摘要:貓冠狀病毒(FCoV)是一種具有高度傳染性的病毒,對全球貓科動物健康構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。近年來,隨著病毒的不斷變異和流行范圍的擴(kuò)大,貓冠狀病毒的研究成了國內(nèi)外學(xué)者關(guān)注的焦點(diǎn)。本文旨在綜述貓冠狀病毒的病原學(xué)特性、流行現(xiàn)狀以及防治研究等方面的國內(nèi)外進(jìn)展,并探討當(dāng)前面臨的挑戰(zhàn)和未來研究方向。
關(guān)鍵詞:貓;冠狀病毒;病原;防治
冠狀病毒(CoV)是一種有囊膜的單股正鏈RNA病毒,屬于套式病毒目(Nidovirales)冠狀病毒科(Coronaviridae)冠狀病毒屬(Coronavirus),是目前已知RNA病毒中基因組最大的一類病毒。冠狀病毒可引起多種動物物種的呼吸道、腸道、肝臟或神經(jīng)系統(tǒng)感染,包括蝙蝠、鳥類、貓、犬、豬、小鼠、馬、鯨魚和人類[1]。冠狀病毒科分為四個屬(α、β、γ和δ冠狀病毒),其中α病毒屬[2]包括貓冠狀病毒(FCoV)、犬冠狀病毒(CCoV)、豬傳染性胃
腸道冠狀病毒(TGEV)和人類冠狀病毒(229E[HCoV-229E])。冠狀病毒的宿主特異性較為嚴(yán)格,免疫原性相對穩(wěn)定,種間傳播比較
少見[3]。
1 貓冠狀病毒病原學(xué)
貓冠狀病毒(FCoV)具有高度傳染性,幾乎在所有貓科動物中普遍存在。貓冠狀病毒(FCoV)包括兩種生物型,貓腸道冠狀病毒(FECV)和貓傳染性腹膜炎病毒(FIPV)。兩者在抗原性上具有一致性,其主要區(qū)別體現(xiàn)在致病性與癥狀嚴(yán)重程度的差異上[4]。
FECV具有高度傳染性,棲息于貓科動物腸道,與無癥狀、持續(xù)性腸道感染有關(guān),并且可以在某些個體中持續(xù)存在[5]。FECV通常會引發(fā)腹瀉、嘔吐等輕微的腸道癥狀;FIPV是由FECV突變引起的,出現(xiàn)高度致命的全身性免疫介導(dǎo)疾病,導(dǎo)致貓傳染性腹膜炎,其表現(xiàn)為纖維蛋白腹膜炎的特征癥狀(大量腹水積聚)和高死亡
率[6],可導(dǎo)致患貓一周內(nèi)發(fā)生死亡。據(jù)報道,75.7%的疑似FIP呈冠狀病毒陽性[7]。
依據(jù)S基因序列及抗原性不同,可將FCoV分為FCoV I和FCoV Ⅱ兩種血清型,F(xiàn)ECV和FIPV兩種生物型均存在于I型和Ⅱ型血清型中[7]。FCoV I型在自然感染群體中最為流行,而FCoV Ⅱ型是犬科動物和貓科動物冠狀病毒的重組,相對罕見。兩種血清型均可突變并導(dǎo)致FIP[8]。冠狀病毒感染多種細(xì)胞類型,例如上皮細(xì)胞和各種免疫細(xì)胞[9]。FECV一般只感染腸上皮細(xì)胞,極少感染單核細(xì)胞,F(xiàn)IPV毒力較強(qiáng),不需依靠腸道上皮細(xì)胞進(jìn)行系統(tǒng)性傳播[10],主要感染單核細(xì)胞與巨噬細(xì)胞,并在這些細(xì)胞內(nèi)大量復(fù)制。
2 貓冠狀病毒流行現(xiàn)狀分析
FCoV在貓群中廣泛流行,且傳播能力極強(qiáng),感染率較高。近年來,全球多個國家和地區(qū)都出現(xiàn)了貓冠狀病毒的疫情,引起了廣泛的關(guān)注和擔(dān)憂。自1989年我國首次報道貓腸道冠狀病毒的存在以來,國內(nèi)對貓冠狀病毒的研究也有了一定進(jìn)展。
FECV的主要通過糞口傳播,而FIPV不通過水平傳播,該病毒與感染動物細(xì)胞和組織緊密結(jié)合,因此極少在糞便或尿液中排毒。在一些養(yǎng)貓密度較高的地區(qū),如城市中的多貓家庭、貓舍和收容所等,貓冠狀病毒的感染率尤為突出。這些地區(qū)往往存在病毒傳播的便利條件,如貓群密度高、衛(wèi)生條件差、疫苗接種率低等。一般認(rèn)為應(yīng)激會引發(fā)感染FCoV的貓發(fā)生貓傳染性腹膜炎,緊張的環(huán)境會導(dǎo)致更高的發(fā)病率和暴發(fā)率。
洪瀟瀟等對青島地區(qū)疑似貓傳染性腹膜炎病例的腹水樣品檢測發(fā)現(xiàn),F(xiàn)IPV在不同季節(jié)的發(fā)病率無顯著差異,但春秋兩季的陽性樣品數(shù)量明顯高于夏季和冬季,冬季與夏季溫差較大,環(huán)境條件比春秋兩季較為惡劣所致,這在一定程度上也說明不同氣候條件對FIP發(fā)病的影響。FIP發(fā)病與貓的性別和品種關(guān)系不顯著,但與貓的年齡有極顯著的關(guān)系。1歲以內(nèi)的貓發(fā)病率高,陽性率也最高,隨著年齡的增長感染發(fā)病率大幅降低。
群居貓比獨(dú)居貓的感染率更高,來自多貓環(huán)境且FCoV抗體滴度較高的幼年動物似乎患FIP的風(fēng)險更高。根據(jù)英國流浪寵物救助機(jī)構(gòu)所公布的統(tǒng)計數(shù)據(jù),群居貓感染FCoV的概率顯著高于獨(dú)居貓。且FCoV攜帶時間長,可連續(xù)排毒長達(dá)十余年[16]。而對于體質(zhì)較弱的老年貓和免疫系統(tǒng)尚未成熟的幼齡貓來說,可能隨時發(fā)生FCoV的感染。
貓冠狀病毒的感染與多貓環(huán)境、貓的年齡(<6個月)等因素密切相關(guān)。幼貓和老齡貓由于免疫系統(tǒng)相對較弱,更容易受到病毒的感染。5周齡以上的幼貓由于抗體滴度下降,容易感染FECV病毒。6~12周齡幼貓常表現(xiàn)出胃腸炎癥狀,成年貓常無癥狀表現(xiàn),一旦被感染,攜帶病毒的病貓和健康貓會通過糞便將大量病毒顆粒排到環(huán)境中。需要注意的是,大多數(shù)康復(fù)貓仍然攜帶病毒。李春秋等[7]通過對臨床采集的115份FIP疑似貓的腹水樣本和54份臨床健康貓的糞便樣本,進(jìn)行了RT-PCR檢測,共有74.6%的樣本FCoV呈陽性,研究發(fā)現(xiàn)多貓環(huán)境和6個月以下的貓與FIP發(fā)病率顯著增加有關(guān),I型和Ⅱ型FCoV毒株在我國FIP感染貓中共同傳播,其中I型FCoV毒株在FIP感染貓和臨床健康貓中均表現(xiàn)出較高的流行率和遺傳多樣性,應(yīng)開展進(jìn)一步研究以了解I型FCoV毒株的高流行率對我國FIP發(fā)展的影響。
3 貓冠狀病毒防治研究現(xiàn)狀
貓用的商品化疫苗主要為貓三聯(lián)滅活疫苗,能夠預(yù)防貓細(xì)小病毒(FPV)、貓皰疹病毒(FHV)及貓杯狀病毒(FCV)的感染,但還沒有對貓冠狀病毒的有效疫苗。目前上市的疫苗為輝瑞制藥有限公司開發(fā)的Primucell FIP減毒活疫苗,劉玉秀等結(jié)合該疫苗對貓冠狀病毒的免疫效力評估等進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)用該FIP減毒活疫苗免疫后所產(chǎn)生保護(hù)率不高,而由于抗體依賴增強(qiáng)效應(yīng)的產(chǎn)生,免疫后死亡的動物數(shù)量高于未免疫組;由于疫苗建議的首免時間為16周齡,而幼貓早在6周齡~7周齡時就會發(fā)生FCoV的感染,遠(yuǎn)早于疫苗推薦時間,因此FIP疫苗的臨床免疫效果不佳。
目前針對貓傳染性腹膜炎的疫苗研發(fā)還在探索之中,亟待開發(fā)治療貓冠狀病毒尤其是貓傳染性腹膜炎病毒的藥物。近年來,國內(nèi)外學(xué)者在抗病毒藥物研發(fā)方面取得了一些進(jìn)展。一些藥物如干擾素、核苷酸類似物等已被證明對貓冠狀病毒具有一定的抑制作用。然而,由于病毒的高度變異性和耐藥性的出現(xiàn),藥物治療的效果可能受到一定限制。因此,尋找新的抗病毒藥物或優(yōu)化現(xiàn)有藥物的治療方案,是當(dāng)前研究的重點(diǎn)之一。
FCoV復(fù)制的主要部位是腸道,因此口服抗病毒藥物比注射藥物更能有效地從體內(nèi)根除病毒,因為口服抗病毒藥物直接到達(dá)主要病毒復(fù)制的部位??共《净衔颎S-441524和RDV因其抑制FIPV復(fù)制和治療患有實驗性或自然獲得性FIP的貓的能力,而在組織培養(yǎng)和體內(nèi)研究中得到了廣泛的探索。GS-441524是一種核苷類似物,核苷酸類似物瑞德西韋(RDV)是GS-441524的氨基磷酸酯前藥,已被證明可有效阻斷多個RNA病毒家族的復(fù)制,包括冠狀病毒科病毒、副黏病毒科和絲狀病毒科。Sarah Cook等通過優(yōu)化生物測定法篩選針對貓傳染性腹膜炎病毒有效的聯(lián)合抗冠狀病毒化合物,研究發(fā)現(xiàn)GS-441524和RDV具有足夠的口服生物利用度,并且這種給藥途徑可以產(chǎn)生用于治療FIP的治療血漿水平的GS-441524,且發(fā)現(xiàn)口服GS-441524可能更適合神經(jīng)或眼部FIP的長期治療。
Magdalena Dunowska等通過將FIPV病毒在含有不同濃度多西環(huán)素的貓腎細(xì)胞中培養(yǎng),發(fā)現(xiàn)多西環(huán)素對FIPV體外復(fù)制有一定的抑制作用,可將其用于治療受FIP影響的貓的臨床試驗。目前,美國及澳大利亞等國外獸醫(yī)已使用多西環(huán)素來治療受FIP影響的貓。多西環(huán)素屬于四環(huán)素類抗菌藥物,對革蘭氏陽性和革蘭氏陰性細(xì)菌具有廣譜活性。四環(huán)素類藥物的抗菌作用機(jī)制主要與其通過細(xì)菌30S核糖體亞基結(jié)合而抑制蛋白質(zhì)合成的能力有關(guān)。多西環(huán)素抗病毒特性的確切機(jī)制尚不清楚,但可能與其抑制基質(zhì)金屬蛋白酶的能力有關(guān)或結(jié)合雙鏈RNA。
冠狀病毒之間常會出現(xiàn)病毒重組的現(xiàn)象,產(chǎn)生新的變異可能會導(dǎo)致病毒跨物種傳播。隨著中東呼吸綜合征冠狀病毒(MERS-CoV)、新型冠狀病毒SARS-CoV和SARS-CoV-2的相繼出現(xiàn),動物冠狀病毒的跨物種傳播范圍和人獸共患問題日益突出,需要加強(qiáng)對貓冠狀病毒的研究,深入了解其致病機(jī)制和傳播方式,為開發(fā)更有效的防治措施提供科學(xué)依據(jù)。此外,還應(yīng)采取輔助措施減少貓冠狀病毒的發(fā)生。首先,對于貓的生活環(huán)境,提供干凈衛(wèi)生、安靜舒適的飼養(yǎng)環(huán)境,以減少病毒的滋生和傳播。其次,合理的飼養(yǎng)管理也是預(yù)防貓冠狀病毒的關(guān)鍵,包括定期接種疫苗、避免貓咪接觸其他感染源、合理控制飲食等。通過增強(qiáng)貓的自身免疫力、減少多動物混養(yǎng)等多種方式以降低貓感染冠狀病毒的風(fēng)險。
參考文獻(xiàn):
[1] JOHN S E S ,TOMAR S ,STAUFFER R S ,et al.Targeting zoonotic viruses:Structure-based inhibition of the 3C-like protease from bat coronavirus HKU4—The likely reservoir host to the human coronavirus that causes Middle East Respiratory Syndrome (MERS)[J].Bioorganic amp; Medicinal Chemistry,2015,23(17):6036-6048.
[2] 扈榮良.現(xiàn)代動物病毒學(xué)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2014.
[3] 郭麗,王健偉,洪濤.冠狀病毒分子生物學(xué)研究進(jìn)展[J].病毒學(xué)報,2003(4):92-96.
[4] ALESSIO LORUSSO,NICOLA DECARO,PEPIJN SCHELLEN,et al.Gain,Preservation,and Loss of a Group 1a Coronavirus Accessory Glycoprotein[J].Journal of Virology,2008,82(20):10312-10317.
[5] PEDERSEN N C, BOYLE J F, FLOYD K,et al.An enteric coronavirus infection of cats and its relationship to feline infectious peritonitis[J].American Journal of Veterinary Research,1981,42(3):368-377.
[6] AMY L MACNEILL.Evaluation of available diagnostic techniques for feline infectious peritonitis[J].Advances in Small Animal Medicine and Surgery,2016(29):1-3.
[7] CHUNQIU LI,QIUJIN LIU,F(xiàn)ANZHI KONG,et al.Circulation and genetic diversity of Feline coronavirus type I and II from clinically healthy and FIP‐suspected cats in China[J].Transboundary and Emerging Diseases,2019,66(2):763-775.
[8] NIELS C PEDERSEN.An update on feline infectious peritonitis:Virology and immunopathogenesis[J].The Veterinary Journal,2014(201):123-132.
[9] ALLISON L TOTURA,ALAN WHITMORE,SUDHAKAR AGNIHOTHRAM,et al.Toll-Like Receptor 3 Signaling via TRIF Contributes to a Protective Innate Immune Response to Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus Infection[J].mBio, 2015,6(3):e00638-15.
[10]李少柏.東北部分地區(qū)貓冠狀病毒病原學(xué)調(diào)查[D].吉林農(nóng)業(yè)大學(xué),2021.