猪圆环病毒2型、3型（PCV2、PCV3）流行病学和分子回顾性分析

介 绍

猪圆环病毒2型（PCV2）和3型（PCV3）是单链DNA病毒。20世纪90年代，PCV2被描述为与消瘦相关的疾病，并成为养猪业的经济负担。PCV2商品化疫苗于2006年在美国上市。PCV3发现于2016年，并与生殖失败和多系统炎症相关，然而却未曾回顾性评估PCV2/3联合感染的流行率。因此，本研究的目的是：1）回顾性评估2000年、2006年和2012年美国保育育肥猪群体中，PCV2/PCV3联合感染的农场流行率和地理分布；2）评估PCV2和PCV3在整个基因组和ORF2水平上随时间的系统发育差异。

材料和方法

从国家健康监测系统（NAHMS）生物库获取2000年、2006年和2012年收集的代表865个场的7230份血清样本。根据未知群或群内PCV2/PCV3联合感染率为50%，精确度至少为15%，置信区间为95%的情况，每年选择不同数量的场址。将每个场的15份血清样本分为3组，每组5份，进行PCV2和PCV3 qPCR检测（ISU VDL）。此外，对PCV2和PCV3阳性样本组进行基因组测序和系统发育分析（ISU）。

结 果

2000年和2006年，大多数农场出现了PCV2/PCV3共同感染或PCV2的单一感染。到2012年，大多数场两者皆为阴性，同比例的农场为单一病原阳性（图1）。所有年份之间， PCV2 PCR平均Ct无显著差异，2012年PCV3 PCR 平均Ct显著高于2000年。2012年，接种了PCV2疫苗、暴发临床圆环病毒相关疾病（PCVAD）的猪场，通常仅PCV2阳性。相比之下，接种了PCV2疫苗，没有临床PCVAD的农场，通常两种病原阴性。

39个完整的PCV2基因组序列分为3个亚型：32/39 PCV2a、6/32 PCV2b和1/39 PCV2d。所有2000年获得的序列都属于PCV2a亚型。在2012年的序列中，亚型发生显著变化，包括6/8 PCV2b、1/8 PCV2a和1/8 PCV2d。在获得的50个PCV2 ORF2序列中可观察到类似的亚型变化。亚型之间，PCV2 ORF2 全长Cap蛋白的突变不同。这些突变位于设想中，具有免疫学重要性的区域，包括线性和构象表位以及关键中和残基。然而假定的诱骗表位突变较少。13个完整的PCV3基因组序列分为三个亚型：3/13 PCV3a、2/13 PCV 3c和7/13未分类。相比之下，PCV3 ORF2分为三个亚型：21/28 PCV3a1、5/28 PCV 3a2和2/28 PCV3。到2012年，PCV3a1流行率下降，转变为PCV3a2和PCV3c。在PCV3a2亚型中，一致出现I150L突变，位于B细胞表位上。

图12000年、2006年和2012年PCV2和PCV3的农场流行率（左）和联合感染率（右）

讨论和结论

2016年首次报道前，PCV3在美国养猪业呈地方性流行。2006年以前，PCV2和PCV2/PCV3联合感染农场非常普遍。2006年引入PCV2疫苗后，PCV2与PCV2/PCV3联合感染的农场百分比下降。2012年，具有临床PCVAD的PCV2疫苗接种农场与PCV2感染高度相关。PCV2a亚型的流行率在引入商品化疫苗后显著降低。到了2012年，PCV2b和PCV2d的流行率逐渐增加。一致的氨基酸变化位于具有免疫重要性的区域，假定的诱骗表位突变频率较低。这些特定氨基酸在PCV2a和PCV2b之间存在差异，这表明一种亚型的疫苗接种可能无法为其它亚型提供完全的交叉保护。2012年PCV3a1、PCV3a2和PCV3c亚型流行，由此可见，PCV3具有更高的遗传多样性。在PCV3a2亚型中，B细胞表位上，残基150处常见突变，这提示潜在的病毒免疫逃逸。

不考虑动物福利方面，母猪大群饲养其平均使用年限为4年左右，而使用限位栏后母猪的使用年限大大降低，年淘汰率高达40%（产能低下），甚至有些母猪因为生产产能下降严重，不足两年就被淘汰。母猪的淘汰率高，猪场形成不了一定规模的生产能力，这就增加了猪场的饲养成本。