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犬流感的流行病学研究进展

2020-01-14石松平何剑桥丁仰保周华波崔柏杨刘林林余良政

中国动物传染病学报 2020年2期
关键词:宠物犬病犬流感病毒

石松平,何剑桥,丁仰保,周华波,2,崔柏杨,刘林林,余良政,陈 樱

(1.广西大学动物科学技术学院,南宁 530004;2.南宁市华波宠物医院,南宁 530004)

犬流感(canine influenza,CI)是一种由犬流感病毒(Canine influenza virus,CIV)引起的急性接触性呼吸道传染病。病犬临床症状表现主要为打喷嚏、流鼻涕、咳嗽、结膜炎、发烧(>39.5℃)和食欲下降等,病程持续大约10~12 d,不同品种、年龄和性别对该病毒均可表现易感。2004年,美国佛罗里达州灰犬发生未知病原感染的呼吸道疾病,“犬流感”的命名由此而产生。通过基因序列分析表明,该病毒与上世纪90年代在美国流行的H3N8亚型马流感病毒(Equine influenza virus,EIV)亲缘关系较近,完成了马-犬的跨宿主传播。紧接着,2007年韩国首次报道了禽源H3N2亚型感染犬,该病毒引发犬只出现以高热、咳嗽和流鼻涕为主要特征的呼吸道症状,并且出现犬只死亡,之后该病毒迅速在亚洲和美洲出现,并建立了稳定体系。除了上述提及的亚型,研究发现犬可以作为流感病毒中间宿主,可自然感染来自不同宿主不同亚型的流感病毒,例如人流感病毒(季节性H1N1亚型、H3N2亚型和H1N1/2009甲型流感病毒)[1-3]、禽流感病毒(Avian influenza virus,AIV)(H5N1亚型、H5N2亚型、H9N2亚型、H10N8亚型和H6N1亚型)[4-8]和猪流感病毒(Swine influenza virus,SIV)(H3N2和H1N1亚型)[9-10],甚至犬可作为流感病毒的“混合容器”产生新型重配病毒,如韩国报道的H3N1亚型重配病毒[11],H3N2亚型CIV与H5N1亚型禽流感病毒重配毒株[12],广西发现的H1N1亚型SIV与禽源H3N2亚型病毒重配的H1N2亚型和H3N2亚型病毒[13]。随着中国成为世界第三大宠物占有国,宠物犬逐渐成为流感病毒进化和繁衍的“温床”。尽管目前尚未有CIV跨种感染人的报道,但宠物犬的中间宿主作用和“混合容器”的角色,势必使其在流感病毒生态循环中起到重要作用,对人类公共卫生造成潜在的威胁。为此,本文从CIV的流行病学及其在跨宿主传播中的作用进行阐述。

1 CIV的流行病学特征

1.1 H3N8亚型EIV感染犬 2004年,在美国佛罗里达州的灰猎犬中首次发现并分离出H3N8亚型流感病毒,部分病犬出现严重出血性气管炎、支气管肺炎、胸膜炎及血管炎等症状并伴随稽留热,最后全部死亡,其余病犬仅出现低烧、咳嗽等温和呼吸道症状。至2015年,美国11个州均有报道赛犬被感染并出现明显呼吸道症状。经血清学调查,许多宠物犬也出现感染情况,证实该病毒可在不同犬种间进行传播。截至2009年,共有30个州发现宠物犬感染病例,表明该病毒已在美国宠物犬中呈流行态势[14]。

对赛犬和宠物犬中分离所得H3N8亚型病毒毒株的基因序列分析显示其与美国流行的H3N8亚型马流感病毒亲缘关系十分相近,因此推测该病毒可能是赛犬在比赛场地内与马直接接触并被感染。一项回顾性血清学研究显示,1998至2003年间就可能发生了跨种传播。进一步研究分析发现,H3N8亚型流感病毒HA片段上裂解位点区域和受体位点结合区域的氨基酸序列突变导致该病毒可在犬体内适应性变异,并持续传播产生致病性。除美国外,英国、澳大利亚和巴西有报道犬感染H3N8亚型流感病毒,血清学检测呈阳性,但均未成功分离出该病毒。以上研究证据显示,H3N8亚型流感病毒由马传染给犬,并在犬群中稳定传播,证明该病毒已突破种间屏障。

1.2 H3N2亚型AIV感染犬 2006年,我国广东发现禽源H3N2亚型流感病毒感染犬。2007年,韩国学者首次报道了该病毒感染犬的事件,他们从3例患严重呼吸道疾病的病犬中分离出3株病毒,这些病毒的八个片段均来源于禽流感病毒,并且相互间存在极高同源性。随后,Lee等[15]对韩国国内5个犬养殖场、1个本地动物市场和60家宠物医院进行了血清学调查,结果显示,829份血清样品中,农场犬的流感血清阳性率为18.84%(68/361),犬流感(H3抗体)阳性率为4.99%(18/361),其中曾经暴发严重呼吸道疾病的犬场的血清阳性率达到100%。此外宠物犬的阳性检出率相较农场犬检出率低,血清阳性率和H3抗体阳性率均为0.48%(2/419),未暴发禽源CIV感染的部分犬场血清阳性率在0%~6%。这些数据表明农场犬较宠物犬更易受到H3N2亚型CIV的感染。禽源H3N2犬流感病毒虽然总体检出率较低,但在农场犬和宠物犬中频频出现,且在韩国地区犬群中存在散发流行趋势。

此外,H3N2 CIV在中国多个省份呈地方性流行。2006年~2007年,广东省报道了该病毒,序列分析发现所获得的毒株与韩国流行的禽源H3N2亚型犬流感谱系分支接近,并且证实该病毒能在犬与犬之间进行有效传播。此外,通过对不同犬群进行血清学调查,结果发现大约15%的流浪犬和5%的宠物狗的血清中含有针对H3N2 CIV的抗体[16]。随后2009年~2012年,北京、辽宁、浙江、江苏等地也陆续分离出与韩国和广东高度同源的H3N2 CIV[17-20]。2012年的南京分离株与之前CIVs分离株存在一定程度的变异,和2013年黑龙江分离株同源性更高[21]。2012年2月~11月,Zhang等[22]从黑龙江和吉林24家不同宠物医院和动物收容所收集了723份犬血样,其中流浪犬的H3N2亚型犬流感血清阳性率为20.2%(45/223),宠物犬的阳性率为33.2%(166/500),相较2010年深圳报道的H3N2犬流感血清阳性率(6.71%,31/642)更高。2012年1月至2013年在我国北方的另一项宠物犬血清学调查中,H3N2亚型犬流感阳性率为3.5%(31/882),较2007年韩国宠物犬血清阳性率(0.48%)高,并且每个月均能检出阳性。另外,不同年龄犬群感染率差异显著,2到5岁犬群H3N2亚型犬流感阳性检出率最高,研究推测其原因可能为该年龄段的犬有更多精力和户外接触时间,而性别对犬感染流感概率影响不大[1,23]。

2015年后,美国芝加哥洲及其相邻地区的病犬中相继检出H3N2亚型CIV,感染病例呈暴发趋势增长,基因分析表明病毒株与2007年韩国的流行株存在高度同源性[24]。禽源H3N2亚型流感病毒经历将近10年的演化,在不同地区形成稳定的谱系,并且成功完成了禽-犬的跨种传播。

1.3 H5、H9、H10和H6亚型AIV感染犬 自从1997年香港暴发H5N1亚型高致病性禽流感(highly pathogenic avian influenza,HPAI )病毒感染人致死事件,时隔6年之后,2003年,该病毒在东南亚肆虐,致死人事件不断上升[4]。在人类暴发HPAI H5N1感染期间,泰国报道了猫和犬通过摄食HPAI H5N1感染的禽类尸体而致死。2006年,台湾也报道了一例犬进食感染HAPI H5N1鸭尸体出现呼吸道症状后死亡的病例。为了证实HPAI H5N1是否能真正感染犬,Chen等[25]人采用人工感染的方式,进一步证实犬对HPAI H5N1高度易感,实验结果显示感染犬出现厌食、发烧、结膜炎、呼吸困难、咳嗽等流感临床症状,其中一只犬出现死亡。有动物试验数据表明猫、犬对该病毒表现易感,但攻毒犬临床症状仅为结膜炎和短暂体温上升,攻毒猫除呼吸道症状外可检测到鼻腔排毒,未分离出病毒[26]。到目前为止尚无犬猫间直接传播或犬种间传播的报道,无法验证犬在该亚型流感病毒传播中起到重要作用[27]。

2009年,有研究者从中国山东的一条有明显呼吸道症状的病犬中分离出一株新型H5N2亚型流感病毒,经基因分析证实该毒株为SIV-AIV的重组毒株。研究还表明,新型重组H5N2亚型流感病毒可通过直接或间接方式感染犬,大多数犬可出现温和呼吸道症状,如体温短暂升高、结膜炎、流涕、鼻塞、微咳、鼻腔排毒和血清转阳等情况,但无病犬致死[5]。

Sun等[28]在广西首次从犬中分离到一株H9N2亚型流感病毒,该分离株八个基因片段均来自欧亚类禽谱系AIV,为五重基因重组株,与AIV H9N2存在高度同源性。研究中另一项对AIV H9N2的血清学试验显示,2010年初~2011年末,从宠物诊所和乡镇收集的犬血清样品中阳性检出率分别为20.21%(92/455)和28.98%(273/942),而2012年犬血清阳性检出率则高达44.85%(410/914),证实AIV H9N2感染犬并非偶发事件。此外,至2011年3月,H9N2亚型流感病毒在犬中分离率大幅上升,进一步推测该亚型病毒宿主范围已扩大到犬中,这为后续防控监测增加了难度。

2013年末,江西确诊了人感染AIV H10N8并致死的病例[29],此外,H10N8亚型流感病毒被认为与第二波人甲型H7N9流感病毒同步暴发[30]。Su等[31]以AIV H10N8为抗原对生活在上海、广东、浙江和江苏等地的活禽市场(live poultry markets,LPMs)附近的犬进行了血清学调查,2357份样品中有6份样品的HI和MN抗体滴度均≥1∶20,3份样品的MN抗体滴度≥1∶1280并强烈暗示犬曾被H10N8感染。研究证实AIV H10N8可感染犬,也进一步证实LPMs可能是近年人感染AIV H7N9和H10N8的重要来源之一。另外,由于犬长期生活在LPMs环境,使其感染新型AIV的概率上升,基于犬的中间宿主作用,不排除其在今后成为不同亚型禽流感病毒重配“温床”的可能性。

自1972年后,AIV H6N1在台湾本地鸡群中开始扩散并形成稳定循环[32]。有研究以AIV H6N1和AIV H5N2为抗原对台湾本地犬群进行了血清学调查,结果显示家养犬和流浪犬的抗体阳性率分别为1.1%(3/281)和3.1%(6/193),其中有1个样品抗AIV H6N1[7]。之后,该研究还成功从一只出现严重呼吸道症状的病犬中分离出一株H6N1亚型流感病毒,经基因分析表明,该毒株八个基因片段均为禽源,推测禽流感病毒可能已在犬体内存在适应性感染。

1.4 人流感病毒感染犬 自2009年H1N1甲型流感病毒(pdm/09)在人类大暴发后,该病毒就潜入到不同宿主体内。有研究表明该病毒可在自然条件下感染犬,但不能在犬只间进行有效传播。2009年,意大利一项研究表明,有3%(29/964)的犬呈pdm/09抗体阳性。到目前为止,尚未发现pdm/09病毒在犬群中流行。此外,通过血清学调查发现,犬感染H3N2亚型季节性人流感病毒和pdm/09病毒的抗体阳性率分别达到1.5%和1.2%,其中pdm/09感染犬群无明显年龄、性别和季节发生差异[1]。此外,通过病毒分离及动物实验都证实了甲型流感病毒pdm/09可感染犬,为人流感病毒感染犬提供了直接的证据。

B型流感病毒常与A型流感病毒共同呈季节性流行或局部暴发,严重威胁人类公共社会卫生安全。有研究曾在海豹体内检出B型流感病毒。另一研究显示,犬在攻毒或直接接触方式下无法感染B型流感病毒,推测犬并非该亚型流感病毒的自然宿主[2]。研究还表明,人季节性H3N2亚型流感病毒相对其他流感病毒对狗更易感,不排除犬可能作为人流感病毒的中间宿主,进而发生跨物种传播,对公共卫生安全造成影响。

1.5 SIV感染犬 目前,SIV流行的主要亚型有H1N1、H1N2和H3N2。关于SIV感染犬的事件鲜有报道。2013年,陈樱等[10]从疑似呼吸道症状的宠物犬中分离获得两株CIVs,经序列对比分析证实这两株病毒与类人H3N2亚型SIV有极高同源性,属于Moscow/10/99-like谱系,首次报道了SIV感染犬的事件。此后,研究人员对广西800份犬鼻拭子监测,发现多种新型重配H1N1亚型SIV感染犬的现象,经序列分析证实所获得的毒株片段均来源于SIV的不同谱系,其中HA和NA片段来源于欧亚类禽谱系,内部基因PB2、PB1、PA和NP均来源于pdm/09谱系,而NS基因来源古典SIV谱系,M基因分别来自欧亚类禽和pdm/09谱系[13]。该报道再次提出了犬感染SIV的可能性,但是至于猪-犬跨宿主传播的分子机制,目前尚不清楚。到目前为止,关于SIV在犬中流行情况知之甚少,也没有证据证实SIV在犬群中传播,但由于存在SIV感染人事件的报道,因此不排除这些病毒通过猪-人-犬的途径进行传播。

1.6 新型重配流感病毒在犬中的发现 从上述的报道中,我们了解到犬可作为中间宿主感染不同宿主来源,多种亚型的流感病毒。近年来,通过血清学调查也发现多种亚型流感病毒可以共感染犬,并在犬群中循环,这无疑为产生新型重配流感病毒提供了良好的条件。2010年,Song等[11]从252份犬鼻拭子中分离到一株H3N1亚型流感病毒,毒株HA基因片段与H3N2亚型CIV同源性达99.6%,其余基因片段则与pdm/09病毒高度同源(99.1%~99.9%),这株病毒感染犬后无明显临床症状,仅有轻微组织病理学变化,但病犬鼻腔中可检测到病毒排出。2012年,Moon等[3]分离到另一株基因重组的H3N2亚型毒株(CIV/H3N2mv),其M基因来源pdm/09谱系,其他基因片段来源H3N2 CIV。经动物实验证明,H3N2mv可在犬体内有效复制并造成典型临床症状,引起呼吸道病理变化。除此之外,Chen等[13]发现H3N2 CIV部分片段与SIV重配形成了H1N1、H3N2和H1N2新型病毒,并且能在小鼠体内较好复制,甚至造成小鼠死亡。不同宿主流感病毒感染犬的事件,增加其产生重配病毒的几率。介于人与犬之间的亲密关系,加强对CIV 的监控对于控制犬-人跨宿主传播具有重大意义。

2 诊断和防治

临床中H3亚型症状表现与“犬窝咳”极为相似,H5亚型临床症状轻微,而H9亚型表现出一定毒株特异性,因此诊断主要依循实验室手段,如病毒分离鉴定、RT-PCR技术、血清学诊断技术、ELISA等。目前,病毒分离培养是犬流感鉴定的金标准。一般取病犬鼻拭子或咽拭子,经无菌处理后接种于SPF鸡胚羊膜腔或尿囊腔中,3至5日可检测阳性结果,但H3亚型在鸡胚中产量较低,同时使用MDCK(犬肾细胞)培养可提高分毒率。RT-PCR技术则利用流感病毒M基因的高保守性,能直接检测出病毒基因片段,相较病毒分离培养高效快速,适用于任何病毒亚型的阳性检测,但病毒排毒期外采集的临床样本在使用分子技术鉴定时会出现假阴性。血清学诊断中常使用HI试验,敏感性高,可在感染动物出现临床症状7天后检测到抗体水平,是确定犬流感病毒感染的重要诊断方法。目前ELISA检测技术主要利用NP基因诊断流感病毒感染与否,另外,有研究提出ELISA检测的最佳敏感性仅为50%,且受检测条件(采样时间和排毒量)限制,推测在犬群中出现流感暴发的情况下才具实用意义[33]。

本病目前尚无有效疫苗预防及临床治疗方法,除部分严重临床症状病犬需针对性治疗外,多数犬感染流感后预后良好。临床常用的窄谱抗病毒药物为金刚烷胺类,但由于滥用或使用剂量不合理,流感病毒普遍对其产生一定耐药性。部分中草药制剂如穿心莲、鱼腥草、板蓝根等也对流感具一定防治作用。另外,美国疾控中心也提出使用广谱抗菌药物进行治疗,以期达到更好地控制犬流感暴发。病犬诊疗护理期间需维持其能量摄取,增强免疫力,避免继发感染,如部分呼吸道及肺部炎症;犬舍出现病例时应及时隔离防护,同时维持犬舍环境的清洁;由于流感病毒的低温适应性及流感暴发的季节性特点,还应该对病犬和犬舍环境进行恒温保护。

3 展望

目前,犬群中能稳定流行的仅有H3N8亚型和H3N2亚型流感病毒,尚未有CIV感染人事件的报道。尽管如此,近年来,不同来源不同亚型的流感病毒不断侵入犬群,并在犬体内产生了多种重配病毒,对人类健康构成了潜在威胁。2013年,H7N9亚型AIV跨种感染人事件频频发生,并且在家禽中广泛流行,而且研究发现这些病毒已经具有感染哺乳动物的能力[34]。因此犬在流感病毒生态循环中所扮演的角色日益重要,掌握其流行规律和及时切断犬-人传播途径,对防控流感大暴发具有重要的指导意义和参考价值。

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