藍耳病，也稱為豬繁殖與呼吸綜合征（Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome，PRRS），是一種影響豬健康的病毒性疾病。這種病由豬繁殖與呼吸綜合征病毒（PRRSV）引起，對全球養豬業造成了巨大的經濟損失。

亞系8.7作為近年來迅速擴展的一種PRRSV亞系，已在多個地區、尤其是亞洲廣泛傳播，對當地的豬群健康和養殖業經濟帶來了重大挑戰。然而，亞系8.7的具體進化模式、地理擴散路徑以及影響其傳播的生態和人類因素仍未完全了解。

2024年10月13日，華南農業大學王衡，張桂紅聯合比利時魯汶大學Guy Baele共同通訊在

Nature Communication

總體而言，本研究為HP-PRRS MLV的進化、傳播動態及潛在泄露狀態提供了深入概覽，為新型MLV的開發提供了關鍵洞見。

豬繁殖與呼吸綜合征（PRRS）是全球豬肉產業的主要疾病威脅，尤其在中美兩國造成了巨大經濟損失。其致病病毒PRRSV是一種正鏈RNA病毒，PRRSV分為多個基因系，中國常見系別包括1、3、5和8.7，1995年美國“流產風暴”期間引起大規模感染。

2006年，中國出現了高致病性PRRSV（HP-PRRSV）8.7亞系株，隨后多種改良活疫苗（MLV）被廣泛應用，但由于其較低的復制保真度，具有毒力逆轉的風險。

作者根據基因型和時空信息對基因數據庫中的數據分布進行了量化。時間軸顯示，從1994到1999年，系別8的序列較少，而2000到2005年感染急劇增加。2006至2016年，亞系8.7快速擴展，集中于中國，主要在美國發現系別8。廣東在中國省級傳播中起關鍵作用。

圖1. 譜系8序列的全球時空分布

系統進化分析表明，HP-PRRSV簇成為主導后，病毒在東部、南部、中部和北部多地擴散，廣東地區傳播率較高，HP-PRRSV已成為地方性毒株，且主要來源于廣東。

圖2. PRRSV亞譜系8.7全球系統地理重建

通過MCC樹分析，作者估計亞系8.7 HP-PRRSV在中國的起源時間為1987年，最早出現于廣東，傳播模式符合“源-匯”動態，即廣東為主要傳播源，河南、山東和江蘇為次要傳播中心。

傳播受地理距離驅動（BF > 100），近距離傳播頻率更高，且工業化養殖因生物安全措施較強而減少傳播風險，形成“反重力效應”。

圖3. PRRSV亞型8.7在中國的系統地理重建

研究量化了影響亞系8.7地理擴散的因素，發現農村豬肉銷售、人群總量、育種數量和“源自廣東”均為重要驅動因素。結果顯示，PRRSV傳播與人類活動及養殖業分布密切相關，農村小規模養殖在生物安全上的不足使其易通過交易擴散。

工業化養殖規模對傳播具有保護作用，廣東為主要傳播源，擴散主要由農村養殖和豬肉貿易驅動。

圖4. 30個中國各省PRRSV擴散預測因子的支持度和貢獻

隨后，作者追蹤了亞系8的重組歷史，包括與其他亞系的重組和重組事件的時間分布。

亞系間重組的首次事件可追溯到2007年，2007至2013年間事件較少，但自2014年起，重組事件急劇增加，尤其在2014至2018年，亞系1和3頻繁參與重組。自2010年起，ORF1ab和ORF3-ORF5區域是重組最頻繁的區域，尤其在ORF1a的nsp2區域和ORF1b的nsp12區域中。

圖5. 復合印跡圖

相比之下，亞系內的重組事件更為頻繁。亞系內的首次重組事件同樣始于2007年，但在2010至2015年間激增。與亞系間重組不同，亞系內重組主要發生在ORF1ab區域，且事件分布更均勻。

然而，盡管已有實驗確認HP-PRRSV衍生的減毒活疫苗（MLV）可能恢復毒力，但缺乏其“泄漏”狀態的證據。基因組數據顯示，MLV疫苗在中國廣泛使用。作者對在中國獲批的四種HP-PRRS MLV（JXA1-R、HuN4-F112、GDr180和TJM-F92）進行了測序，并采用系統發育方法分析它們的同源關系。

圖6. 疫苗同質分析

自2017年起，病例數下降，GDr180群體在其研發前已出現病例激增，證實其逆轉可能性低。同時作者還識別出與MLV逆轉相關的氨基酸突變，在TJM-F92中發現35個，在JXA1-R中發現32個，在HuN4-F112中發現13個，部分突變顯示潛在的共同變異。

總之，作者構建了一個盡可能大的數據集，以重建亞系8.7的空間動態，并評估其相關的生態、人口和地理變量以及養豬實踐的影響。作者還提供了關于HP-PRRS MLV可能“泄漏”狀態的證據。隨著NADC30樣和NADC34樣亞系在PPRSV-2中傳播并演變為全球流行的主要菌株，研究這些新亞系以防止類似HP-PRRSV的疫情至關重要。

原文鏈接：https://doi.org/10.1038/s41467-024-53076-w

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