猪急性腹泻综合征冠状病毒病的研究进展

摘要

猪急性腹泻综合征冠状病毒病是2017年新发现的一种由猪肠道α冠状病毒（第5种猪冠状病毒）感染致哺乳仔猪急性腹泻和死亡的传染病，死亡率高达90%。猪肠道α冠状病毒（porcine enteric alphacoronavirus,PEAV）也称猪急性腹泻综合征冠状病毒（swine acute diarrhea syndrome coronavirus, SADS-CoV）或猪肠道甲型冠状病毒（Swine enteric alphacoronavirus, SeA-CoV），该病毒细胞嗜性较强，可侵袭多种啮齿动物源和原代人肠细胞和肺细胞，存在人兽共患病传播风险。目前尚无针对该病毒的商业化疫苗和抗病毒药物。本文通过对猪急性腹泻综合征冠状病毒病的病原学、流行病学、临床症状、病理变化、检测方法及防治策略等方面进行综述，以期为后续相关研究提供参考。

关键词

猪急性腹泻综合征冠状病毒病 / 猪急性腹泻综合征冠状病毒 / 病原学 / 流行病学 / 临床症状 / 病理变化 / 检测方法 / 防治策略

猪急性腹泻综合征冠状病毒病是一种由猪急性腹泻综合征冠状病毒（swine acute diarrhea syndrome coronavirus, SADS-CoV）感染哺乳仔猪，引起严重的急性腹泻、剧烈呕吐甚至死亡的肠道传染病^[1]。自2017年SADS-CoV首次在中国广东省被发现，后又在江西、福建和广西等地出现，呈局部暴发和零星散发流行，没有明显的时间连续性^[2]。Zhou等^[3]对45个有腹泻临床病史的养猪场的236个样本进行回顾性调查，研究显示SADS-CoV于2016年8月已出现在我国，感染率为43.53%，且其与猪流行性腹泻病毒混合感染最为常见（感染率为17.65%）。此外，2020年7月1日—9月30日，Peng等^[4]收集了来自陕西、江西、青海等11个省份出现猪群腹泻猪场的300份血清样本，发现SADS-CoV感染率达81.7%(245/300)。SADS-CoV与其他猪肠道冠状病毒临床症状相似，无法第一时间鉴别诊断，并缺乏特效治疗药物和有效疫苗预防该病。因此，本文从猪急性腹泻综合征冠状病毒病的病原学、流行病学、临床症状、病理变化、检测方法和防治策略方面进行综述，为深入研究该病的诊断、疫苗及防控提供参考。

1 病原学

SADS-CoV颗粒呈椭圆形，直径为100~120 nm表面覆盖模糊可见的S蛋白三聚体（图1）^[5]。Pan等^[6]报道了SADS-CoV的全基因组序列长度为27 155个核苷酸，具有1个5′ cap和3′ poly（A），并包含1个5′ UTR、9个ORFs及1个3′ UTR。开放阅读框ORF1a/1b编码的多聚蛋白pp1a/1b可被水解为非结构蛋白NSP1-NSP16，并被在5'端附近2/3的碱基编码^[7]。刺突蛋白（S）、小包膜蛋白（E）、膜蛋白（M）、核衣壳蛋白（N）被3'端附近1/3的碱基编码。NS3a、NS7a/NS7b为影响病毒毒力的辅助蛋白，并穿插在4个结构蛋白之间。SADS-CoV结构为5′UTR-ORF1a/1b-S-NS3a-E-M-N-NS7a-NS7b-3′UTR（图2）^[8]。

SADS-CoV的S蛋白通过与S1亚基结合宿主受体、S2亚基融合病毒及细胞膜来影响宿主范围和组织向性，介导病毒进入细胞^[9-10]，并和HKU2的三聚体结构（分辨率分别为2.83 Å和2.38 Å）高度相似，差异主要在于S1亚基的N端和C端结构域，该结构域负责细胞附着和受体结合。HKU2和SeACoV S蛋白羧基末端结构域(CTD)结构均具有单层核心，由类似于β冠状病毒的扭曲、五链反向平行β片层组成^[11]。

E蛋白在细胞内分布于晚期内体和溶酶体，是病毒包膜的主要成分，在病毒组装过程中发挥重要作用^[2]。E蛋白有离子通道活性，能和宿主蛋白互相作用^[12]。M蛋白在细胞质、核糖体和生物膜等不同细胞区室中与宿主蛋白相互作用。据报道^[13]，M蛋白利用宿主细胞膜结构影响病毒颗粒组装和释放，参与宿主的核糖生物合成和功能、多种代谢途径、PI3K-ATK信号通路以及细胞凋亡。N蛋白是高表达蛋白，包含N末端结构域、RNA结合区域和C末端结构域3个区域，主要参与病毒RNA结合，并参与转录和翻译过程，可影响病毒复制^[14]。

辅助蛋白一般处于结构蛋白间，且不同冠状病毒，辅助蛋白的数量及大小均有差异，主要在免疫调节和病毒感染中起重要作用^[15]。SADS-CoV共编码3个辅助蛋白，分别为NS3、NS7a、NS7b，会影响病毒致病性^[2,14]。

据报道^[16]，SADS-CoV的ORF3对于病毒感染是非必需的，因为用绿色荧光蛋白（GFP）或红色荧光蛋白（RFP）替换ORF3的重组病毒可以被拯救。冯廷帅^[14]研究结果证明，NS7a可利用RIG-I/MDA5信号通路抑制IFN-β产生，发挥逃避宿主天然免疫作用。NS7a和NS7b这2个基因是否具有编码功能尚不清楚^[16]。有研究^[17]表明，nsp3非结构蛋白的PLP2具有识别并切割剪切位点、去泛素化和诱导IFN刺激基因活性的作用，nsp1非结构蛋白通过抑制宿主蛋白的合成影响IFN生成,发挥逃避宿主免疫应答作用。

2 流行病学

SADS-CoV是一种新发现的冠状病毒，属于单股正链RNA病毒，是套式病毒目中的冠状病毒科正冠状病毒亚科α冠状病毒属成员，冠状病毒感染可导致人类和动物轻度或致命的呼吸道和胃肠道疾病。

Yang等^[5]研究结果发现，SADS-CoV与蝙蝠冠状病毒HKU2有密切联系，SeACoV (CH/ gd -01/2017株)与4株蝙蝠冠状病毒HKU2全基因组序列有94.9%的同源性。最初在广东北部山区的4个猪群的哺乳仔猪中暴发疫情，造成24 693头仔猪死亡，表现为急性呕吐和水样腹泻，当时通过RT-PCR方法未检测出PEDV、TGEV、PDCoV和PHEV阳性，后通过泛冠状病毒RT-PCR检测出SADS-CoV。

2017年5月至2019年1月，广东省未发生该病新的疫情。2019—2021年，广东省再次暴发SADS-CoV疫情，2019年第1次在猪场附近暴发，约有2 000头猪被扑杀^[18-19]。期间，福建省2018年在7个猪场的猪粪便和小肠样本中检测出SADS-CoV^[20]。截至2023年，SADS-CoV已在广东、福建、广西和江西暴发，受感染的猪表现出急性腹泻和呕吐等临床症状，仔猪死亡率高。虽然这种病毒引起的疫情规模尚未达到大流行的程度，但它仍然是特定区域的地方性疾病。曾苗苗等^[21]通过Vero E6细胞为模式细胞进行研究，探明了SADS-CoV复制与SADS-CoV复制之间是一种相互促进的关系，但自噬能促进病毒的复制还有待深入探究。

SADS-CoV具有潜在的跨物种传播能力，其与人冠状病毒229E/NL63均能通过人的血管紧张素转化酶2(ACE2)入侵受体，均具有广泛的物种亲和性，在体外能感染来自不同物种的细胞系，包括蝙蝠、沙鼠、猪、鸡、非人灵长类动物和人类等多种细胞^[20,22]。Luo等^[23]研究证明，SADS-CoV能够感染猫、犬和不同种类蝙蝠的细胞。Edwards等^[8]报道了SADS-CoV能在人类的Huh7.5、CaCo2、ST-INT和HRT细胞中进行有效复制。有研究^[24-26]表明，SADS-CoV具有独特结构，有演变为人畜共患病毒的风险。SADS-CoV可通过粪-口传播，受污染的粪便和呕吐物可能是主要传染源，SADS-CoV是否如其他猪肠道冠状病毒一样能通过呼吸道传播还有待研究。

3 临床症状

猪急性腹泻综合征冠状病毒病主要以生猪急性腹泻、呕吐为主要症状，5日龄以下的新生仔猪会因体质量迅速下降而死亡，5日龄及以下仔猪死亡率高达90%，仔猪一般在感染发病后2~6 d死亡，10日龄以内死亡率为35%以上；母猪感染仅出现轻度腹泻，一般2 d左右康复，受感染的仔猪或母猪不会出现发热症状^[27]。SADS-CoV的临床和病理症状与已知的猪肠道冠状病毒相似，难以区分，猪通常同时感染1种以上的肠道病原体，临床症状往往更严重。

4 病理变化

SADS-CoV广泛分布于不同组织中，主要感染小肠，尤其是小肠上皮细胞，剖解可见肠道透明变薄胀气，充满黄色水样粪便，肠道病变和绒毛萎缩，空肠和回肠中的绒毛高度与隐窝深度的比例降低，小肠内胆汁酸的浓度显著增加（图3）^[6,8]。Pan等^[6]发现猪感染SADS-CoV的空肠和回肠存在散在性的绒毛萎缩，十二指肠存在轻度病变（图4）。SADS-CoV在体内的主要靶细胞为肠上皮细胞，但SADS-CoV不利用已知的冠状病毒受体进入肠上皮细胞，目前尚不明确SADS-CoV的细胞受体^[28-29]。

5 检测方法

目前，仅通过临床症状难以区分猪急性腹泻综合征冠状病毒病与其他腹泻病毒病，需进一步利用实验室手段诊断。

针对SADS-CoV的诊断方法包括病毒分离鉴定、间接免疫荧光（IFA）、有免疫组织化学（IHC）、ELISA检测、RT-PCR检测、Western blot、RT-LAMP方法等。Zhou等^[27]通过病毒分离鉴定发现，SADS-CoV与蝙蝠冠状病毒基因组序列同源性较高（98.48%）；张睿玉等^[30]通过IFA方法在被SADS-CoV感染的Vero细胞中发现特异性免疫荧光；Yang等^[20]通过IHC方法在被SADS-CoV感染的小鼠脾脏中发现SADS-CoV非结构蛋白和双链RNA；Peng等^[4]和Yang等^[20]均建立了1种检测SADS-CoV的ELISA方法，Peng等^[4]建立的ELISA检测方法具有特异性强、灵敏度高和重复性好等优点。Zhou等^[27]建立了1种检测SADS-CoV的ELISA方法，用于调查人畜共患病传播的风险。Cao等^[1]针对SADS-CoV特异性单克隆抗体建立了阻断ELISA(bELISA)、有效减少SADS-CoV感染的非特异性反应，提高了检测特异性抗体的特异性。杨小曼等^[31]开发了1种基于S1蛋白是包被抗原的间接ELISA方法，用于筛选试验用阴性猪等。陈见兴等^[32]基于SVA的L/P1基因、PDCoV和SADS-CoV的N基因中保守区域，开发了1种能鉴别出PDCoV、SADS-CoV和SVA的多重RT-PCR方法。Zhou等^[33]开发了1种四重实时定量PCR（qRT-PCR）方法，用于鉴别检测PEDV、TGEV、PDCoV和SADS-CoV。闫晓光等^[34]开发了1种六重实时定量PCR（qRT-PCR）方法，用于鉴别检测SADS-CoV、PHEV、PRCV、PEDV、PDCoV和TGEV。Zhou等^[35]开发了1种微流控RT-LAMP芯片检测系统，该系统能够同时检测PEDV、PDCoV和SADS-CoV，具备快速、便捷和高通量等优点，适合在偏远地区进行推广。Liu等^[36]研究开发了基于CRISPR/Cas12a和多重逆转录酶环介导等温扩增(RT-LAMP)技术的多重核酸检测，用于检测PEDV、TGEV、PDCoV、SADS-CoV。陈可欣等^[37]基于SADS-CoV N基因，开发了1种能检测动物组织等SADS-CoV含量较低的微滴式数字聚合酶链式反应（ddPCR）定量检测方法。

6 防治策略

6.1 疫苗方面

目前针对SADS-CoV的疫苗正处于研发阶段，且主要集中在多表位疫苗、减毒活疫苗和mRNA疫苗方面。研究^[38]显示，SADS-CoV/CN/GDWT/2017毒株在Vero细胞繁殖到第83代后，毒力下降明显，为SADS-CoV减毒活疫苗研发提供了参考依据。李世念等^[39]选用IEBD预测SADS-CoV S、M、E蛋白优势表位区域，并通过柔性Linker串联成多表位疫苗，可有效表达并存在诱导T细胞和B细胞免疫应答的可能。Verbeke等^[40]证明mRNA疫苗能有效应对新型冠状病毒引起的疫情。

6.2 抗病毒治疗方面

目前尚无治疗SADS-CoV感染的获批药物，有效的抗病毒药物开发非常重要。RNA干扰(RNAi)是一种有效的抗病毒治疗方法，能够在体外和体内阻止病毒复制。Li等^[41]构建的表达载体multiple-shRNA能抑制SADS-CoV M基因RNA的表达，并同时削弱SADS-CoV的复制。

PLAC8是1种富含半胱氨酸的蛋白，SADS-CoV增殖过程中缺少PLAC8蛋白，会抑制病毒基因组的复制和转录，有效阻断SADS-CoV感染。锌指DHHC型棕榈酰转移酶17（具有棕榈酰化活性的细胞质酶ZD17）对SADS-CoV的基因组RNA复制至关重要，是抗SADS-CoV复制的重要研究方向^[2]。

溶质载体家族35成员A1(SLC35A1)是唾液酸(SA)合成途径的关键分子，SLC35A1基因的敲除降低了SADS-CoV的传染性，这表明SLC35A1是SADS-CoV感染所需的宿主因子^[28]。大黄素已被证明可以激活某些细胞中TLR3-IFN-λ3-ISG15通路，从而调节免疫应答来降低SADS-CoV感染，此外大黄素在SADS-CoV的整个复制周期中都具有广谱抗病毒活性，其抗病毒作用主要是通过减少病毒颗粒附着细胞表面来实现^[29,42]。

棉子素（GOS）可通过抑制RNA依赖的RNA聚合酶（RdRp）与非底物的结合，抑制SADS-CoV感染^[22]。有报道^[2]显示，吉西他滨、美硫丙酚酯、霉酚酸、亚甲基蓝和基孔肯雅等药物均对SADS-CoV具有抑制作用，其中基孔肯雅和亚甲蓝通过抑制病毒进入宿主，阻断细胞与病毒结合。吉西他滨、巯基丙酚和霉酚酸通过抑制病毒进入细胞后的复制来增加细胞活性。

6.3 生物管理方面

坚持“全进全出”封闭管理制度，定期开展清洗消毒，保持猪场卫生环境清洁，做好杀虫灭鼠工作，切断啮齿动物（鼠类）的传播。加强病原学和血清学监测工作，对于确定感染SADS-CoV的猪只及时采取相应防控措施，防止病毒进一步蔓延。

7 结 语

SADS-CoV是一种近几年新出现且高度致病的病毒，与仔猪致命性腹泻疾病相关，已在我国多个省份暴发疫情，给养猪业造成了重大的经济损失。目前尚无开发的商业疫苗，相关基础研究相对薄弱，还有待进一步深入研究。

本文基于SADS-CoV病原学、流行病学、临床症状、病理变化、检测方法及防治策略等方面的研究结果分析，目前SADS-CoV的致病机制、免疫机制、侵入机制等方面的研究还未探明，且其结构和功能、基因编码区和非编码区的结构功能以及相互间的关系有待进一步深入研究，建议可以在病毒蛋白的功能、快速简便的实验室诊断方法、疫苗和抗病毒治疗药物等方面对SADS-CoV进行深入研究。

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