【分享】禽传染性支气管炎病毒的毒株多样性和全球分布

共享精神

简介

全球粮食安全危机背景下，家禽业面临挑战。传染性支气管炎是最重要的病毒感染之一，给全世界家禽业造成巨大的经济损失。其病原体传染性支气管炎病毒（IBV）是一种RNA病毒，具有很强的突变和重组能力；因此，能够产生难以控制的新病毒株。全世界发现了许多 IBV 毒株，包括马萨诸塞州、4/91、D274 和 QX 样毒株，这些毒株可分为经典或变异血清型。目前，关于IBV的流行病学、毒株多样性和全球分布等信息尚未得到全面报道。

这篇综述是对世界各地发现的IBV毒株的分布、遗传关系和多样性的最新知识的更新。

1、美国

在美国，1930 年代初报道了第一例 IB 病例（沙尔克和霍恩1931）。从那时起，已鉴定出许多IBV毒株，其中马萨诸塞州或“马萨诸塞州”血清型是最常用的疫苗血清型。美国报道的其他IBV 毒株包括阿肯色州、康涅狄格州、SE17 和特拉华州毒株（Jackwood等人，2005）。从20 世纪60 年代收集的IBV 野外分离株中，7 个分离株属于 Mass，5 个为 SE17，1 个属于康涅狄格 (Conn) 基因型。这说明这些病毒在这个国家早就存在了。特拉华州IBV 变种，指定为 DE072（Gelb等人，1997年），于1992年首次报道并发现分布于美国东北部。基于 S1 序列，该变体类似于荷兰 D1466 变体（李和杰克伍德2001）。目前尚不清楚 D1466 变种是如何进入该国的。后来发现该变种在乔治亚州很流行。

随后使用 DE072 特异性疫苗来控制感染，但收效甚微或没有成功。然而，DE072 疫苗的使用可能导致了 Georgia 98 (GA98) 和 GA08 变种的出现（李和杰克伍德2001）。

自 20 世纪 80 年代以来，引起呼吸道疾病的血清型主要存在于加利福尼亚州中部肉鸡生产地区。这些血清型具有独特的基质蛋白多态性，这与 Mass、Conn 和 Ark-99 血清型不同（Sverlow 和 Reynolds1997）。1999年，鉴定出一种肾病性IBV毒株，命名为CAL99。后来，又鉴定出了三个变体：CA557/03、CA706/03 和 CA1737/04（Jackwood等人，2007）。S1氨基酸序列分析显示，加州变种CV-56b、CV-9437和CV-1686的相似度为97.6-99.3%，与阿肯色毒株的同一性仅为76.6-76.8%。当比较 19 个 IBV 分离株时，氨基酸变化在位置 55-96、115-149、255-309 和 378-395 处显着。这些变异可能是导致缺乏病毒交叉保护和疫苗无法控制感染的原因（摩尔、杰克伍德和希尔特，1997年）。

2、加拿大

对源自爆发的加拿大 IBV 分离株的鉴定显示，S1 基因序列与 Mass 疫苗株（包括 M41 和康涅狄格株）非常相似。加拿大安大略省报告了两种重要的 IBV 变种。其中，IBV-ON1 变异影响呼吸系统，而 IBV-ON4 变异与肾炎相关。有趣的是，用 Mass 血清型疫苗接种鸡可以保护鸡免受安大略 IBV 株的攻击（Grgi?等人，2008年,Grgi?、Hunter、Hunton 和 Nagy，2009）。后来，鉴定出 9 种 IBV 基因型，并将其分为四组：加拿大变种（Qu_mv 株）、经典（疫苗样病毒、康涅狄格州和马萨诸塞州）、美国变种样病毒株（加利福尼亚 1734/04、加利福尼亚 99、CU_82792、宾夕法尼亚 1220/98 和宾夕法尼亚 Wolg/98）和非加拿大、非美国病毒或欧洲毒株（4/91 毒株）。

4/91 菌株影响了家禽生产，有人呼吁引入 4/91 特异性疫苗来控制感染（Grgi? 等人，2008年；马丁等人,2014）。

3、拉美

3.1巴西

巴西报道的第一个IB 病例是分离出 Mass IBV 血清型（Hipólito，1957）。大约 10 年后，Ark 变种出现，对巴西家禽造成了破坏（Branden & Da Silva，1986）。随后，基于S1基因特异性逆转录酶聚合酶链式反应（RT-PCR）和限制性片段长度多态性（RLFP）鉴定出12个新的巴西分离株。其中 5 个分离株是 Mass origin 的疫苗基因型，而 7 个分离株则分为四个巴西 IBV 组，即分离株 A ( n  = 2)、B ( n  = 2)、C ( n  = 2) 和 D ( n = 2)。 = 1). 有趣的是，IBVPR07 分离株属于 Mass 血清型，被发现对性腺和气管具有高度趋向性（Montassier等人，2008）。2007 年至 2008 年间，对鸡中 IB 阳性病例的分析发现了 20 个菌株，其中 15 个被分配到一个主要集群，该集群又被细分为巴西 01、02 和 03 菌株。三个分离株在基因上分为 Mass 基因型，而两个分离株属于欧洲 4/91 或 793B 菌株（Villarreal等人，2007年,参考比利亚雷亚尔、桑德里、苏扎、里岑海因、德威特和布兰道2010）。

最近对巴西多个地区 63 个家禽养殖场的样本进行分析，测序的 49 个分离株中有 11 个（22.4%）属于 Mass 疫苗株，其中 34 个（69.4%）与之前发现且经常分离的 BR-I 相似其中4个分离株（8.2%）属于IBV新变种基因型巴西-II或BR-II，与BR-I基因型明显不同。BR-I 和 BR-II 基因型的所有巴西变体的特征是在其 S1 糖蛋白内插入编码五个氨基酸残基的核苷酸序列。这些变体显示出独特的地理内多样性，其中 BR-1 通常分离自巴西南部和东南部地区，大部分 BR-II 分离自中西部地区，而 D207 主要分离于巴西东北部地区（Fraga 等，2017）。与疫苗基因型相比，巴西 IBV 变种被发现有 >25% 的差异，这可能是商业 IBV 疫苗免疫原性低的原因（Wei 等人，2008年；查孔等人。Chacon、Rodrigues、Assayag Junior、Peloso、Pedroso 和 Ferreira2011）。

3.2阿根廷

在 IB 流行的阿根廷，接种了 Mass H120、Ma5 和 M41 血清型。但商业养鸡场仍出现零星疫情。直到最近，人们才知道疫苗失败的可能原因，当时对 2001 年和 2008 年爆发期间商业肉鸡和蛋鸡养殖场的 20 种本地 IBV 分离株进行了分析。基于超可变区 (HVR) 1 和 HVR 1/2 的测序和系统发育特征表明，5 个分离株属于 Mass 疫苗基因型，而 15 个分离株则显示出与任何已知疫苗分离株不同的独特聚类模式（Rimondi 等人，2009）。氨基酸序列分析显示，本土变种A、B、C与Mass疫苗病毒的平均同一性仅为73.6%，这可能是该国疫苗失败的主要原因。

3.3智利共和国

智利自1969 年以来就报告了IBV 感染病例（加西亚和诺兰布埃纳，1969）。然而，早期爆发期间鉴定的 IBV 分离株在血清学上被分类为 Mass 血清型（Hidalgo等人，1976）。十年后，一种非麻省 IBV 血清型被确定与频繁的疫苗接种失败有关（Hidalgo等人，1986）。

3.4哥斯达黎加

在哥斯达黎加进行的一项为期 10 周的调查中，两种新的 IBV 分离株被鉴定为变异毒株。其中一种毒株被命名为 IBV-CR-53，被发现为该国独有，而另一种毒株则与 Mass 疫苗血清型相似。从Zenaida asiatica和Columba fasciata鸽子中获得了 IBV 存在的血清学证据，表明它们在哥斯达黎加 IBV 的传播和持续存在中发挥了作用（Lindahl，2004）。

3.5古巴

尽管 IBV 自 80 年代中期以来就已在加勒比地区出现（Guilarte，1985），直到最近才在古巴报道了新的变种（Acevedo等人，2012）。这些毒株在基因上与已批准在古巴使用的 H120 疫苗血清型不同。对古巴新分离株（命名为 Cuba/La Habana/CB6/2009）的生物信息分析显示，与据报道导致2006 年德尔马瓦肉鸡疫情爆发的 USA/DMV/5642/06 菌株有 91.3% 核苷酸和 78.3% 氨基酸序列同一性（伍德等人，2009）。另一个古巴变种 Cuba/La Habana/CB19/2009 与 B1648 具有最高的核苷酸 (87.8%) 和氨基酸 (77.4%) 序列一致性，B1648 是一种高度致命的肾病性 IBV 毒株，首次在比利时报道（Meulemans 等人，2001）。另一方面，Cuba/La Habana/CB6/2009和Cuba/La Habana/CB19/2009菌株与Mass基因型分别仅具有51%和45%的氨基酸序列相似性。因此，可以合理地预测，Mass 血清型疫苗接种不会保护鸡免受新古巴基因型的感染（Acevedo等人，2012）。

3.6墨西哥

墨西哥是重要的家禽生产国，一直饱受IBV疫情困扰。例如，起源于美国的 Ark 变种于 20 世纪 90 年代初被分离和报道（Quiroz等人，1993。埃斯科西亚等人，2000）报道了墨西哥特有的四种新变种，并通过 RT-PCR 和 RFLP 得到了证明。同样，2001年又发现了新的变种。其中，Max/1765/99 变种是从 64% 表现出呼吸道问题的鸡中分离出来的；三个新分离株被发现与 1996 年早些时候报道的 BL-56 相似，而另外两个本土分离株在抗原上与 Conn 基因型相似（Gelb 等人，2001）。

4、非洲

在许多非洲国家，大规模 IBV 血清型导致商业家禽业出现零星 IB 疫情。除了众所周知的疫苗血清型（例如 Mass 和 4/91 毒株）之外，非洲还报告了许多本地变种（de Wit等人，2011）。20 世纪 80 年代末，IBV-G 血清型被确定为一种独特的非洲变种，具有胃肠道系统趋向性。然而，最近的研究发现了其他几种本地非疫苗类型，包括最初分别位于中国和欧洲的 QX 样菌株和意大利 02。

4.1摩洛哥

IBV自1989 年以来一直存在于摩洛哥。鉴定出五种不同的分离株，并将其命名为 D、E、F、H 和 M，并归类为 Mass 血清型。然而，一种分离株 IB-G 被发现与五种分离株具有抗原性不同，并且是摩洛哥独有的。后来表明，该分离物对胃肠道组织而不是呼吸道具有趋向性。疫苗功效研究表明，用 Mass 血清型疫苗（例如 H120）对鸡进行免疫只能防止 IBV-E 和 -F 的攻击，而不能防止 -G 的攻击（El-Houadfi 等人，1986年；安巴里,1992）。

IB 爆发后，受影响的鸟类表现出由肾病原菌株 Al arabi 引起的典型症状。对来自不同爆发的几个样本进行了 RT-PCR 和 RFLP 分析，并报告了三个 IBV 组，分别命名为 I、II 和 III。第一组的成员被归类为大众血清型，而第二组和第三组是摩洛哥独有的。在 III 组类型中，分离株 12/97 显示出与先前已知的肠道病原性 IB-G 分离株高度相似。当实验性地将这种分离株接种到鸡体内时，与同组的当地7/97分离株相比，导致更严重的肾脏损伤和更高的死亡率。

2005年，五种基因型，其中三种与已知疫苗株不同，上述病毒被报道对鸡造成严重的肾脏损害（El Bouqdaoui等人， 2005）。最近，2010年1月和2013年12月，在摩洛哥南部和中部地区分离出其他IBV变种，包括IBV/Morocco/01、IBV/Morocco/30和IBV/Morocco/38。这些菌株之间的核苷酸序列同一性为 89.5-90.9%；然而，IBV/Morocco/38 和埃及 SCU-14/2013-1 分离株之间的氨基酸序列同一性为 29.7%，IBV/Morocco/01 和西班牙 Spain/05/866 分离株之间的氨基酸序列同一性为 78.2%。意大利 02 毒株在欧洲很常见，是该国第二常见的基因型，而 4/91 疫苗毒株正在减少。

4.2利比亚

关于利比亚 IBV 流行情况的信息很少。然而，最近在利比亚东部进行的研究表明存在 12 种 IBV 毒株，这些毒株在系统发育上分为两个不同的簇。来自四个农场的分离株形成一个簇，与埃及 IBV 菌株 CK/Eg/BSU-2/2011、CK/Eg/BSU-3/2011和 Eg/1212B 具有 94-99% 的相关性。来自其他三个农场的分离株属于另一个集群，与埃及 Eg/CLEVB-2/IBV/012 和以色列 IS/1494/06 菌株具有 100% 相关性（Awad 等人2014）。据报道，Eg/CLEVB-2/IBV/012 菌株会引起呼吸道和肾脏病变（Abdel-Moneim等人，2012），IS/1494/06 菌株可引起严重的急性肾病，发病率和死亡率为 15% 至 25%（Meir 等人，2004）。

4.3突尼斯

突尼斯报告了新的IBV变种，特别是N20/00、TN200/01 和 TN335/01。这些分离株在系统发育上与 CR88 (IB 4/91) 和 D274 分离株属于同一簇。N20/00、TN200/01 和 TN335/01 变种的共同循环被认为与突尼斯家禽业的严重临床疾病和损失有关（Bourog?a 等人，2009）。2007 年至 2010 年间，发现了四种新变种，分别为 TN295/07、TN296/07、TN556/07 和 TN557/07。这些分离株与 TN200/01、TN335/01 和 Italy 02 变种密切相关，但与突尼斯家禽免疫常用的 H120 疫苗株关系较远（Bourog?a 等人，2012）。

4.4阿尔及利亚

在阿尔及利亚的鸡中发现了新的IBV 基因型 Algeria28/b1、Algeria28/b2 和 Algeria28/b3。根据 S1 部分序列，这些菌株被确定为变种。这些基因型的致病特征或免疫原性尚未被报道（Sid等人，2015）。

4.5埃及

IB 的血清学证据最早于 20 世纪 50 年代在埃及记录（Ahmed，1954）。尽管努力使用大众疫苗来控制感染，但这种疾病仍然是埃及家禽群的一个主要问题。2002 年，在尝试鉴定与IB 爆发相关的菌株时，发现了一种本地变种，命名为 Egypt/Beni-Suef/01。该分离株被发现为埃及独有，但与以色列分离的肾病菌株 IS/1494/06 和 IS/720/99 密切相关（Meir 等人，2004）。给鸡接种 Egypt/Beni-Suef/01 IBV 会导致严重的呼吸道和肾脏疾病。2006 年，还发现了另一种肾病变异，埃及/F/03，与荷兰 (D3128)、马萨诸塞和以色列 IBV 变异密切相关。2011 年，还发现了另外 5 个变体：Ck/Eg/BSU-1/2011、Ck/Eg/BSU-4/2011、Ck/Eg/BSU-5/2011（与 Egypt/Beni-Suef/01 和以色列 IS/1494/06) Ck/Eg/BSU-2/2011 和 Ck/Eg/BSU-3/2011。

这些变种与任何已知的埃及变种或疫苗血清型都不同。分子特征表明存在两种不同的基因型，被分类为疫苗株 GI-1 基因型和 GI-23 基因型（一种变异的野生株）。该变异基因型被细分为Egy/var I和Egy/var II，分别类似于以色列变异IS/1494和IS885。这两个变体亚组在 S1 糖蛋白的第 63 位氨基酸处表现出缺失突变，以及在第 169 位残基处发生取代。这些变化可能与这些病毒独特的组织向性有关。氨基酸序列分析表明，变异亚组的遗传特征与经典疫苗组 H120 谱系不同。遗传特征的差异包括额外的 N-糖基化位点。随后的致病性研究，通过与经典基因型的比较，表明埃及IBV变种具有多种异质起源和多样的致病性（Zanaty等，2016a）。

4.6苏丹

在苏丹，四种分离株中，M114/2000、K179/2000 和 K158/2000 属于欧洲 4/91 亚组，而 K110/200 与 Mass 疫苗血清型密切相关。在最近的一项研究中，从肉鸡严重呼吸道疾病暴发中分离出新的IBV变种，命名为 Ck/Sudan/AR251-15/2014 和 Ck/Sudan/AR252-15/2014。HVR 1和 HVR 2 的下一代全基因组测序和生物信息学分析显示，这些分离株与来自斯洛文尼亚的 SLO/305/08 和来自韩国的 Kr/D42/05 分离株之间的核苷酸一致性为 97%。根据氨基酸序列，这些分离株与韩国的 Kr/354/03 和俄罗斯的 RF/28/2011 之间有 95% 的相似性。HVR 3 氨基酸序列分析显示与两个意大利毒株 ITA/90254/2005 和 AZ-40/05 具有 98% 的最高同一性。

使用 IBV Ck/Sudan/AR251-14/2014 和 Ck/Sudan/AR252-14/2014 的 S1 基因的 HVR 1-2 和 HVR 3 核苷酸测序的总体系统发育关系显示出 QX 和 QX-like 的聚类模式，从而强调了这些变异基因型在苏丹 IB 疫情中的重要性。这些 QX 和 QX 样变种的流行要求改变通常使用的 Mass 和 4/91 血清型疫苗的干预和控制方法。应该指出的是，重组点的存在，特别是在ORF1a 和 ORF1b 的氨基酸位置 1-6468 和 9988-12498 处，以及在 ORF1b 和 S 基因的 18369-23219 区域内，表明存在同样具有相同特征的重组基因型。源自H120、4/91和 Italy/90254/2005 分离株（Naguib 从而强调了这些变异基因型在苏丹 IB 疫情中的重要性。这些 QX 和 QX 样变种的流行要求改变通常使用的 Mass 和 4/91 血清型疫苗的干预和控制方法。应该指出的是，重组点的存在，特别是在 ORF1a 和 ORF1b 的氨基酸位置 1-6468 和 9988-12498 处，以及在 ORF1b 和 S 基因的 18369-23219 区域内，表明存在同样具有相同特征的重组基因型。源自 H120、4/91 和 Italy/90254/2005 分离株（Naguib 从而强调了这些变异基因型在苏丹 IB 疫情中的重要性。这些 QX 和 QX 样变种的流行要求改变通常使用的 Mass 和 4/91 血清型疫苗的干预和控制方法。应该指出的是，重组点的存在，特别是在 ORF1a 和 ORF1b 的氨基酸位置 1-6468 和 9988-12498 处，以及在 ORF1b 和 S 基因的 18369-23219 区域内，表明存在同样具有相同特征的重组基因型。源自 H120、4/91 和 Italy/90254/2005 分离株（Naguib等人,2016）。

4.7埃塞俄比亚

人们对东非IB的流行病学知之甚少，特别是在“非洲之角”地区。最近才报道 IB 存在于埃塞俄比亚（Hutton等人，2016）在一项研究中，使用血清学和测序方法检测来自埃塞俄比亚 Debre Zeit 未接种疫苗的机构农场中的 IBV 分离株。该病毒被发现为欧洲 793B 基因型，与法国分离株 FR-94047-94 和强毒力 4/91 具有 92-95% 的序列同一性（Cavanagh 等人，2005）。由于 Mass 疫苗和 4/91 IBV 疫苗在非洲农场均未普遍使用，因此该病毒被假定为现场分离株。

4.8尼日利亚

尽管在 20 世纪 90 年代初期就显示了尼日利亚东部地区 IBV 流行的血清学证据和 2000 年代末的尼日利亚西南部，直到最近才在该国北部和南部地区的后院家禽中报告了一种类似 QX 的 IBV。QX 样 IBV 变种被命名为 IBADAN 毒株 (NGA/A116E7/2006)，与先前已知的 IBV 基因型相比，其核苷酸多样性为 9.7-16.4%。NGA/A116E7/2006 分离株未能与来自意大利的 IT02 株或 M41、D274、Conn 或 793/B 血清型等疫苗株发生交叉反应。NGA/A116E/2006 变体与 QX 样菌株 ITA/90254/2005 的反应极小，表明它是尼日利亚独有的独特变体。关于尼日利亚 IBV 变种的致病性或免疫原性的信息很少，但广泛使用的 H120 和 M41 疫苗可能无法保护鸡免受这些本地变种的侵害。

4.9 南非

1984 年，南非描述了一种 IBV 变种；然而，这种变体尚未得到充分表征。最近，发现 Mass IBV 血清型占主导地位，同时国内也存在一些 QX 样和 793/B 基因型，即 CK/ZA/2034/99 和 CK/ZA/2281/01。据报道，在与津巴布韦接壤的拜特布里奇地区未接种疫苗的本土鸡中存在 MJT1 和 MJT2 变种。这些鸡出现了临床症状，包括翅膀掉落、腿部麻痹、绿色水样腹泻和呼吸窘迫。值得注意的是，MJT1 和 MJT2 分离株与 QX 样 IBV 毒株 QXL-1148 具有 98.6% 的核苷酸序列相似性，表明 QX 样变种与南非 IB 爆发有关（Toffan 等人，2013）。

来源：鸡保姆，作者：法鲁库·班德等

常老师1

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