全球非洲猪瘟病毒已鉴定出至少24种基因型,大部分流行于非洲。基因 I 型病毒曾于上世纪50-90年代入侵并流行于葡萄牙、西班牙、古巴、巴西等国家。目前欧亚大陆国家主要流行2007年格鲁吉亚疫情同源的基因II型病毒,2018年以来我国流行的也是这类病毒。非洲猪瘟尚无商品化疫苗或有效治疗方法,只能通过早期诊断和及时扑杀感染猪群进行防控。流行病学监测及流行病毒株病原学研究,对非洲猪瘟防控及疫苗研制具有重要指导意义。

国家非洲猪瘟专业实验室科研人员在流行病学监测及病原学研究过程中,从山东和河南两地猪场临床发病猪样品分离出两株基因 I 型非洲猪瘟病毒SD/DY-I/21和HeN/ZZ-P1/21,两株病毒均无血吸附活性。全基因组进化分析表明,这两株病毒与上世纪葡萄牙分离的基因I型低致死毒株NH/P68 和 OURT88/3 高度相似,与欧洲及非洲早期分离的基因I型强毒株L60和Benin 97存在较大差异(图1)。SD/DY-I/21和HeN/ZZ-P1/21尽管全基因组序列高度相似,但部分基因存在明显突变差异,提示二者有可能属于不同的入侵来源(图1)。NH/P68 于1968年从葡萄牙的一头具有慢性症状的家猪中分离, OURT88/3 于1988年从葡萄牙猪场的软蜱中分离。葡萄牙和西班牙已于九十年代彻底根除非洲猪瘟,目前NH/P68和OURT88/3仅保存于国外少数几个实验室,限于严格生物安全条件下开展相关基础与应用研究。此类病毒通过何种途径侵入我国,有待进一步了解。

图1:SD/DY-I/21和HeN/ZZ-P1/21全基因组与欧洲及非洲早期基因I型分离株的比较分析

SD/DY-I/21和HeN/ZZ-P1/21全基因组与欧洲及非洲早期分离的基因I型强毒株L60、Benin 97及低致死毒株NH/P68和OURT88/3比较,所有ORF发生的缺失、缩短和延伸变化(A);与低致死毒株NH/P68和OURT88/3比较,编码区的核苷酸突变(B)、缺失、插入与替换(C),非编码区的核苷酸突变、缺失和插入(D)。

动物试验表明,SD/DY-I/21感染猪表现为低致病力,具有高效传播能力,可引起坏死性皮肤损伤和关节肿胀等慢性临床症状(表1和图2)。以106 TCID50剂量感染6头SPF猪,感染后第3天起陆续出现不同程度的间歇性发热;第11天起3头猪颈、耳部皮肤出现丘疹并发展为后腹部和全身性丘疹;第13天陆续出现关节炎,其中2头猪发展到跛行(表1);感染后第5天起口拭子检出病毒DNA,第7天起肛拭子与血液中检出病毒DNA(图3);感染后28天观察期内所有猪存活。以103 TCID50剂量感染6头SPF猪,感染后第3天起陆续出现间歇发热,第13天有3头猪出现皮肤丘疹;第14天陆续有5头出现关节炎;第16天一头猪发病死亡,其余28天观察期内存活(表1);口拭子、肛拭子和血液分别于感染后第9、第11和第7天检出病毒DNA(图3);检测组织中的病毒载量,病死猪显著高于安乐死存活猪;所有存活猪的组织均检出病毒DNA,其中脾脏、肺脏、肾上腺、骨髓和某些淋巴结中病毒DNA载量较高。

两种剂量感染组内分别设置2头同居SPF猪,28天观察期全部存活。106 TCID50组同居猪,感染后第17天一头猪发生关节炎,第26天出现发热(表1);口拭子、肛拭子和血液分别自感染后第5、第9和第15天检测到病毒DNA(图3)。103 TCID50组同居猪,感染后第4天起先后出现间歇性发热,第25天一头猪脊背部出现皮下肿块(表1);口拭子、肛拭子和血液分别自感染后第9、第13和第23天检测到病毒DNA(图3)。同居猪安乐死后组织样品检测发现,肺脏及扁桃体病毒DNA载量较高。

基因I型分离株SD/DY-I/21人工感染SPF猪先后出现皮肤丘疹(A和B)、皮肤坏死(B和C)及关节炎(B和D)。

图3:基因I型分离株SD/DY-I/21人工感染猪及其同居猪口、肛拭子及血液病毒DNA检测

基因I型非洲猪瘟病毒入侵我国,使得田间非洲猪瘟病毒种群更加复杂。这类病毒尽管致死率低,但可引起猪的慢性感染发病,且具有较强的水平传播能力。由于病程缓慢,临床表现多样,隐蔽性更强,加之排毒及病毒血症规律性较差,给早期诊断带来困难,为非洲猪瘟防控带来新的挑战,应加以高度重视,尽快制定和采取有效应对措施。

孙恩成、黄炼榆、张险峰、张纪文与沈冬冬为论文共同第一作者,步志高和赵东明为共同通讯作者。

自2018年以来,高毒力的格鲁尼亚株 II型非洲猪瘟在中国流行。2020年在田间发现自然突变型II型低毒力毒株。目前已出现了毒力较弱的基因型II型病毒NH/P68-和OURT88/3-like I型流行毒株。这些低毒力的非洲猪瘟病毒潜伏期较长,传播能力强,可引起轻微感染和慢性疾病。受感染的猪持续释放病毒并出现低水平病毒血症,这使得在现场早期诊断比弱毒株II型病毒更困难。

同时,在II型毒力病毒、减毒病毒和I型病毒中可能出现新的毒力未知的重组。因此,基因型I型非洲猪瘟病毒的出现将给中国的ASF根除带来更多的问题和更大的挑战。新出现的I型非洲猪瘟病毒一旦在猪群中传播或感染种猪和公猪,可能会给养猪业造成严重而持续的经济损失。因此,迫切需要对全国范围内的I型非洲猪瘟病毒进行监测,以最大限度地减少其感染在中国造成的损失。