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新发猪传染病系列(3)-基孔肯雅病毒

来源: 李曼养猪大会 2020-05-25 14:33:48| 查看:

 

 

 

 

 

 

 

 
 
 
摘要

病因学

 

·基孔肯雅病毒(Chikungunya virus,CHIKV)是一种旧大陆的甲病毒,属于披膜病毒科,主要引起人类疾病。

·有三种基因型:西非、南非中东部(ECSA)和亚洲。ECSA基因型已在非洲和印度洋地区引起人类流行病。亚洲基因型在亚洲流行,最近在美洲(加勒比、拉丁美洲和美国)出现。

清洁消毒

·大多数消毒剂对CHIKV的杀灭情况尚不清楚。作为一种脂质包膜病毒,CHIKV预计会被洗涤剂、酸、醇(75%乙醇)、醛(甲醛、戊二醛)、β-丙内酯、卤素类(次氯酸钠和碘伏)、酚类、季铵化合物和脂质溶剂破坏。暴露在高温(58°C[137°F])、超强光或辐射下也足以使披膜病毒失活。

流行病学

·人类在CHIKV流行期间充当宿主。包括猴子、啮齿动物和鸟类在内的动物物种也是可能的宿主。

·猪的自然CHIKV感染没有记录在案。有证据表明猪可以对病毒产生抗体反应。

·在人类中,CHIKV引起发热、肌痛和多关节炎,这些症状可以持续多年。黄斑丘疹、瘙痒性皮疹,持续约一周,见于约一半的人类患者。感染CHIKV的新生儿会发展成严重的疾病,影响心脏、皮肤和大脑。在人类中也观察到出血和弥散性血管内凝血。发病率很高,但CHIKV很少导致死亡。

·在全球60多个国家,包括亚洲、非洲、欧洲和美洲,检测到了CHIKV。

传播

·对于CHIKV,存在两个传播循环。在非洲,这种病毒通过一个涉及非人灵长类动物和伊蚊的森林循环持续存在。在“溢出”事件中,农村地区的人类偶尔受到影响。在亚洲的某些地区也可能存在一个森林周期。

·城市循环存在于人类-蚊子-人类的循环得以维持的地方。这导致了非洲大规模的CHIKV暴发,与白纹伊蚊的范围扩大有关。CHIKV在亚洲的持续传播与埃及伊蚊相关。

猪感染/发病机制

·目前还没有关于猪CHIKV感染的发病机制或症状的信息。

诊断

·在人类中,疾病控制和预防中心(CDC)建议在发病的前7天内通过定量RT-PCR进行检测。

·如果qRT-PCR结果在症状出现后5-7天呈阴性,则应进行血清学检测,因为病毒血症随着时间的推移而减少。血清学试验阳性可由噬斑减少中和试验(PRNT)证实。

免疫

·目前还没有针对人类或动物的CHIKV疫苗,尽管正在开发利用各种平台的多种候选疫苗。

·在人类中,CHIKV不同基因型之间存在着持久的交叉保护。 

 

预防和控制

·猪的CHIKV没有具体的防治措施。

·人类的预防包括媒介控制和驱虫剂的使用。

准备不足之处

·对猪的CHIKV感染知之甚少。尚未报告自然感染,也未描述疾病的临床症状。目前还没有对猪进行有效的诊断试验。此外,没有CHIKV疫苗。大多数消毒剂对CHIKV的消毒效果尚不清楚,也没有环境保护局(EPA)注册的产品。

概述

基孔肯雅病毒(Chikungunya virus,CHIKV)是披膜病毒科的一种虫媒病毒。它是一种旧大陆的甲病毒,属于塞姆利基森林病毒类,也包括贝巴鲁病毒、马亚罗病毒、奥永宁病毒、罗斯河病毒、盖塔病毒、塞姆利基森林病毒和乌纳病毒。CHIKV是一种单股正链RNA病毒,具有球形和二十面体对称性。在最近的流行株中,已发现表面包膜糖蛋白E1和E2的突变。

描述了三种CHIKV基因型。西非和南非中东部(ECSA)基因型在非洲进化,据认为在大约350年前已经分化。ECSA基因型最早于20世纪50年代初在坦桑尼亚从人类中分离出来,其森林传播循环主要存在于伊蚊类和非人灵长类之间,导致非洲农村地区出现零星的人类感染。由于人类-蚊子-人类周期,城市环境中也会出现周期性流行病。白纹伊蚊的分布范围与非洲CHIKV流行相关,而亚洲CHIKV流行常与非洲伊蚊相关。

21世纪初,一株新的ECSA毒株感染了整个印度洋地区近200万人,印度洋基因型毒株随后被传入欧洲,并在意大利和法国发现了本地传播。上世纪50年代末在泰国首次发现的亚洲基因型是导致美洲出现CHIKV的原因。自2013年以来,该病毒已在加勒比海、拉丁美洲和美国蔓延,疑似病例近140万例。2014年,佛罗里达州描述了本地CHIKV传播;然而,美洲传播似乎正在减弱。

CHIKV主要引起人类疾病。发烧和肌痛很常见,多关节炎可能会持续多年。黄斑丘疹、瘙痒性皮疹,持续约一周,约40%-50%的患者可见。感染CHIKV的新生儿会发展成严重的疾病,影响心脏、皮肤和大脑。还观察到出血和弥散性血管内凝血。尽管发病率很高,但CHIKV感染很少导致死亡。作为宿主的动物包括猴子、啮齿动物和鸟类。其他脊椎动物很可能是宿主,但尚未确定。天然的CHIKV感染尚未在猪身上得到证实;然而,一些研究表明猪可以对该病毒产生抗体反应。

通过临床症状诊断CHIKV是不太可能的,因为其类似于其他热带发热性疾病的表现。在人类中,疾病控制和预防中心(CDC)建议在发病的前7天内通过定量RT-PCR进行检测。如果qRT-PCR结果在症状出现后5-7天呈阴性,则应进行血清学检测,因为病毒血症随着时间的推移而减少。血清学试验阳性可由噬斑减少中和试验(PRNT)证实。CHIKV RT-PCR、IgM酶联免疫吸附试验(ELISA)和PRNT在CDC进行,尽管一些州和地区实验室可能提供CHIKV检测以及一些商业参考实验室,但没有经食品和药物管理局(FDA)批准的试验。 

尽管利用各种平台的多个候选疫苗正在开发中,但对CHIKV没有治疗方法,也没有疫苗。在人类中,通过控制蚊子来预防CHIKV。这包括栖息地管理(消除积水等)、杀虫剂的使用(杀幼虫剂和杀成药)、生物和遗传控制方法。为了减少被叮咬的可能性,人类可以穿上使用环境保护局(EPA)注册的驱虫剂消毒处理的衣物和装备。

关闭门窗有助于隔离蚊子。目前还没有预防猪CHIKV感染的具体措施。尽管已在实验感染的猪中检测到抗CHIKV的中和抗体,但尚未描述疾病的临床症状。猪的暴发可能很难被发现,也没有对动物进行有效的诊断检测。疫苗开发应该继续。尚未制定清洁和消毒方案,也没有环境保护局注册的CHIKV消毒剂。 

 

 
 
文献综述

1. 病因学

 

1.1

关键特性

基孔肯雅病毒(CHIKV)是一种虫媒病毒,隶属于甲病毒科甲病毒属。甲病毒可分为两类:新大陆病毒和旧大陆病毒。旧大陆的甲病毒以引起人类风湿病而闻名。已经描述了8种病原。塞姆利基森林病毒类,也包括贝巴鲁病毒、马亚罗病毒、奥永宁病毒、罗斯河病毒、盖塔病毒、塞姆利基森林病毒和乌纳病毒。CHIKV盖塔病毒塞姆利基森林病毒

CHIKV是一种单股正链RNA病毒。它的基因组包含近12000个核苷酸。病毒的外壳呈球形和二十面体对称。CHIKV的大小约为70nm。1CHIKV包含四种非结构蛋白NSP1–4,它们存在于感染细胞中,编码病毒的复制机制系统。结构蛋白包括衣壳蛋白(C)、两种表面包膜糖蛋白(E1和E2)和两种E1和E2的先导肽(E3和6K)。

1.2

应变变异性

1.2.1  非洲基因型

据认为,CHIKV在非洲进化,大约350年前分化为西非和中南非东部(ECSA)两个主要谱系。ECSA基因型于20世纪50年代初在坦桑尼亚首次从人类中分离出来。自那时起,CHIKV继续在非洲传播,并发现周期性爆发。1999-2000年刚果民主共和国和2006-2007年加蓬发生了显著的CHIKV流行病。 

2004年,在肯尼亚发现了一种新的ECSA毒株。该病毒后来被归类为印度洋基因型(IOL),于2005年传播到印度洋地区。2006年,相关的ECSA被引入印度。共有近200万人感染了CHIKV。大约在这个时候,输入性的CHIKV病例开始在欧洲显现。在意大利和法国,有记录显示本地传播源于受感染的旅行者,美洲也有1011例输入性病例,但未发现本地传播。流行性IOL株的成功流行部分来自于E1和E2包膜糖蛋白基因的突变,这使得病毒可以在两种伊蚊:埃及和白纹伊蚊,中复制,并扩大其地理范围。目前,亚洲大部分地区的流行病传播速度已经放缓。历史记载表明,非洲起源的CHIKV每40-50年就造成一次全球流行病。

1.2.2  亚洲基因型

20世纪50年代末,在泰国发现的一种CHIKV变异被归类为一种新的基因型,尽管它起源于ECSA谱系,并可能在几十年前被引入亚洲。自那时起,所谓的亚洲基因型在东南亚和非洲广为传播,并偶尔引起人类疾病暴发。

2013年底,在美洲圣马丁岛首次发现了带有本地传播的CHIKV。出乎意料的是亚洲基因型被确定为病因。加勒比病毒与2012年在中国和2013年在菲律宾发现的CHIKV病毒株关系最为密切。这些分离毒株,连同来自密克罗尼西亚的毒株,后来被称为世界性的亚洲CHIKV(CACV)。已知加勒比CHIKV毒株在NSP1、E1和E3中获得了三种适应性氨基酸替代物。到2015年年中,CHIKV已到达加勒比、拉丁美洲和美国的大部分地区,疑似病例近140万例。在美国,2014年向ArboNET报告了近3000例病例,其中12例来自佛罗里达州。2015年,向ArboNET报告了近700例CHIKV疾病,所有病例都是从受影响地区返回的旅客。截至2016年,美洲CHIKV疾病的传播似乎正在减少。

2. 清洁消毒

2.1

生存能力

显然还不知道CHIKV是否在体外和昆虫载体中存活。

 

2.2

消毒

一般来说,脂包被病毒包括披膜病毒被洗涤剂、酸、醇(75%乙醇)、醛(甲醛、戊二醛)、β-丙内酯、卤素类(次氯酸钠和碘伏)、酚类、季铵化合物和脂溶剂破坏。暴露于热(58°C[137°F])、超强光下,或者辐射也足以使病毒失去活性 

以柠檬酸盐为基础的产品(以Clinister®的名义销售)在1.5 mg/mL的浓度下被实验证明能抑制CHIKV。25然而,没有环境保护局(EPA)注册的CHIKV消毒剂

3. 流行病学

3.1

受影响的物种

当人类在城市流行病期间充当宿主时,一些动物物种是可能的CHIKV宿主。猴子、啮齿动物和鸟类被认为是病毒的贮存者,其他可能脊椎动物宿主尚未被确认。

3.1.1  猪和CHIKV感染的证据

尽管没有在猪身上发现天然的CHIKV感染,但有证据表明猪可以对该病毒产生抗体反应。

·1964年在泰国进行的一项研究发现,近35%的猪样本中存在抑制和中和CHIKV的血凝素抗体(未报告)。

·1963年至1967年,马来西亚从动物(包括屠宰的猪)中获得血清样品,48/328(12.8%)通过噬斑减少中和试验(PRNT)证明存在CHIKV感染。然而,在大多数样本中也检测到对盖塔病毒或辛德比斯病毒的抗体;仅在一头对其他病毒没有反应的猪中检测到CHIKV中和抗体。此外,还对12头野猪进行了检测,未检测到抗CHIKV的抗体。

·1966年,对菲律宾屠宰的猪进行的一项研究在5/91(5.5%)的血清样本中通过补体固定鉴定了对CHIKV的抗体。然而,所有和CHIKV存在反应的方法也与塞姆利基森林塞姆利基森林病毒有反应性。

·在东欧,1975年对包括86头猪在内的家畜进行的一项研究发现,使用血凝抑制试验没有发现对CHIKV的抗体反应。

·在印度比哈尔邦,在人类脑炎流行后,于20世纪70年代末从猪身上采集血清进行虫媒病毒检测。通过血凝抑制和补体固定试验,发现10头(2.5%)和2头(0.5%)猪只对CHIKV有反应。

·在最近的一项研究中,北美鸟类和哺乳动物(包含猪只)感染了两株CHIKV。皮下注射病毒后,没有猪出现可检测到的病毒血症或疾病的临床症状,尽管在感染后14天通过PRNT鉴定出中和抗体。

3.1.2  猪和感染于其他旧大陆甲病毒的证据

猪至少对其他一些旧大陆的甲病毒很敏感。盖塔病毒虽然不常见,但在猪身上引起临床疾病。血清调查表明,猪可能受到罗斯河病毒的亚临床感染,特别是在人类流行期间。猪身上也发现了与罗斯河病毒密切相关的山病毒抗体,猪已被确定为恩杜姆病毒的潜在宿主,恩杜姆病毒是披膜病毒属家族的另一成员。

 

3.2

人畜共患病潜能

基孔肯雅病主要是一种引起大规模零星流行病的人类疾病。已经描述了森林和城市传播循环(更多信息见第4节)。在成年人中,发热和肌痛非常常见,其次是多关节炎/多关节炎,95%以上的患者出现这种情况。在某些情况下,关节炎可以持续多年。黄斑丘疹、瘙痒性皮疹,持续约一周,约40%-50%的患者可见。感染CHIKV的新生儿会发展成严重的疾病,影响心脏、皮肤和大脑。也观察到出血和弥散性血管内凝血。大多数感染CHIKV的人发展为疾病,但死亡并不常见。

 

3.3

地理分布

在人类中,CHIKV感染发生在亚洲、非洲、欧洲和美洲的60多个国家。埃及伊蚊发现于热带和亚热带,而白纹伊蚊包括温带甚至寒冷地区。白纹伊蚊是欧洲和美洲CHIKV感染的原因。

 

3.4

发病率和死亡率

在猪中没有发现由CHIKV引起的发病率和死亡率的信息。

4. 传播

在非洲,在森林环境中发现的非人灵长类和伊蚊之间的CHIKV循环,如具叉伊蚊和具叉伊蚊泰勒伊蚊的成员。农村人口中的人类偶尔会受到“溢出”事件的影响。有一些证据表明,在亚洲,特别是在马来西亚和菲律宾,也存在一个森林循环。

城市循环存在于大量人类和城市伊蚊的地方,维持着人类-蚊子-人类的周期。城市循环导致非洲大规模的CHIKV暴发,与白纹伊蚊范围扩大有关。,埃及伊蚊是导致CHIKV持续性在亚洲流行的原因。垂直传播在人类中也有记录。

没有发现关于猪的CHIKV传播的信息。

5. 猪感染/发病机理

5.1

发病机制

没有发现关于猪CHIKV病因的信息。

 

5.2

临床症状

猪的自然CHIKV感染没有记录在案。在一项实验研究中,皮下接种CHIKV的猪没有出现病毒血症或疾病的临床症状,尽管通过PRNT检测到抗体反应。

 

5.3

死后病变

在猪身上没有发现由CHIKV引起的损伤。

6. 诊断

6.1

临床病史

在人类中,当出现发烧和关节疼痛时,可能怀疑感染了CHIKV。临床诊断很困难,因为类似于其他热带发热性疾病,包括登革热、疟疾、伤寒、恙虫病和其他疾病。

 

6.2

检测核酸、病毒、抗原和抗体的试验

基孔肯雅病毒是一种BSL-3病原体,应进行相应的处理。高水平的病毒血症发生在人身上,疑似病例的血清应视为具有潜在传染性。 

根据疾病控制和预防中心(CDC)的说法,在发病的前7天内,人类诊断CHIKV的首选检测方法是定量RT-PCR。如果qRT-PCR结果在症状出现后5-7天呈阴性,则应进行血清学检测,因为病毒血症随着时间的推移而减少。病毒特异性IgM抗体在发病7天后才能通过酶联免疫吸附试验(ELISA)检测到。PRNT可证实阳性结果。 

CHIKV-RT-PCR、IgM-ELISA和PRNT在CDC进行。在一些州和地区实验室也可以进行检测。CDC向已使用CDC西尼罗河病毒RT-PCR分析证明熟练的实验室提供病毒引物/探针序列、RNA阳性对照和RT-PCR熟练度面板。

一些商业参考实验室提供人体CHIKV检测,但没有一项检测是FDA批准的。根据CDC,可用于CHIKV的试验包括:

·qRT-PCR、IgM和IgG-IFA检测(Focus Diagnostics,美国),以及

·IgG和IgM-ELISA(美国ARUP实验室)。

CDC列出了可在美国购买的人类CHIKV IgM抗体检测试剂盒:

·抗CHIKV-IgM人ELISA试剂盒(英国Abcam),

·抗CHIKV-ELISA(IgM)(欧洲免疫组织,德国),和

·抗CHIKV-IIFT(IgM)(欧洲免疫组织,德国)。

 

6.3

样品

6.3.1  首选样品

适用于RT-PCR、IgM-ELISA和PRNT检测的人类样本包括血清、脑脊液、尿液和其他可能的样本。 

6.3.2  口腔液

由于在猪身上没有CHIKV的报告,因此没有关于使用口腔液进行诊断试验的信息。

 

7. 免疫

7.1

暴露后

在人类中,IgM反应在症状出现后3-8天可检测到,并持续1-3个月。IgG可在症状出现后4-10天内通过ELISA检测,持续数年,可能终生。

 

7.2

疫苗

目前还没有针对人类或动物的CHIKV的商用疫苗。目前,至少有15种候选疫苗正在开发中,使用了多种平台(灭活、减毒活、活载体、嵌合、病毒样颗粒、亚单位蛋白和DNA)。

 

7.3

交叉保护

由于CHIKV谱系由一个单一的血清型组成,谱系之间发生了持久的交叉保护。有些交叉保护也发生在CHIKV和其他甲病毒之间。有证据表明,在先前感染罗斯河病毒的小鼠中,接种CHIKV可降低病毒血症平均峰值,并对临床疾病有保护作用。同样,当罗斯河病毒感染小鼠的抗血清被转移到无感染的小鼠体内时,它们也被保护起来,免受CHIKV疾病的侵害。猪的血清学研究表明,CHIKV和塞姆利基森林病毒、盖塔病毒和辛德毕斯病毒之间存在抗原交叉反应。

 

8. 预防和控制

目前还没有预防猪CHIKV感染的具体措施。

一般来说,预防人类感染CHIKV最好通过蚊虫控制来实现。蚊子在积水(排水沟、旧轮胎、水桶等)中产卵。任何潜在的积水源都应该清空,鸟类浴池、喷泉、涉水池等处的水应该每周至少更换一次。杀虫剂,包括杀幼虫剂和成虫药,可以作为蚊虫控制计划的一部分,但也有毒性作用。有关详细信息,请参见

https://www.epa.gov/mosquitocontrol。

目前正在探索控制蚊子的生物学和遗传学方法。其中包括感染沃尔巴克氏菌,该菌为蚊子提供不同程度的抗病毒保护,释放经基因改造以抵抗虫媒病毒感染的蚊子,以及释放携带致命基因的蚊子,以减少媒介种群。

为了防止蚊虫叮咬,疾控中心建议使用美国环保署注册的驱虫剂,有效成分为DEET、哌啶、IR3535、柠檬桉树油或对甲烷二醇。衣服和装备也可以用杀虫剂氯菊酯处理。在户外,人们应该穿长袖衬衫和长裤。由于许多蚊子种类在黄昏和黎明时都很活跃,因此在这些时间呆在室内可能会减少蚊子的接触,然而,一些蚊子,例如CHIKV媒介伊蚊,也会在白天叮咬。为了不让蚊子进家门,把所有的门窗都关上。

对于CHIKV感染没有抗病毒治疗。对人类的支持性护理包括休息、补液、解热药、非甾体抗炎药等。在实验上,一些抗病毒药物已证明在体外对CHIKV有效;然而,这些药物大多尚未在动物模型中进行试验,或已证明在体内效果较差。

9世界动物卫生组织(OIE)陆生动物卫生规范

CHIKV不包括在2015年OIE陆生动物卫生规范中。从感染这种病毒的国家或地区进口动物没有任何限制。

10. 研究不足之处

如果CHIKV被引入美国,当地传播的范围还不清楚。伊蚊在北美的传播可能是季节性的,尽管根据疾病预防控制中心的数据,蚊子的估计范围至少包括美国南部的1/3。蚊子的变化种群和栖息地可能导致虫媒病毒(如CHIKV)的扩展。在美国,CHIKV可能的流行受到建立涉及非人灵长类的森林传播循环的影响。

目前,猪的天然CHIKV感染还没有报道。虽然中和抗体已在实验感染的猪中检测到,但尚未描述疾病的临床症状。猪身上的症状可能很模糊,就像人身上一样,很难发现疫情。没有对动物进行有效的诊断试验。此外,没有CHIKV疫苗。尚未建立猪设施的清洁和消毒规程,也没有针对CHIKV的EPA注册消毒剂。 

 

 
 
致谢

该项目的资金由爱荷华州佩里的猪健康信息中心提供。

作者,爱荷华州立大学兽医学院食品安全和公共卫生中心:

·Kerry Leedom Larson,DVM,MPH,PhD;兽医专家

爱荷华州立大学兽医学院食品安全与公共卫生中心审核专家:

·James A.Roth,DVM,PhD;主任

·Pamela Zaabel,DVM;兽医专家 

 

 
 
引用

Leedom Larson K. Chikungunya virus. Swine Health Information Center and Center for Food Security andPublic Health, 2016. 

http://www.cfsph.iastate.edu/pdf/shic-factsheet-chikungunya-virus.

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