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猫传染性腹膜炎的最新研究进展

 一掬飘雪 2020-07-15

01

突变导致猫冠状病毒的毒性增强;

02

多因素综合诊断,包括病毒检测;

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目前关于猫传染性腹膜炎的治疗仍在研究中,包括抑制病毒的复制、改变猫的免疫反应。


猫传染性腹膜炎(FIP)的独特之处在于:病原体猫冠状病毒(FCoV)很常见,但威胁生命的FIP却不常见。FIP最常见于2岁以下的猫,即使检测到FCoV或相应抗体也不能确诊感染FIP,临床上在诊断FIP时具有很大的挑战性。






特征、病史和临床症状







如上所述,FIP常见于年轻猫咪,通常不到1岁。虽已认定该疾病具有品种倾向性,但FIP的易感性似乎主要发生在家族血统中,患猫可通过繁殖进行基因遗传。此外,高密度的饲养环境也是FIP发病的因素之一(无血缘关系),增加了FCoVb暴露和接触的机会,如繁育猫舍或流浪猫救助场所。同时应激会增加FCoV脱落的数量,促进FIP的发展,如手术(去势或绝育),或猫群中社会等级的变化等。
    已知导致FIP发生的宿主因素包括主要组织相容性复合体(MHC)特征、细胞因子反应的质量和细胞介导免疫(CMI)反应的特征。FIP患猫对病毒有明显的体液反应,而不是更有效的CMI反应,但具体导致疾病发展的特定分子特性目前只是被推测出来的。
    FIP的临床症状取决于对病毒的体液反应。潜在的病理状态是免疫介导的,由于抗体对病毒和病毒感染细胞产生强烈但无效的反应,导致至少部分是抗体依赖性细胞毒性和免疫复合物沉积。其中病程相对迅速且具有广泛的血管炎,以渗出为主(如体腔积液,尤其是腹部)称为“湿”型。而病程更持久,相对隐匿、无渗出的,疾病症状与累及的器官组织相关(如肠炎、肾脏疾病、中枢神经系统疾病或单眼/双眼前葡萄膜炎)称为“干”型。大多数患猫表现为昏昏欲睡、食欲减退或无食欲、体重减轻和发热(通常逐渐消退)。






发病机制更新







FCoV是I类冠状病毒,与犬肠道冠状病毒和猪传染性胃肠炎病毒有关。大多数野毒株为I型FCoV,而II型与犬肠道冠状病毒的抗原性关系更为密切。冠状病毒有一个庞大的RNA基因组,当一个以上的病毒分离物感染一个细胞时,它容易导致单个分离物内的高突变率以及在病毒之间进行重组的能力。据认为,II型FCoV是I型FCoV与犬肠道冠状病毒在棘状囊膜糖蛋白基因中发生重组后的结果,这导致了与I类犬冠状病毒抗原性相关的FCoV。
    虽然FCoV感染在最初时发生在肠上皮细胞,但病毒会变异成致命的FIP病毒(FIPV),具有进入单核细胞和巨噬细胞并高效复制的能力,使得FIPV进行系统性传播。但随着单核细胞和巨噬细胞中复制效率的提高,进入细胞的复制能力会下降。因此,FIPV不会脱落或在很低的水平上脱落,这可能是FIP不如其他病原体(如泛白细胞减少病毒或猫杯状病毒))更常见的原因之一。
    RNA病毒聚合酶容易出错,而且缺乏校对能力,因此天生可变,病毒复制越多,突变的可能性就越大。慢性感染时更易发生持续性病毒复制。为了了解突变,必须对FCoV的基因组有一定的了解(图1)。第一个可读框(ORF)(译者注:可读框(openreadingframe,)是以起始密码子开始,在三联体读框的倍数后出现终止密码子之间的一段序列。当没有已知蛋白质产物时,该区域被称为可读框,而当确知该可读框编码某一蛋白时,它就被称为编码区,即一个可读框是潜在的编码区。)编码了10多个用于病毒复制的个体蛋白。然后是编码主要包膜蛋白,即棘突蛋白的基因。这种蛋白质将病毒附着到靶细胞,使病毒进入细胞。接下来是几个编码未知功能的非结构化蛋白质的可读框,包括3a-c可读框。M基因编码膜蛋白,膜蛋白是一种小的结构蛋白,与病毒的包膜和核心相互作用。E基因产生一个较小的包膜蛋白,而N基因编码的是包被体蛋白,它以螺旋状的核心覆盖着核酸。最后,7a-b可读框也编码功能未知的非结构蛋白。能够导致FIP表型突变的基因有:棘突基因、3a-c基因、膜基因和7a-bORFs。

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棘突基因

病毒基因组突变导致细胞趋化性的改变,可能与FIP毒力和发育变化有关。这种变化至少部分是由于棘突囊膜糖蛋白基因突变引起的。这种表面特性是病毒附着到靶细胞上所必需的,在细胞向性中起着重要作用。在棘突蛋白基因中发现的突变包括两个由Chang和Colleagues鉴定的与FIP表型相关的2个密码子,在183个FIPV分离株中,95%以上的分离株具有该基因组特征。这些核苷酸的变化导致病毒包膜和细胞膜融合区域内2个位置的氨基酸发生变化。研究人员推测,这些变化导致病毒在单核细胞和巨噬细胞中的有效复制。这种细胞向性的改变被认为在FIP的发展中起作用。
    在研究了棘突蛋白基因中与获得毒力性质相关的变化。研究人员得出结论,这个基因组区域的变化,导致了棘突蛋白的蛋白水解辅酶家族识别位点的调节,这对FIP的发展至关重要。该突变是否是唯一与FIP向性变化或发展相关的突变尚不清楚。这种向性的改变似乎不足以导致所有猫的FIP,因为许多猫的血液中存在病毒,但在其他方面是健康的。


图1,带有碱基编号的FCoV基因组;条形图表示FCoV蛋白质的ORFs

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3c蛋白

向性的改变可能与3c蛋白基因突变有关。3c蛋白是一种功能未知的非结构病毒蛋白。在一项研究中,所有FCoV的粪便分离物都有完整的3c基因;那些3c基因缺失的菌株没有在粪便中脱落。研究人员得出结论,肠道复制需要完整的3c基因。细胞向性的改变可能导致肠上皮细胞复制能力的丧失,这也解释了为什么在多只猫中很少见到FIP的突变。

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膜基因

FCoV膜蛋白基因的突变已被研究。FIPV的M基因突变,与毒力生物型相关。其他研究并未发现M基因的一致变化与FIP表型相关。

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7a-bORFs

其他可能影响病毒毒性的突变包括编码非结构蛋白7a和7bORFs的基因突变。蛋白质产物功能未知,但在FIP病例中检测到的病毒中发现了这些基因的突变。包括7aORF的缺失突变以及7b蛋白基因的多重突变。但这些ORFs的突变并不总是发生在FIP病毒中,这限制了旨在识别这些ORFs的测试的有用性
    宿主因素在FIP的发展中起着重要作用。这些因素包括遗传特征、年龄和并发疾病,尤其是免疫抑制性疾病,都能影响猫的免疫系统状态,包括MHC多样性、细胞因子的产生和淋巴细胞凋亡。遗传学的确切作用未知,取决于不同流行病学研究中观察到的情况。某些猫品种的遗传易感性是已知的,个体杂合度的降低与对FIP的敏感性和抵抗力的降低相关。应避免近亲繁殖和使用发生FIP的猫的父系或母系。
    环境因素,包括应激也会影响FIP的发展。来自或生活在多猫环境中的猫更易患FIP。这种发展可能是因为多只猫生活在一起时,FCoV感染的可能性更高。导致FCoV暴露的其他因素包括猫的高密度、频繁的引种、再引进、来自不同来源的猫的混合(如,收养所、繁殖场所以及猫展等)、存在慢性FCoV脱落,消毒不充分。此外,应激可增加糖皮质激素的分泌,对T淋巴细胞产生负面影响,直接导致CMI降低和病毒清除能力不足。






诊断更新







FIP的目前诊断仍然是特征、病史和临床症状以及各种临床试验的结合。最好的检验方法仍然是用免疫组织化学染色法(IHC)对FCoV进行病理组织学检查,通常只在死后进行。

01

CBC

CBC结果包括终末期淋巴细胞减少的非特异性白细胞增多症和正色素性贫血。免疫表型的流式细胞术有助于诊断:2003年发表的一项研究显示,即使是淋巴细胞总数正常的猫,T淋巴细胞也会选择性减少。事实上,淋巴减少的程度和发病时间是晚期疾病发展的预测因子:程度越大、发病越早,与疾病严重程度和疾病进展速度的增加相关。

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血清生化

血清生化变化反映了所涉及的器官或器官。通常总蛋白升高,而且几乎总是白球比(A:G)降低,反映出球蛋白的增加。A:G大于0.6到0.8对FIP有很高的负预测值。虽然低A:G的特异性较差,但在猫群中患病率较低时,较高的A:G有助于排除FIP。A:G降低可能伴有血清蛋白电泳的多克隆抗体病。大多数患有FIP的猫都有胆红素血症和胆红素尿。胆红素水平的增加是由于红细胞的破坏和血红蛋白的积累,而非肝脏受累。

03

渗出液

通常是富含细胞、蛋白质和纤维蛋白的改良性渗出液。最近的一项研究显示急性期蛋白(APP)会升高,如结合珠蛋白、血清淀粉样蛋白A和A-1酸性糖蛋白(AGP)。在这项研究中,AGP被认为是区分有和没有FIP的猫的最佳APP,并且1550mg/mL的临界值诊断FIP的敏感性和特异性各为93%。超声可以识别腹部或胸膜腔中的少量液体以进行诊断评估。

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特异性检测

包括病毒特异性抗体检测和通过抗原或基因检测识别FCoV感染。已知FCoV特异性抗体的血清学价值不大。抗体的存在(无论大小)仅表明暴露于FCoV。诊断实验室之间存在的关于FIP诊断的临界值的可变性以及分析中使用的病毒株影响血清学分析的结果,并且必须加以考虑。虽然抗体效价升高与FIP一致,但在健康的FCoV感染猫身上也可以看到。此外,患有FIP的猫可能具有低或阴性的FCoV抗体滴度。这种抗体水平的下降可能反映了大量病毒与抗体的结合或免疫衰竭。因此,抗体检测在FIP诊断中的价值值得怀疑。即使病毒特异性7b蛋白的抗体水平升高,也被证明是非特异性的。在神经系统疾病中,评估脑脊液(CSF)抗体水平可能有帮助:1项研究报告,脑脊液滴度大于640表明FIP

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病毒本身的检测

可通过抗原检测来完成,而在生前诊断中通常需要病毒感染细胞的免疫荧光(IF)。该试验对渗出液中的巨噬细胞的敏感性最高。这项研究显示,FCoV-IF的敏感性为100%,特异性为71.4%。本次调查的样本量很小(10只猫患有FIP,7只猫没有FIP)。此外,这项测试同样需要渗出液,这种液体只以湿的形式存在于FIP中。而对干型病例的组织样本通常在死后取样检测。在神经系统FIP病例中,新鲜组织样本上的IF远不如IHC检测FCoV。因此,研究者认为IHC比IF诊断FIP更为敏感和可靠

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PCR 检测

PCR是目前最常见的病毒检测方式。人们最初认为,检测血液中的病毒可以诊断FIPV。然而,FCoV通常可以在未受感染的猫的血液中检测到,而感染动物(尤其是在干性),检测血液中的病毒可能很困难。病毒载量可能也有帮助,因为来自发生FCoV感染的多猫家庭可能有高水平的病毒血症。
    棘突蛋白基因中点突变的存在导致了PCR检测的可用性,这种方法可以识别这些突变的存在。尽管这些检测可能有帮助,但尚不清楚这些突变是否存在于每一例FIP病例中,也不清楚这些突变是否存在于无症状病毒感染的猫身上。与通过逆转录聚合酶链反应单独检测FCoV相比,识别棘突蛋白基因内的突变并不能显著提高FIP的诊断水平。此外,渗出液仍然是首选的底物。
    总之:无论使用何种方法,PCR都是一种有用的检测方法。但需谨记,可能存在假阴性和阳性。单用PCR是不可能确诊FIP的。如果在血液、渗出液或组织样本中发现突变或复制的病毒,以及本文所述的其他FIP指标,才是诊断FIP的良好证据金标准是用IHC对受累组织进行组织病理学检查。但这涉及到有创收集样本,这在生病和虚弱的猫身上通常是不可能的。人们希望对受影响器官/组织的细针抽吸物(FNA)的检测能够起到诊断作用。然而,用于IHC的FNA既不能证实也不能排除FIP。因此,在死前诊断FIP仍需要通过识别宿主因子和检测病毒来构建诊断墙。






治疗更新







治疗FIP有两种方法:(1)改变猫对FCoV的免疫反应;(2)直接抑制FCoV的复制。

01

改变猫对FCoV的免疫反应

由于FIP是一种免疫介导的疾病,长期以来使用皮质类固醇一直是治疗这种疾病的唯一选择。这种皮质类固醇的应用可以提供一些姑息性缓解,但不影响结果。若病变是局部和局限于单一组织皮质类固醇可能是最有用的,如前葡萄膜炎。根据疾病的严重程度和宿主因素,患有FIP的猫可能存活数周或数月。细胞因子已被用于免疫应答修饰,但效果有限。无论是猫用还是人重组干扰素,对患有FIP的猫都没有显示出任何积极的作用。使用多烯基免疫刺激剂来增强T淋巴细胞反应,以促进猫的CMI,效果各不相同。这种药物的作用机制尚不清楚。

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直接抑制FCoV的复制

针对FCoV复制的治疗有很大希望。理想的抗病毒药物靶向病原体而不影响未受感染的细胞。复制所需的病毒酶是很好的干预靶点。已确定在体外和体内抑制病毒蛋白酶活性的化合物。GC376可抑制感染FIPV的猫疾病发展并导致病情缓解。GC376的最小疗程为12周。在试验中,20只自然发生FIP的猫中有13只最终复发,但7只存活下来。副作用包括注射部位的疼痛和皮下炎症、乳牙的延迟脱落或保留以及成年牙齿的发育延迟。没有发现病毒对药物的抵抗力的发展,这种药还需要进一步研究,但在治疗FIP方面仍有进展。
    核苷类似物GS5734和它的母体药物GS441524,被开发用于治疗人类病毒感染,被测试对抗FIPV的有效性。GS441524在猫细胞中进行了体外评估,随后在实验室猫体内进行了评估。随后对自然获得的FIP的猫进行了现场试验。26只猫接受了为期12周的药物测试。18只猫仍然健康,而5只复发的猫接受第二次更高剂量的治疗并进入缓解期。对2只猫进行了2次复发治疗,反应良好;因此,25只猫长期存活。目前,这些药物尚未上市。它们是通过黑市非法获得的。
    实验上,一种使用小干扰RNA的方法在限制病毒体外复制方面显示了有效性。它通过诱导转录后基因沉默来做到这一点:与FCoV基因组序列相对应的小片段RNA双工体被引入并导致病毒mRNA的序列特异性靶向以破坏核酸酶。这种治疗方法在体外对FCoV有效。这项技术能否在体内用于FCoV尚待观察。但在药物输送和消除非靶向效应方面仍然存在一些障碍,然而,这项技术为该疾病的治疗应用带来了希望。






总结







由于FIP高死亡率和FCoV感染的高流行率,使得FIP不仅是一种严重的疾病,它的诊断和治疗都会令人困惑沮丧,需要通过包含病毒检测在内的多因素综合诊断。目前关于猫传染性腹膜炎的治疗仍在研究中,而改变宿主的免疫反应和抑制病毒复制等治疗方案使人们对未来治疗该疾病充满希望。


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