2017年9月28日，Veterinary Microbiology雜志在線發(fā)表了浙江大學動物預防醫(yī)學研究所、農業(yè)部動物病毒學重點實驗室黃耀偉教授課題組聯合廣東溫氏食品集團養(yǎng)豬事業(yè)部生產技術部合作的題為《Discovery of a novel swine enteric alphacoronavirus (SeACoV) in southern China》的研究論文。本研究首次從病原分離、血清學、病毒形態(tài)、全基因組克隆、進化分析、S蛋白結構及病毒回歸感染試驗符合“科赫法則”等各方面確證了SeACoV是一種全新的豬腸道冠狀病毒，也是迄今所發(fā)現的第五種豬冠狀病毒(前四種分別是：豬流行性腹瀉病毒(PEDV)、傳染性胃腸炎病毒(TGEV)、豬血凝性腦脊髓炎病毒(PHEV)、丁型冠狀病毒(PDCoV))。由于SeACoV不與目前豬場流行的三種冠狀病毒PEDV，TGEV及PDCoV的抗體產生交叉反應，提示現有的豬冠狀病毒疫苗對SeACoV感染可能無效，這對我國新生仔豬腹瀉病原的檢測與防控提出新的挑戰(zhàn)，也開辟了新的研究方向。

研究背景

冠狀病毒為具有包膜的單股正鏈RNA病毒，在系統(tǒng)分類上屬冠狀病毒科(Coronaviridae)冠狀病毒屬(Coronavirus)，可感染人、鼠、豬、貓、犬、禽類等脊椎動物，并引發(fā)胃腸道、呼吸道和神經系統(tǒng)疾病。

2010年入冬以來，我國各地豬場頻發(fā)新生仔豬腹瀉疫情，一般認為豬冠狀病毒——變異的基因2型豬流行性腹瀉病毒(PEDV)流行毒株是主要致病病原。之后發(fā)現另一種新發(fā)冠狀病毒PDCoV(丁型冠狀病毒)也可導致仔豬腹瀉并在我國豬場廣泛存在。目前PEDV，PDCoV及另一種經典的豬冠狀病毒TGEV(傳染性胃腸炎病毒)在我國豬場存在混合感染，導致新生仔豬腹瀉較難控制。此外，也可能存在尚未發(fā)現的豬腹瀉病原。冠狀病毒的高變異特性目前已經成為仔豬腹瀉防控的難點，給養(yǎng)豬業(yè)造成巨大經濟損失，對養(yǎng)豬業(yè)的發(fā)展形成嚴重威脅。

主要結果

1、SeACoV的分離與生物學特性

(1)SeACoV的病毒株(SeACoV/CH/GD-01)的分離：研究者從2017年2月-5月期間華南地區(qū)某豬場暴發(fā)的仔豬腹瀉病例中獲得異常小腸樣本，接種Vero細胞后可發(fā)現明顯的病變，首次從華南地區(qū)某豬場爆發(fā)仔豬腹瀉的PEDV，TGEV及PDCoV核酸陰性臨床樣本中成功分離并培養(yǎng)出一種Swine enteric alphacoronavirus(暫命名SeACoV)，電鏡下觀察SeACoV為直徑100-120納米的冠狀病毒顆粒;并篩選出抗該病毒的母豬抗體陽性與陰性血清，同時發(fā)現PEDV，TGEV及PDCoV三種病毒的特異性抗體均不能與SeACoV抗原產生交叉反應。

(2)基因特征分析：研究者進一步對分離的SeACoVCH/GD-01/2017毒株全基因組consensus sequence進行RT-PCR克隆及進化分析，結果顯示該病毒全長27,155 nt，與10年前同一地區(qū)發(fā)現的感染中華菊頭蝠的蝙蝠腸道甲型冠狀病毒HKU2在全基因組核酸水平上的同源性為94.9%。

更進一步的分析表明與HKU2相比，SeACoV在基因組上的nsp3，S及M基因三處位點分別有缺失或插入;而S蛋白則存在高度變異，并主要集中在N端區(qū)域(NTD)的1-238位氨基酸：該區(qū)域有75個氨基酸點突變及2個氨基酸的插入。作者推測NTD上的高度變異可能導致了從蝙蝠冠狀病毒HKU2變異為豬SeACoV，從而跨種屬從蝙蝠傳播到豬。

另一項特別發(fā)現是SeACoV/HKU2的S基因在進化上并不屬于α冠狀病毒，而更接近于β冠狀病毒(betacoronavirus)特別是SARS和MERS冠狀病毒的S基因。蛋白結構同源建模分析顯示SeACoV的S蛋白NTD在結構上類似于alphacoronavirus，而其它部分結構上更接近betacoronavirus，是一種不尋常的結構“雜交”(hybrid)蛋白。

(3)致病性研究：最后，作者通過仔豬實驗性感染實驗表明細胞分離的SeACoV確實能夠感染3日齡新生仔豬并引起腹瀉和糞便排毒。

小 結

本研究得到了國家重點研發(fā)計劃“畜禽重大疫病防控與高效安全養(yǎng)殖綜合技術研發(fā)”重點專項、國家自然科學基金及青年千人計劃資助。研究首次從病原分離、血清學、病毒形態(tài)、全基因組克隆、進化分析、S蛋白結構及病毒回歸感染試驗符合“科赫法則”等各方面確證了SeACoV是一種全新的豬腸道冠狀病毒，也是迄今所發(fā)現的第五種豬冠狀病毒。由于SeACoV不與目前豬場流行的三種冠狀病毒PEDV，TGEV及PDCoV的抗體產生交叉反應，提示現有的豬冠狀病毒疫苗對SeACoV感染可能無效，這對我國新生仔豬腹瀉病原的檢測與防控提出新的挑戰(zhàn)，同時也開辟了新的研究方向，其結果具有重要意義。

延伸閱讀：中山大學曹永長教授團隊發(fā)現一種新的冠狀病毒引起仔豬腹瀉

2017年6月27日，Emerging Infectious Diseases雜志在線發(fā)表了中山大學有害生物控制與資源利用國家重點實驗室曹永長教授聯合廣東溫氏食品集團股份有限公司合作的題為《A New Bat-HKU2–like Coronavirusin Swine, China, 2017》的研究論文，研究發(fā)現了一種能夠引起仔豬腹瀉，對新生仔豬具有高致死性，對生產造成嚴重危害的新的冠狀病毒。2017年初開始，廣東部分豬場先后暴發(fā)免疫豬群新生仔豬腹瀉、死亡的案例，臨床發(fā)病比PEDV稍晚、死亡率稍低，實驗室檢測排除了常見的幾種豬腹瀉相關病毒感染。為快速診斷該疫情的確切病原，曹永長教授團隊利用高通量測序技術對死亡仔豬小腸內容物進行檢測，發(fā)現了一種新的冠狀病毒，將其命名為豬腸道α冠狀病毒(porcine enteric alphacoronavirus, PEAV)。全基因組序列分析顯示PEAV與來源于蝙蝠的HKU2同源性高達95%，其中纖突蛋白的差異性較大。兩種病毒的纖突蛋白核苷酸和氨基酸相似性分別只有80%和87%，這很可能是PEAV能夠在豬群中傳播的關鍵。通過比較7個保守的關鍵復制酶的氨基酸序列相似性，確定PEAV與HKU2在病毒學分類中屬于同一種病毒。