鸭坦布苏病毒的免疫学研究进展

    张蓉蓉+王红琳+艾地云+汪宏才+邵华斌

    摘要：鸭坦布苏病毒是近年来在我国发现的主要危害蛋种鸭的新发传染病，属于黄病毒科黄病毒属成员，因为该属的病毒多为人畜共患病，从病原学、天然免疫及获得性免疫等方面介绍了该病毒的研究进展。

    关键词：鸭坦布苏病毒；病原学；天然免疫；获得性免疫

    中图分类号：S858.32 文献标识码：B 文章编号：1007-273X（2016）10-0015-02

    鸭坦布苏病毒是一种近年来在我国发现的主要危害蛋鸭、种鸭的新发病毒，属于黄病毒科黄病毒属中蚊媒病毒恩塔亚病毒群的坦布苏病毒。该病毒主要侵害鸭的生殖系统、导致种蛋鸭的采食量和产蛋量急剧下降[1]。鉴于该属病毒大部分为虫媒传播病毒，常见的有登革热病毒、日本脑炎病毒等，并且多为人畜共患病，因此对鸭坦布苏病毒进行深入研究对公共安全卫生有著重要的意义。

    本文就近年来鸭坦布苏病毒的病原学、天然免疫以及获得性免疫研究等方面最新研究作一简要概述，以期为该病的预防及控制提供参考。

    1 病原学的研究

    鸭坦布苏病毒具有黄病毒典型的基因组特征：有囊膜糖蛋白，病毒颗粒呈球形，单股正链RNA病毒，有包膜颗粒，纤突在表面。病毒的基因组全长约为11 kb，只含有一个开放阅读框（Open Reading Frame，ORF），编码一个长度为3 410个氨基酸的多聚蛋白，该多聚蛋白由3个结构蛋白和7个非结构蛋白组成，5′端非编码区有I型m7GpppNp帽子结构，3′端无poly（A）结构[2，3]。鸭坦布苏病毒基因组的编码顺序为依次为5′UTR、C、PrM、E、NS1、NS2A、NS2B、NS3、NS4A、NS4B、NS5、3′UTR，其非编码区在病毒的复制、翻译、致病性等方面扮演着重要的角色[4]。

    经研究表明与免疫相关的蛋白主要是结构蛋白E蛋白和非结构蛋白NS1。E蛋白是病毒的包膜蛋白，含有病毒抗原决定簇，与宿主的免疫应答作用密切相关，引起保护性免疫反应，能诱导机体产生中和抗体[5，6]。在病毒致病过程中也起关键性作用，该蛋白上一些重要的氨基酸的替代即可引起神经毒力和侵袭力的丧失。E基因还和病毒吸附、侵入宿主细胞有关[7，8]。非结构蛋白NS1是黄病毒中最大的蛋白结构，是病毒感染过程中所产生的主要免疫原，在病毒复制及病毒与细胞相互作用中起着重要的作用，是一种与膜功能相关的分泌型糖蛋白，表达于感染细胞的表面，参与病毒复制的早期阶段[9]，有研究表明，主动免疫NS1蛋白（或者基因）和被动免疫NS1蛋白的特异性抗体，都能对接受致死剂量的黄病毒攻击的实验动物产生保护性免疫，而不产生抗体依赖性增强作用，因此它可作为亚单位疫苗研究的绝好材料[10-12]。

    2 鸭坦布苏病毒免疫学研究

    先天性免疫（天然免疫）和获得性免疫是机体防御病原微生物的两大机制，机体的先天性免疫系统在抵抗病毒的感染中发挥着重要作用。当宿主受到病毒感染，其通过模式识别受体（PRRs）识别病原相关分子模式，激活宿主的先天性免疫反应，从而诱导产生干扰素，促炎症细胞因子等一系列的抗病毒因子。先天性免疫在进化过程中产生了一套相应的天然免疫识别分子，也称模式识别受体[13]。根据模式识别受体功能和定位的不同，可将其大致分为体液中的游离受体、细胞表面吞噬受体、细胞膜信号转导受体、细胞内信号转导受体四类[14]。与鸭坦布苏病毒相关的研究主要是细胞膜信号转导受体和细胞内信号转导受体，Toll样受体（Toll-like receptors，TLRs）是最具有代表性的细胞膜信号转导受体，目前已经发现的人类TLRs家族有11个成员[13]，该家族成员均属于I型跨膜蛋白，具有胞外区、跨膜段和胞内区，其中TLR2，TLR3，TLR4，TLR7，TLR8和TLR9能够识别病毒。细胞内信号转导受体存在于细胞质中，通过识别胞质内的病原体及其产物来激活转录因子，从而产生相应的抗病毒免疫反应，其主要的成员有RIG-I样受体、NOD样受体以及DNA受体家族[15]。

    2.1 鸭感染坦布苏病毒的天然免疫应答研究

    近些年来，自鸭坦布苏病毒暴发以来，很多科研单位开展了鸭天然免疫因子及信号通路的研究。Chen等[16]通过将禽源坦布苏病毒毒株CJD05株接种鸡源细胞CEF、人源细胞系293T以及SPF雏鸡进行体内体外试验，研究表明坦布苏病毒通过MDA5和TLR3依赖的信号通路激发宿主的天然免疫应答；Fu等[17]通过免疫荧光定量PCR方法检测了鸭感染坦布苏病毒后，肝、脾、肺、肾、胸腺、法氏囊、卵巢等七个组织中与天然免疫应答相关的四个因子的表达情况，结果表明，雌麻鸭在坦布苏病毒感染后24 h，受体RIG-I和MDA5转录因子的表达量达到最高峰值，两个干扰素INF-α和INF-γ的表达水平也呈上调趋势，但在病毒感染的时间相关性上，表现得与受体RIG-I和MDA5上调表达不同；相对而言，Li等[18]也利用荧光定量PCR方法，更为全面的研究了鸭感染坦布苏病毒后的免疫应答和病毒在宿主体内的分布情况， 研究结果表明，鸭坦布苏病毒在感染早期复制很快，在感染1 d后脾脏中的含毒量最高，跟宿主天然免疫相关的受体Rig-I、Mda5和TLR3，促炎因子IL-1β、IL-2、IL-6、Cxcl8，以及抗病毒蛋白Mx、Oas等在坦布苏病毒感染的早期均上调表达；另外对与宿主特异性免疫相关的MHC-I和MHC-II也进行了检测，MHC-I在脑和脾脏中均上调表达，MHC-II则不同，仅在脑中上调表达，在脾脏中下调表达；同时干扰素INF-α、INF-β、INF-γ在脾脏中也有不同程度的上调表达，但是在脑中的表达则存在着差异；研究表明，鸭坦布苏病毒在感染的早期在各组织脏器中快速复制，激活了宿主的天然免疫，但是过表达的细胞因子同时也损害了宿主机体本身。

    2.2 鸭坦布苏病毒病的获得性免疫研究

    机体抗病毒感染免疫包括天然免疫和获得性免疫，获得性免疫即特异性免疫，包括体液免疫和细胞免疫。该病毒为新发病毒，获得性免疫的分子机制还在起步阶段，本文主要是指鸭坦布苏病毒的疫苗研究进展，该病在2010年首次爆发流行时，由于商品化疫苗的缺乏，针对该病没有有效的免疫预防措施，很多规模化养鸭场都使用自家灭活苗进行免疫防治，一定程度上缓解了该病的流行。近些年来对该病的基因工程疫苗方面取得了一定的进展，Zou等[19]以鸭瘟病毒为载体插入病毒主要表面抗原E蛋白，研制了一株抗鸭瘟病毒及鸭坦布苏病毒重组疫苗。Chen等[20]报道了利用反向遗传技术构建了以鸭瘟病毒为载体表达鸭坦布苏病毒截短分泌型E蛋白及PrM蛋白的重组二价弱毒疫苗候选株，此外，鸭坦布苏病毒的组织苗研究取得了较大的进展，目前已有两家单位成功申报了新兽药证书，一个是中国农科院上海兽医研究所李泽君等[21]研究团队将鸭坦布苏病毒强毒株（FX2010株）在鸡胚成纤维细胞上连续传代培养180代，获得致弱毒株并利用该致弱毒株制备的鸭坦布苏病毒活疫苗，研究显示该弱毒活疫苗可对鸭子提供较高的保护率；另一家是北京市农林科学院刘月焕研发团队，研制了鸭坦布苏病毒灭活疫苗。鸭坦布苏病毒活疫苗和灭活疫苗目前均已转让给公司进行开发上市。

    3 讨论

    迄今为止，关于鸭坦布苏病毒的发病机理和免疫应答尚不明确，仍有很多问题需要进一步深入研究，天然免疫是机体抵抗病原微生物入侵的第一道防线，同时也是激活获得性免疫的重要前提和基础。很多生物如人、猪、鼠、原鸡等天然免疫系统已经研究的比较清楚，而对鸭的了解仍然知之甚少。目前随着鸭的全基因组序列测序成功，鸭体内的一些免疫因子也相继被扩增和注释。Li等[22]从鸭胚成纤维细胞中克隆得到的MAVS，该分子是线粒体抗病毒信号蛋白，作为信号分子参与宿主防御和促使机体产生I型干扰素IFN-I；Cheng等[23]从鸭脾脏中克隆并鉴定了MyD88的两个异构体，该分子是骨髓样分化因子，在I型IL-1R和TLR誘导NF-κB的激活信号通路中起着调节作用。这些研究结果对进一步研究鸭坦布苏病毒感染后宿主体内免疫反应的分子机制提供了有力的技术支撑。

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