darrell r. kapczynski *, claudio l. afonso, patti j. miller
發育和比較免疫學2013
摘要 自20世紀50年代以來，儘管新城疫疫苗的可用性和在全球範圍內的使用，但是新城疫仍然不斷的威脅著全球的禽類生產。新城疫病毒為副黏病毒科副黏病毒亞科腮腺炎病毒屬，只有乙個血清型，也被稱為禽副黏病毒i型（apmv-1）。該病毒為多形性形狀，單鏈、不分節段負鏈rna病毒。
據報告，它能感染許多禽類，因而有乙個廣泛的宿主範圍。通過對雞的致病性和融合蛋白裂解位點鹼性氨基酸的存在，菌株有其特點。低毒的新城疫病毒典型地誘發亞臨床病在一些發病中，因而毒力菌株能導致禽類快速、大量的死亡。
毒力新城疫病毒是被編入目錄的病原體，一旦發現需要立即通知國際流行病辦公室，爆發後典型地導致**禁運。防範新城疫病毒是通過疫苗的使用，這種疫苗是用低毒新城疫病毒株所製成。免疫來自於中和抗體所形成抗病毒血凝素和融合醣蛋白，它們是負有責任的對於粘附和病毒的傳播。
然而，新技術和理論也允許進行更深入的先天免疫的分析和禽對新城疫病毒的細胞介導免疫。用基因分析實驗導致了新宿主基因調製在感染後很快的被發現。病毒毒力改變宿主基因應答模式的差異已經被證實。
此外，細胞介導免疫應答的適時出現並有助於減少疾病和疾病的潛在傳播。有鑑於最近來自於許多國家用經典新城疫疫苗去阻止疾病傳播免疫失敗的報告，。
1. 介紹
自從在2023年被第一次發現以來，儘管對新城疫的診斷和疫苗的接種上取得了進步，但是該病持續的消極影響著禽業生產通過感染世界各地的禽類。從2023年到2023年，最廣泛傳播的動物疾病是狂犬病、新城疫和牛結核病，許多國家都受到這些疾病的影響。新城疫作為高致病性禽流感、傳染性支氣管炎和低致病性禽流感之後的第四個最重要的導致大量畜禽死亡的疾病。
這疾病是被導致的僅僅通過禽副黏病毒血清i型的毒株（ampv-1），並apmv-1是同義的與新城疫病毒。菌株是被定義為有毒的，如果它們有三個或是更多的鹼性氨基酸在非裂解融合蛋白裂解位點（f0）的113-116位置與乙個在117位置的苯丙氨酸，或是達到腦內致病指數值大於等於0.7在一日齡雞。
不能去證實多鹼性氨基酸需要乙個通過分離得到的icpi值。
新城疫病毒是已知的能感染超過236種禽類，並除了家禽類物種外有毒的新城疫病毒毒株是普遍的發現在鴿子和雙冠鸕鶿，偶然發現在一些其它野生禽類物種。通常情況下，這個憂慮的是鴿子將會轉送它們的vndv毒株的基因型vib到家禽，然而，家禽也能轉送它們的vndv毒株到鴿子。觀察ndv感染，這潛伏期和臨床疾病取決於多種因素。
典型性的變化從三至六天取決於感染vndv宿主的種類，宿主對ndv的免疫性以及宿主被暴露於vndv的那一毒株和其量的大小。
感染後觀察臨床症狀，症狀是非特異的，在死亡之前抑鬱、羽毛凌亂、張口呼吸、高熱、厭食、精神萎頓和體溫過低。此外，由於感染vndv後觀察到的症狀不是新城疫所特有的，因此其它疾病，諸如高致病性禽流感、傳染性喉氣管炎和支原體應該被考慮。然而，如果淋巴組織出血和壞死是存在的，特別是在腸道、脾臟和胸腺，那親內臟vndv應該被懷疑。
由於皮層接種復合ndv疫苗在它們生產週期之間，並且因此有持續的免疫性，它們可能沒有顯示出感染的跡象除了產蛋率的下降之外。仍然要警覺禽類感染嗜神經vndv毒株在形成神經症狀以前，諸如斜頸、共濟失調、翅膀或腿麻痺，眼的病變通常是缺乏的。
新城疫病毒的所有毒株屬於副黏病毒科副黏病毒亞科腮腺炎病毒屬，只有乙個血清型，也被稱為禽副黏病毒i型（apmv-1）。該病毒粒子為多形性形狀，由單鏈、不分節段、負鏈rna基因組組成。這兒至少有三個不同的基因組的長度（15,186 ，15,192 or15,198），六個基因按3，到5，順序編碼六個蛋白：
核衣殼（n），磷蛋白（p），基質蛋白（m），融合蛋白（f），血凝素-神經氨酸酶（hn）和rna依賴rna（大）聚合酶（l）。編碼的p至少能產生另乙個蛋白，v蛋白，有抗干擾素的屬性。儘管所有的ndv毒株都只包含了乙個血清型，但是這兒有一些系統發生上的差異被發現當比較基因組的相關性時。
毒株被分為兩類，i類和ii類，ii類進一步被分為16個基因型。i型病毒通常是被分離到的從野生禽類，並所有被報告的毒株都是低毒力的，除了乙個毒株，雞/愛爾蘭/1990。ii類，i基因型ndv所有都是低毒力除了vndv之外，它導致了新城疫的爆發在2023年澳大利亞。
ii類，ii基因型病毒含有低毒力的ndv，它們（b1，lasota，vg/ga）中的一些被用作ndv疫苗，vndv不常被分離。ii類的ndv毒株，基因型iii-ix和xi-xvi都是有毒的。分離到的ii類，基因型x是低毒力的，並經常在野生鳥類中發現，但是有時也會從一些家禽物種中分離到。
雖然來自疫苗接種的體液免疫是至關重要的對於nd控制，而另乙個重要的方面並不是新的觀念，但是常常被忽略，那就是抗nd的差異性由於遺傳變異。此外，它是眾所周知的這有乙個負相關性在對ndv的初始抗體應答與良好的生產特性之間。對於nd的遺傳抗性已經被觀察到在不同的品種內，雞、火雞與雞和鴨的一些品種中。
關於這個主題，它是重要的去注意每乙個新城疫病毒可能更好的適應在乙個物種相對於另乙個物種，就像ppmv1(鴿子ndv)毒株在雞。另乙個例子也能看出，這個變異在禽類的傳染性是乙個感染ndv的雞、火雞和鴨子的50倍。通過繁育更多有耐受性的禽類品種提高對nd的遺傳抗性似乎是可行的，但是邏輯上它是非常困難的由於涉及到了多因素成分。
可能當生產轉基因禽類的效率得到提高，更多疾病耐受性品種能被用作為這個目的。
在發展中國家對於nd的控制的另乙個重要因素是缺乏冷鏈或是可靠的的資源保持疫苗在4℃。即使是最具活力的疫苗將不會誘發乙個免疫應答，如果它是不具活力的由於在分配過程中不適當的儲存。ndv的耐高溫i-2毒株已經取得了進步，並且已經應用在了一些發展中國家。
耐高溫ndv毒株的持續改善和利用是必要的對於提高控制地方性的vndv和冷鏈不健全的這些城市。
2. ndv感染家禽的先天免疫應答
先天免疫應答組成因素存在於感染來臨之前，並有能力排除或是快速應答對於微生物。家禽的先天免疫的主要組成元素是物理和化學屏障，諸如羽毛和**，上皮細胞和粘液的產生；吞噬細胞，包括巨噬細胞和自然殺傷細胞；補體蛋白和炎症的介質；細胞因子。總體而言，先天免疫應答對於病毒感染是乙個立即的反應旨在去控制和抑制病毒的生長和傳播，並幫助形成抗原特異性保護通過適應性免疫應答。
先天免疫系統的早期反應應用了種系編碼的受體，被稱為模式是被受體（prr』s），能識別傳染性微生物的進化上保守的分子標誌，也被稱為pamp的（病原體相關分子模式）。pamps的識別通過prrs，或是以單體，或是以異質二聚體與其它的prrs，（toll樣受體（tlr）；核苷酸結合寡聚化結構域蛋白質（nod）；rna解旋酶，諸如視磺酸誘導基因1（rig-i）或是mda5；c型凝集素，誘導細胞內訊號負責基因的啟用，如編碼促炎性細胞因子，抗凋亡因子和抗微生物肽。該病毒是首先被識別通過宿主前哨蛋白，包括tlr和nod蛋白，產生快速訊號和轉錄因子啟用導致可溶性因子的產生，包括干擾素和細胞因子，目的旨在限制和遏制病毒的複製。
在體外實驗中，ndv感染結果是一氧化氮（no）誘導雞異嗜性和外周血單核細胞，α干擾素（ifn-α）和β干擾素（ifn-β）rna能被檢測到在巨噬細胞中，並且γ干擾素（ifn-γ）mrna產生在外周血單核細胞中。此外，感染雞的異嗜性吞噬細菌能力降低，導致了異嗜性功能受損，並使禽類更容易受到繼發感染的影響。no的組成型低水平表達在這血管內皮細胞中扮演了乙個有益的作用在維持血管內環境穩態上，但是巨噬細胞對病原的應答產生的高水平的no對於宿主有毒性的影響。
在哺乳動物系統中，諸如培養的小鼠巨噬細胞，ndv誘發ifn-α和ifn-β。干擾素調控因子基因irf-3和irf-7的功能性重要意義是檢測鼠的巨噬細胞，來自於基因被敲除（ko）動物。irf-3或irf-7基因的缺失增加了鼠巨噬細胞對ndv感染的易感性。
ndv能更好的複製在irf-3 ko巨噬細胞相比於在irf-7 ko巨噬細胞。此外，早期產生的i型干擾素出現在稍晚的時間點，並沒有產出到最高的水平，符合其抗ndv感染的重要性。綜合起來，這些結果表明了在對鼠巨噬細胞的ndv的先天免疫抗病毒應答中irf-3起著作用。
用晶元系統去測量雞成纖維細胞感染vndv等的基因表達模式。證明了ifn-α和ifn-β的增加。干擾素的刺激導致了許多干擾素刺激基因（isg）的上調，包括ifn誘導重複四次的三角形四肽蛋白質，維甲酸和ifn可誘導的58kda蛋白（ri58），干擾素誘導56kda蛋白（ifi-56k），ifn-α可誘導蛋白p27-h，訊號轉導和轉錄1（stat-1α/β）的啟用。
有趣的是，在這些體外實驗的研究中，基因表達的峰值並沒有出現直到感染後36小時，並不像其它研究證實的早於先天表達。
我們在體外的研究確認了其他人所做的那些研究，證實了宿主應答基因的強烈誘導，包括ifn-α，ifn-β，在脾白細胞的白細胞介素-1β和il-6。用從感染ndv脾中分離的rna進行定時定量rt-pcr，我們證實了vndv毒株，ca02，不是弱毒型lasota病毒，有能力快速和強烈的誘導ifn-α，ifn-β，il-6和il-1b，基因整合對於促炎性應答。不幸的是，由於lasota不能到達脾臟只能在預防接種的位點複製，在體內平行試驗去比較對有毒的相對宿主應答和低毒力的lasota ndv毒株是不可能。
觀察細胞因子表達的時間差異性在我們的研究和其它的研究之間可能被解釋由於我們研究所使用的病毒的差異性。增強對vndv的宿主應答,與觀察到的嚴重病理損害相協調，是令人吃驚認為的所有的ndv編碼乙個基因，v，它的功能是去抑制i類ifns。然而，這種對於vndv的強大的先天免疫應答被認為是有害的對於宿主，並可能導致病理影響。
不管怎樣，它是清楚的低毒力的ndv刺激乙個低水平的先天免疫應答相比於誘導顯著高水平的vndv。
這是有用的，體外應答對於ndv的擴充套件了解是不充分的去理解體內宿主應答對於vndv的自然特性，或是涉及到根本的宿主免疫機制對於病毒致病。儘管幾十年來研究不同分離菌株的發病特徵，但是很少有人了解在宿主被ndv導致的病的分子機制。最近，對於體內感染2023年在加利福利亞（ca02）爆發的vndv毒株的宿主應答的全面分析特徵性的顯示了雞的早期宿主應答。
使用晶元技術，感染後早期乙個強有力的轉錄應答在雞的脾臟是被證實與群基因組的誘導，包括抗病毒和促炎細胞因子應答。多個基因是被上調的在48小時以後，包括ifn-α，ifn-γ，幾個細胞因子和趨化因子，ifn效應器和可誘導的一氧化氮合酶（inos）。許多基因與早期先天宿主應答相關的是被誘導的通過ca02在24小時後，包括促炎性因子細胞因子il-6，趨化因子巨噬細胞炎性蛋白-3α（mip-3α），粘病毒抗性基因（mx）,溶血酶，干擾素誘導重複5次三角行多肽蛋白，isg12-2，黑色素瘤分化相關蛋白-5和ifn-γ前體。
對ndv先天免疫應答的幾個其他標記並沒有誘導在而是被上調了在48 包括inos，il-1β，il-18和ifn-γ。inos的轉錄增長是被確認通過脾的免疫組化，並測量了血清中一氧化氮的水平，暗示了功能性蛋白的形成。脾臟inos和血清no的顯著的上調是潛在的毀壞雞的先天免疫應答對於ndv的感染，但是根據強大的複製和在雞這種病毒的快速死亡，它好像是可能的no是有用的對於死亡率而不是恢復。
最後，感染vndv也誘導抗病毒ifn效應器基因的表達，也稱為蛋白激酶r和2，-5，寡腺苷酸合成酶（oas）。其它的細胞因子，包括k203，ah221，cxcl13/bca-1，和mip-1β，也是被上調的隨著ndv的感染。這些細胞因子中的幾個是趨化因子，最顯著的是mip-3α和mip-1β，它們的功能是增強細胞介導的應答通過召集效應白細胞。
其它被ca02感染顯著誘導的基因是先天訊號過程的一部分，包括g蛋白訊號1（adora）調節器，細胞因子訊號（socs）1和3抑制劑，n-myc基因，stat相互作用因子，stat4和irf-1,7和10。