表株，表明可能有其他亞型的PRRSV-1 在我國出現。

顧瑞恒利用MEGA對本實驗室獲得的6條PRRSV-1全基因組序列與GenBank 中的57 條全基因組序列進行遺傳進化分析，結果180975-5株位于Amervac-like亞群；P073-3 株位于NMEU09-1 亞群；180420-1、200604-75 株 位于BJEU06-1 like 亞群；而181187-2、180900-5 株與意大利分離的高致病性PRRSV（HPPRRSV）PR40/2014 株[37]遺傳距離較近，且形成一個新的分支[23]；6 條ORF5 序列與國內外94 株ORF5 序列的遺傳進化分析結果與全基因組分析結果一致[23]。表明國內的PRRSV-1 在持續發生變異或有新的病毒株被引入我國，且致病性可能有增強的趨勢，因此需要持續關注和監測PRRSV-1 的流行情況。

2.2 氨基酸高變區序列分析國內分離的PRRSV-1基因組的高變區主要位于非結構蛋白Nsp2和結構蛋白ORF3 的編碼區、ORF4 重疊區域[38]。最近有文獻報道從全國性病原監測樣品中分離到4株PRRSV-1，全基因組核苷酸序列與LV 株的一致性介于87.4%～90.7%，變異區域主要集中于Nsp2、ORF3 和ORF4，且存在不連續的堿基缺失或插入，導致相應的氨基酸缺失或插入[17,39]。對國內代表株的Nsp2序列分析表明，與LV 株相比，我國PRRSV-1 Nsp2 區域存在至少12 種不同類型的插入或缺失模式，其中（aa357～aa360）+aa411 缺失是出現頻率最高的缺失類型[19]。本實驗室獲得的6 株序列中有2 株（180420-1、200604-75）為該缺失模式；其余4 株的缺失類型如下：180975-5 株的aa288～aa294 缺失；P073-3 株的aa310～aa343+aa423～aa431缺失及aa697插入；180900-5和181187-2株的aa306～aa359 缺失，均為國內尚未見報道的缺失/插入類型。對國內代表株的ORF3、ORF4 重疊區域（LV 株重疊區域為256 個堿基）進行核苷酸序列分析，與LV 株相比，我國PRRSV-1 分離株ORF3 與ORF4 重疊區域的核苷酸存在不同長度的缺失，進而導致GP3、GP4 兩個蛋白的氨基酸均發生缺失。GP3的缺失特征如圖1A 所示，aa238～aa245 缺失與aa243缺失出現的頻率最高，本實驗室獲得的P073-3 與180900-5、180420-1、181187-2 株分別具有這兩種缺失特征，200604-75 株的aa241～aa245 缺失，而180975-5 株未缺失。GP4 的缺失特征如圖1B 所示，aa60～aa67 缺失與aa63 缺失出現的頻率最高，本實驗室獲得的P073-3 株與180900-5、180420-1、181187-26 株分別具有這兩種缺失特征，而200604-75 株的aa60～aa63+aa68 缺失，而180975-5 株未缺失。表明國內分離的PRRSV-1 Nsp2 與ORF3/4 重疊區域仍是基因組變異較大的區域，且不斷地有新的缺失/插入類型被報道，進一步提示需要持續關注PRRSV-1 的流行及序列變異情況。

圖1 ORF3與ORF4重疊區域核苷酸缺失導致的GP3、GP4氨基酸序列缺失特征

2.3 重組分析2017 年陳南華等在國內分離到的PRRSV-1 HLJB1 株全基因組序列（KT224385）與疫苗株Amervac 的一致性最高（91.64%），但進化樹分析HLJB1 株位于BJEU06-1 like 亞群；利用RDP4 重組軟件檢測到HLJB1 分離株為Amervac 疫苗株和BJEU06-1 株之間的重組，在ORF1a～ORF3 之間存在3 個潛在的重組斷點，是國內第一篇PRRSV-1 疫苗株與野毒株自然重組的文章[34]。2020 年于芳等對GenBank 的91 條PRRSV-1 分離株的全基因組序列進行重組分析，結果共有24 個重組株，其中5 個重組事件涉及疫苗株（1 株為國內PRRSV HLJB1）[40]。

2021 年顧瑞恒利用RDP4 軟件對本實驗室的6 株PRRSV 進行重組分析，結果6 株病毒均不存在重組事件[23]。PRRSV 自身具有易重組的特性，雖然目前國內報道的PRRSV-1 重組株較少，但隨著臨床越來越多的PRRSV-1 被檢測到，PRRSV-1 在自然界的重組也不容忽視，需要持續監測分析。

3 我國PRRSV-1 的致病性研究

以LV 為代表的Subtype 1 亞型的PRRSV-1 均具有中等致病性，致宿主表現為輕微的臨床癥狀和病理變化[41-43]。但是從2006 年起東歐國家開始出現高致病性PRRSV-1[44]，之后西歐、韓國等地也出現HPPRRSV-1，宿主感染后均表現出更嚴重的臨床癥狀、病理變化、病毒血癥、高組織病毒載量或更高死亡率[32,45]。

我國目前報道的已經做過致病性評價的PRRSV-1有3 株，分別為GZ11-G1 株[46]、HLJB1 株（KT224385）[47]、LNEU12 株[48]。3 株病毒的亞群、接種仔豬日齡及接種途徑、造成的臨床癥狀和主要的剖檢變化匯總如表1所示?？傮w而言，3株病毒均為中等致病性，接種后未造成仔豬死亡，主要的病變組織為肺臟和淋巴結。如前文所述，本實驗室獲得的181187-2、180900-5株與意大利分離的HP-PRRSV 遺傳距離較近；但180900-5 株的致病性評價表明該病毒株為中等致病力，未表現出與國外HP-PRRSV-1 相同的致病力（文章未發表）。雖然目前國內仍無HP-PRRSV-1 的出現，但國外HP-PRRSV-1 在陸續出現[49]，且隨著PRRSV-1 在國內的持續演化變異及種豬貿易往來，國內是否也會出現HP-PRRSV-1 株值得持續關注。

表1 國內PRRSV-1分離株的致病性評價結果匯總

4 小結與展望

PRRS 自上世紀80 年代出現以來已在全球流行30 多年，研究者對其病原學、病毒與宿主互作、病毒遺傳變異特性等已經有了更加深入的了解，但因其變異頻繁、容易重組等特性仍給PRRS 的防控帶來極大的挑戰。目前PRRSV-2 仍是我國的主要流行株，且近年來PRRSV-2的變異與演化呈現加快、病毒株多樣性急劇增加的趨勢，新病毒株及重組病毒株出現的頻率不斷提高，已經受到了廣泛關注[50]。與PRRSV-2 相比，目前PRRSV-1 對我國養豬業的危害較小，但是近年來越來越多的PRRSV-1被分離到，病毒多樣性也在增加，應引起足夠重視。

由于國內的核心原種豬群主要通過不定期從國外引種來補充和更新，2018 年～2020 年連續3 年原種豬場PRRSV-1 的檢出率均高于屠宰場，表明我國PRRSV-1 的源頭可能仍與引種相關，所以引種前必須嚴格實施隔離檢疫，做到從源頭控制。盡管PRRSV-1 疫苗并未正式在我國注冊使用，但國內多位研究者從臨床分離的PRRSV-1 的序列與疫苗株的序列一致性均較高[18,20,24,51]，表明國內可能有豬場使用PRRSV-1 疫苗。雖然目前國內報道的PRRSV-1 分離株的致病性均為中等，但為了避免疫苗株與野毒株重組產生HP-PRRSV-1 株，應禁止非法使用PRRSV-1疫苗。

為貫徹落實《中華人民共和國動物防疫法》的有關要求，2021 年10 月，農業農村部關于推進動物疫病凈化工作的意見中明確將PRRS 列入需凈化的重大動物疫病之一，需要在種豬場扎實開展PRRS 等垂直傳播性疫病的凈化。因此有必要持續關注PRRSV-1在我國豬群中的感染及造成的臨床疾病，并持續監測其遺傳變異以及可能出現的新病毒株，為采取積極有效的防控策略積累必要的分子與流行病學研究基礎。在推進凈化工作的時候，既要關注PRRSV-2株，同時也要關注PRRSV-1 株，同時需要強化針對PRRSV-1 和PRRSV-2 的檢測技術研究，建立及完善相應的檢測方法與診斷標準。