常见疾病

猫传染性腹膜炎(猫传腹)是怎么回事?猫传腹的症状及原因

猫传染性腹膜炎(FIP)1966年首次得到全面的描述和命名,当时用患病动物的器官材料对健康猫进行的实验感染证实了它是一种特定的致命传染病,并怀疑是一种病毒病因。然而,早在20世纪50年代和60年代,美国就已经发现了这种疾病,甚至在更早的时候,那不勒斯的猫也报告了类似的疾病。1968年,病毒病因被证实。病毒形态提示冠状病毒(CoV),最终于1976年得到证实。该病毒首次在实验感染猫的腹腔细胞中生长,经细胞培养繁殖后,在100%的腹腔感染动物中显示可引起FIP。随后,巨噬细胞系Felis catus whole fetus-4 (Fcwf-4)主要用于病毒的繁殖。Pedersen在他最近的一篇评论文章中,基于他在这个领域40多年的工作,推测了FIP20世纪可能出现的原因。他认为是最相关的潜在因素的演变猫FCoV变异伴随着猪和狗FCOV,致命的FIP的发展从肠病毒突变FCoV进化阶段,随着猫作为宠物越来越受欢迎,FIP出现在繁殖阶段。目前,尽管对FIP的病因、发病机制、传播和预防进行了几十年的研究,但FIP仍然是最常见的致死性和感染性猫科疾病之一,目前尚无有效的治疗方法。

 

猫冠状病毒

病毒学

FCOV是一种多形性、包膜的单链+RNA病毒,具有近30kb的非片段基因组和11个假定的开放阅读框(ORFs)。它们属于冠状病毒科(Nidovirales),与猪冠状病毒(CCoV)和传染性胃肠炎病毒(TEGV)一起,属于冠状病毒亚科(Coronavirinae),属甲型冠状病毒(Alphacoronavirus)甲型冠状病毒(Alphacoronavirus 1)

 猫传染性腹膜炎病毒学,发病机理以及诊断概述 

FCoV基因组的5'端,约20kb2个重叠的ORF 1a1b组成,它们编码2个多肽,随后酶切成16个主要参与病毒RNA(病毒复制酶)合成的非结构功能蛋白。剩下的基因组包含9ORFs,分别编码4个结构蛋白(spike [S]nucleocapsid [N],细胞膜[M],包膜[E])5个组特异性的附属蛋白(3a-c, 7a, b)。它们分别由一组嵌套的亚基因组信使RNA表达,每个mRNA包含一个来自基因组5'末端的先导RNA序列,由基因组3 '末端的不连续转录产生。猫传染性腹膜炎病毒学,发病机理以及诊断概述 

FCoV包膜是由S蛋白形成的,S蛋白是一种180-200kDa的糖蛋白,对诱导抗体反应和细胞介导免疫非常重要。S型支架长12~24nm,呈圆顶状,呈冠状排列(2b);它们是细胞趋向性的关键决定因素。S蛋白是一种I型跨膜蛋白,具有非常短的C端胞质尾端和较长的N端外域,分为负责受体结合的N(S1)域和含有融合肽的C(S2)域,后者介导与靶细胞膜的融合。M蛋白和E蛋白是较小的表面糖蛋白,对病毒的成熟、组装、出芽和与宿主细胞的相互作用很重要。M蛋白的质量约为29kDa,穿透包膜,连接到衣壳,参与RNA的包装。E蛋白是约9kDaIII型膜蛋白,与寄主细胞芽殖室中的M蛋白相互作用。在小鼠肝炎病毒(MHV)中,它们可诱导细胞凋亡。N个蛋白质的分子量约为50kDa。它们与病毒RNA一起形成了灵活的螺旋形核衣壳,对病毒转录至关重要。基于N蛋白的疫苗研究表明,N蛋白能诱导细胞免疫,具有一定的保护作用。

到目前为止,还没有明确的特异功能可以归因于辅助蛋白。71~72个氨基酸3ab蛋白在亚种1甲型冠状病毒中保存较好。由于它们缺乏可预测的疏水片段,因此它们都被认为位于细胞质中并在细胞质中发挥作用。ORF 3c具有很好的保守性,其预测序列表明ORF 3c是一个III类三跨膜蛋白,残基238-244个,拓扑结构与M蛋白相似。最近的研究表明,一个完整的3c基因对于肠内FCoV的复制是必要的(1)ORF 7a编码约10 kDa的小膜蛋白,具有n端可裂解信号序列和c端跨膜结构域。研究表明,FCoV 7a蛋白是一种I型干扰素(IFN)拮抗剂,以ORF 3依赖的方式保护病毒免受IFN诱导的抗病毒状态。ORF 7b只存在于FCoVCCoV和雪貂CoV中,编码207个残基(24kDa)的可溶性糖蛋白,该蛋白已被证明可在自然感染的猫体内诱导抗体。

 

猫传染性腹膜炎病毒学,发病机理以及诊断概述

 

Fcov存在于许多哺乳动物物种中,包括人类和鸟类。它们会导致急性或慢性感染,并根据它们的细胞取向,在宿主体内诱发高度可变的疾病。宿主和组织的特异性依赖于S基因的序列变异以及受体的使用和分布RNA病毒在复制过程中有很高的错误率,因此以准种(即相关基因型群)的形式出现。随着FCoV RNA的每一次复制,都会发生一些点突变。准种内的遗传多样性被认为是通过群体内变异病毒之间的合作相互作用而促成发病的。另一方面,校对或修复机制,由复制酶复合体中的外核糖核酸酶介导,允许RNA病毒进化,同时保持适应和病毒适应度之间的平衡。此外,在同一组密切相关FCoV株混合感染时,同源RNA重组促进跨物种传播和发病机制;猫可能是一个混合容器,因为体外研究表明,猫的氨基肽酶N可以作为一个alphacoronavirus密切相关功能受体,如FCoV, CCoV, TGEV,和人类冠状病毒HCV-229E

基因组序列和随后的系统发育分析表明,FCoV分离株形成地理簇。来自同一家猫的fcov显示出95%以上的遗传特性,表明感染了一种常见病毒。这项研究以S基因为重点,专门研究了数年来自然感染猫群中病毒株的进化。显示了病毒在持续感染和(反复)脱落的动物中具有很高的保存性,但也表明猫可短暂感染,随后再感染相同或不同的毒株。也有证据表明,持续感染的猫与其他病毒株存在超感染或同时感染。

血清型

根据中和抗体反应和S蛋白的氨基酸序列,FCoVs分成了两种抗原不同的血清型:IFCoVs,很难在细胞培养中生长,IIFCoVsI FCoV CCoV重组而成。在体外,两种血清型的生长动力学似乎只与S蛋白有关,这是通过重组IFCoV编码IIS蛋白确定的。对于IIFCoV和其他几种alphacoronavuses,细胞受体是氨肽酶N (APN, CD13),它与S蛋白结合后,介导病毒内化进入靶细胞。APN抗体阻断已被证明可严重减少IIFIP株骨髓源性巨噬细胞(BMDMs)的感染。然而,目前尚未证实APN也是感染动物FCoV II的受体。

此外,血清型FCoV受体尚不清楚。然而,有趣的是,分离的猫单核细胞迅速内化了血清I型和IIFIP菌株,并在核内体中积累病毒颗粒,然后颗粒解体。165两种血清型都可以利用树突状细胞(DC)特异性细胞间粘附分子(ICAM)抓取非整合素”(DC- sign, CD209)感染单细胞来源的树突状细胞共定位和结合抑制研究证实,DC-SIGN而非APN参与了血清IFCoV进入单核细胞的过程,而对于血清IIFCoV, APNDC-SIGN均参与了单核细胞的感染。具体来说,对于血清型II,结合是由APN介导的,但DC-SIGN侵入和复制都很重要。在这两种模型中,都不能排除未知共受体的作用。

两种FCoV血清型均可导致FIP,但血清学和最近的分子研究证实,IFCoV目前在全世界猫群中占主导地位,血清阳性动物的患病率达到98%。与IIFCoVs相比,IFCoVs可诱导更高的抗体滴度,且更常与临床症状和/FIP相关。然而,其他研究报告说II型病毒的患病率更高,在患有FIP的猫中(后者在日本的一项较早的研究中),从10%30%不等,有时在与IFCoVs的混合感染中。

 

猫肠冠状病毒vs猫传染性腹膜炎病毒

FCoV有两种致病类型:猫肠道冠状病毒(FECV)和猫传染性腹膜炎病毒(FIPV)“FECVFIPV在血清学和形态学上无法区分,多年来,寻找能够识别这两种致病类型的标志物的工作一直没有成功。过去,假设的主要区别FECVFIPVFECVs专门感染肠道上皮细胞,不通过肠粘膜屏障,FIPVs单核细胞/巨噬细胞感染和复制的,因此可以进入血液而诱发疾病。当更灵敏的分子方法可用时,这一假设被证明过于简单。研究表明,FECV也能感染单核细胞,而FCoVs通常通过单核细胞相关病毒血症从感染的初始部位肠道传播。事实上,在患有地方性FCoV感染的家庭中,大约80%的健康猫或携带FIP的猫,血液单核细胞中都含有FCoV RNA,在12个月的测试期间,健康猫仍然保持病毒血症。此外,最近的研究表明,腹腔内接种FECV可以(尽管只是偶尔)导致病毒在粪便中脱落,这证实了FECV也可以从睾丸外部位传播,同样最有可能是通过与单核细胞相关的病毒血症。

为了检验FECVFIPV之间的差异,完全基于FIPV在猫单核细胞中复制的能力,我们开发了一种新的方法,通过特异性检测病毒M蛋白mRNA来证明病毒在血液中复制。在两项研究中,通过该方法检测自然感染猫,发现FCoV可以在健康猫的单核细胞内复制。然而,尽管第一项研究发现血液中的病毒复制与FIP的存在有很强的相关性,但第二项研究没有证实这一发现。随后,一种定量方法检测出患有FIP的猫体内病毒复制的高水平。此外,最近的一项实验研究表明,在口腔感染已知的FECV分离株后,只有很少的猫出现病毒血症,而且没有病毒复制的证据。因此,FIPV在单核细胞中复制比FECV更强

对同一环境中分离的FECVFIPV进行初步分子研究,发现FIPV3c7a7b基因缺失,表明FECVFIPV的祖先。然而,在实验感染中,野生型FIPV II3a-c/7a/7b基因的缺失已被证明会导致毒性损失。这项研究提示需要探索FIPV的毒性标志。通过对FIP猫粪便和患病组织中FCoV的结构(S, E, M, N)和附属(3a-c, 7a, b)基因的测序,只发现3c基因发生了显著突变;这些导致3c蛋白的可变截断。在患病组织中发现了3c基因突变的病毒,而粪便中的FCoV通常表现出完整的3c基因,只有在某些情况下也表现出突变形式。结合之前的研究结果,这表明3c基因缺失在病毒从FECVFIPV转化过程中起作用。然而,在FIP中,3c基因的缺失并没有得到一致的观察,这一事实表明,3C之外的其他因素对于获得FIPV的致病型也至关重要。

对同一环境中分离的FECVFIPV进行初步分子研究,发现FIPV3c7a7b基因缺失,表明FECVFIPV的祖先。然而,在实验感染中,野生型FIPV II3a-c/7a/7b基因的缺失已被证明会导致毒性损失。这项研究提示需要探索FIPV的毒性标志。通过对FIP猫粪便和患病组织中FCoV的结构(S, E, M, N)和附属(3a-c, 7a, b)基因的测序,只发现3c基因发生了显著突变;这些导致3c蛋白的可变截断。在患病组织中发现了3c基因突变的病毒,而粪便中的FCoV通常表现出完整的3c基因,只有在某些情况下也表现出突变形式。结合之前的研究结果,这表明3c基因缺失在病毒从FECVFIPV转化过程中起作用。然而,在FIP中,3c基因的缺失并没有得到一致的观察,这一事实表明,3C之外的其他因素对于获得FIPV的致病型也至关重要。

随后的两项较大的研究比较了健康猫(FECV)FIP(FIPV)FCoV 3c基因,以进一步评估其作为毒性标记物的作用。几乎所有的fecv都携带完整的3c基因。在口鼻接种了这种FECV分离株后,猫被感染并将病毒与粪便一起排出。相比之下,大多数(71%)fipv表现出3c突变(即有时伴有严重截断和功能丧失的缺失)。有趣的是,在患有FIP的猫的粪便中发现的FCoVs通常表现出一个完整的3c基因,这被解释为FECV重复感染的迹象。尽管如此,与之前的一项研究相似,这两项研究都在相当比例的患有FIP的猫(分别为29%40%)的病变组织中发现了具有完整3c基因的FIPV。此外,具有完整3c基因的FCoVs确实是FIPV,因为它们在口服和腹腔接种后都能诱导FIP。这些发现得出以下结论:一个突变/删除的3c基因并不是FIPVs的标志,FCoVs需要携带一个完整的3c基因,才能在肠道上皮细胞中持续复制,并感染其他猫。

最近采取了一种非靶向的方法,试图确定可能导致毒性变化的进一步突变。在全基因组测序的基础上,对每11只随机选择的FECVs(来自健康猫)fipv(来自死后检查证实FIP的猫)进行比较。在整个基因组中发现了分散的差异,但在S基因中发现了一个更大的遗传变异,有两个热点。随后对更多分离株进行测序和系统发育分析,在95%以上的FIP病例中发现了S基因中的两个备选密码子。这两种突变都发生在假定的S蛋白融合肽中,但没有任何证据表明可能的功能后果。然而,由于RNA病毒的突变率和FIP的相对罕见,作者的结论是,确定的S基因突变不太可能是唯一负责FECV-FIPV毒力开关。最近,一种靶向方法研究了穗基因受体结合域(S1)和融合域(S2)之间的呋喃蛋白裂解位点。所有的FECVs均表现出良好的保守性和功能性的裂解基序,而FIPVs则表现出多个关键残基的取代,主要是取消了呋喃的裂解。作者假设,这些突变可能通过允许交替的蛋白酶(即单核细胞/巨噬细胞特异性蛋白酶,如组织蛋白酶B/或基质金属蛋白酶9)裂解该位点而导致FIPV的向性转换。

对自然病例的进一步分子研究发现,在局部感染的猫群中,N蛋白的多样性相对较高,但没有任何模式或与毒性有关。此外,核苷酸取代物的分析确定了N蛋白中的残基,这些残基经过了阳性选择。这些可能代表抗原免疫优势位点,说明N蛋白在刺激细胞介导免疫中的抗原作用。

体外研究的方法表明FCoV的毒力要求能够有效和可持续地感染猫单核细胞。较早的研究中证明,在猫腹腔巨噬细胞中,无毒FCoV的复制效果比FIPV差,复制时间也短,最近在分离的猫单核细胞中得到了证实,其中FIPV建立了可持续的复制,而FECV可以复制,但不能持续复制。然而,需要强调的是,尽管病毒快速结合、内化和解体,但即使是FIPV的复制也仅限于非常小比例的巨噬细胞和单核细胞。这强烈表明,大多数单核/巨噬细胞在感染时对病毒具有耐药性,这很可能是由于抑制基因组的释放和/或翻译。

人们试图将单核细胞/巨噬细胞的趋向性与病毒蛋白结构的差异联系起来。在BMDM培养中,FECV感染的细胞比FIPV少,而且似乎不能传播感染。这是由单独的S蛋白决定的,有趣的是,由参与病毒介导的膜融合的细胞膜近端S2区域决定的,而不是受体结合S1区域。最近的一项研究发现也表明,S1基因区域的缺失并不影响病毒感染猫单核细胞的能力。然而,7b基因的n29-氨基酸缺失导致毒力下降,尽管其中一个突变体仍然保留了有效感染巨噬细胞的能力,这表明这种能力不是由ORF 7b介导的。

FIPV II型菌株DF2的全测序显示,它在ORF 3abc中携带338-nt缺失,导致3a3c的缺失,以及ORF 3b的完全缺失。这种病毒在分离的猫单核细胞中有效地复制。当DF2 ORF 3abc被一个基因密切相关的完整的CCoV ORF 3abc区域取代时,重组病毒能够在猫单核细胞中复制,但产生的病毒效价显著降低。这些结果与研究ORF 37FCoV在单核细胞中复制之间相关性与一年后发表,使用IIFIPV研究发现其毒性与S蛋白质结构和截断的3c有关。使用基因修饰的病毒,即删除子3abc (FIPV -▵3), 7 ab (FIPV -▵7),或两者兼而有之(FIPV -▵3▵7),发现缺失3abc病毒表现出较低但可持续的复制能力,而病毒缺失7 ab只能完成1个复制周期。由于ORF 7位于基因组的3 '端,转录开始的地方,7a7b在病毒复制的早期产生;因此,我们的结论是,它们可能在感染的早期阶段中和对病毒的先天免疫反应,例如,通过抵消干扰素介导的抗病毒状态诱导,从而抑制病毒复制。一个矛盾还有待澄清,因为Rottier和他的同事在他们的研究中表明,缺乏7b基因的突变体仍然可以在巨噬细胞中有效地复制,他们还提到,同样的情况也适用于同时缺乏7a7b的突变病毒,但没有显示结果。这种差异可能与两项实验中使用不同的细胞有关,因为Rottier等人感染了BMDMs,而另一项研究使用了外周血来源的单核细胞。

综上所述,虽然几项研究的上述结果很有希望,但还没有提供一个结论性的结论。这可能因为研究材料的总体多样性,特别是关于病毒分离物的多样性,以及已经采取的方法。

流行现状

FIP与泛白细胞减少症和上呼吸道病毒感染一样,是猫的主要传染性死亡原因之一。然而,尽管FCoV感染在猫群中普遍存在,在多猫环境中可达90%,但FIP发病率较低,很少超过受感染猫的5%FIP主要是一种幼龄(6个月至2)、纯种、雄性完整猫的疾病。纯种猫似乎也更容易受到FCoV感染,在对健康的混合种群进行筛查时,它们的比例过高。最近的一项研究表明,该品种的偏好是有限的。而阿比西尼人、孟加拉人、比尔曼人、喜马拉雅人、布娃娃和雷克斯猫的FIP风险明显更高,缅甸猫、异国短毛猫、曼克斯猫、波斯猫、俄罗斯蓝猫和暹罗猫的FIP风险没有增加。

 

FCoV的传播

FCoV通过粪口途径传播,主要感染肠细胞。猫会持续感染病毒,并持续或间歇地随粪便排出病毒。尽管感染了全身性疾病,但他们总体上保持健康,这表明健康的(FECV)携带者在FIP流行病学中发挥着关键作用。此外,猫可能会反复感染相同或不同的病毒株。这些动物还会间歇性地传播病毒,并能在几个月内反复传播。此外,有证据表明脱落频率和强度与高抗体滴度之间存在相关性。

IFECV分离株的实验研究表明,感染后2天和至多2周内的脱落是一致的,随后粪便病毒载量下降,并在此期间后20周内间歇性脱落。他们证实了之前的研究,即口服细胞培养适应的FIPV (Wellcome)在第1天至第7天期间导致病毒抗原在小肠和大肠表达,并在第14天限制在盲肠和结肠。在小肠清除后,FCoV明显可以在后期从持续感染的结肠传播,导致再次脱落。在自然的FIP病例中,脱落可能会持续到死亡。然而,与腹泻或健康的分泌物相比,患有FIP的猫传播的复制病毒量非常低,而且在肠道内的复制率明显低于在器官内的复制率。

尽管有强有力的证据表明,只有FECV而非FIPV在猫之间传播,但最近的一项研究证实,在患病组织中发现的3c基因截短的FCoV偶尔也会出现在患有FIP的猫的粪便中。虽然这表明水平传播是可能的,但随后的一项研究表明口鼻吸收粪便FIPV不会导致FIP。这是否是FIPV的普遍特性还有待澄清。这可能与兽疫性FIP暴发有关。在流行率高的场所,10%以上的猫发生FIP可以定义为疫情,但在FIP流行率通常非常低的环境中,这一比例可能更低。

FCoV持续存在的主要部位是结肠,在分化的肠细胞中发现了病毒抗原。然而,在没有病毒血症的情况下,病毒也可以在其他组织中被检测到,并且已经被证明可以感染组织巨噬细胞。此外,也有证据表明复发性全身扩散。这些发现表明,即使病毒从肠道中清除最终FIP可以在感染动物的初始病毒血症后的任何阶段发展出现病毒血症。

 

发病机理

FIP的发病机制一直是世界各国研究的热点。尽管情况还不清楚,但体内和体外研究的结果,尽管有时有争议,已经为这个谜题贡献了越来越多的部分。目前,已确定FIP病变发生的3个关键特征是:全身性感染具有毒性的FCoV(FIPV)、单核细胞中有效且可持续的FIPV复制以及感染FIPV的单核细胞的活化。全身感染有剧毒的FIPV关于宿主感染有两种理论:“体内突变转移内部突变假说和不同循环的无毒和毒性菌株假说。第一个模型假设FIPV在体内由受感染动物的FECV突变产生,而且确实有强有力的证据表明,大多数猫最初获得的FCoV本身并不是FIPV。对FECVFIPV实验室和田间菌株的初步基因组比较分析表明,这些毒株是紧密相关的。此外,在长期感染猫免疫缺陷病毒(FIV)的猫身上进行的一项实验表明,FIPV是由FECV疫苗从头开始产生的。最后,众所周知,虽然FECV在猫种群中是地方病,但FIP只是偶尔发生,这进一步提供了强有力的证据,表明FIPV通常不会在猫与猫之间横向传播,但是能够感染每只猫导致FIPFCoVs在体内表现出遗传多样性,这可以从单个受感染动物和来自同一家庭的受感染猫的病毒准种的频繁发生看出。事实上,对自然感染了FECV的健康猫的粪便进行实验感染,会导致个别动物的大肠中出现准种。在自然感染中,与健康动物相比,患有FIP的猫表现出更广泛的病毒准种形成,这表明更高的病毒突变率与毒性突变体的产生有关。这也得到了一个事实的支持,即发展FIP的猫可能不包含病毒复制。然而,令人惊讶的是,最近的系统发育分析表明,所观察到的遗传多样性主要适用于IFCoV,而II型病毒的多样性似乎较少。独特的循环无毒毒株和毒毒株假说是基于系统发育分析的,它表明,有毒毒株和无毒毒株都在猫科动物中循环,而且,与地理位置无关,序列往往与疾病表型聚类。偶尔发生的FIP流行表明,这一理论适用于零星的病例

 

FIPV有效且可持续在单核细胞中复制

FIP的第二个基本先决条件是病毒在感染宿主单核细胞中有效和可持续复制的能力。在体外,FECVFIPV均可在分离的猫腹腔巨噬细胞、BMDMs和单核细胞中进行复制,但只有FIPV可在培养中进行持续复制并传播感染。此外,猫单核细胞对感染的可持续性和易感性存在个体差异,表明宿主因素也发挥了作用。这些结果支持体内研究,表明FCoV感染通常导致单核细胞相关的病毒血症,但病毒在血液中的复制(即在单核细胞中)和组织中的病毒载量通常与FIP显著相关。根据以往的实验研究,怀疑病毒在单核细胞中的复制非常缓慢,至少在FIPV感染后的前两周是如此,但之后会迅速增加,大约在特定抗体出现的时候。到目前为止,这一假设还没有在受感染的猫身上得到实验验证。然而,已有研究表明,猫的FCoV感染可诱导血液淋巴组织巨噬细胞/单核细胞增殖。我们没有发现这与刺激这些组织中巨噬细胞增殖的细胞因子上调有关;因此,它可能代表了受感染单核细胞的一种系统性效应,我们发现这些单核细胞在体外感染FIPV后数小时内转录粒细胞-单核细胞集落刺激因子(GM-CSF)和白细胞介素(IL)-6,这两种细胞因子均可诱导单核细胞和中性粒细胞前体的增殖和分化。单核/巨噬细胞的增殖可能保证了病毒靶细胞(即成熟的循环单核细胞或组织巨噬细胞)的供应。巨噬细胞群的增殖,如脾红髓中的巨噬细胞或骨髓中的骨髓单核细胞,似乎不允许病毒复制,因为病毒抗原无法在这些细胞中检测到。由大量受感染的单核细胞和FIP损伤中的巨噬细胞释放的细胞因子导致的血液细胞因子水平升高,可能是FIP猫淋巴组织中巨噬细胞增殖更明显和更广泛活化的原因。

基于FECV至少可以在单核细胞中短暂复制的事实,最近有人提出,可能是单核细胞而不是肠上皮细胞发生了FECV-FIPV的突变。考虑到病毒的高突变率,这将允许对巨噬细胞趋向性和病毒对单核/巨噬细胞复制的渐进适应的积极选择。研究也发现持续感染,健康,没有FECV的携带者发在组织巨噬细胞携带病毒(即窦巨噬细胞在肠系膜淋巴结和肺血管内巨噬细胞)血液中的病毒清除,甚至肠道可能不会防止复发性病毒血症,以及FIP的发展。这表明肠道中的巨噬细胞从肠细胞中吸收病毒,并将其带到局部淋巴结,最终进入血液。病毒RNA也在肝脏中被检测到,病毒很可能在肝脏感染库普弗细胞。肺血管内巨噬细胞和库普弗细胞吞噬血液中的颗粒,但也可以复制和释放病毒进入循环或将其传递给单核细胞。如果这些巨噬细胞中能够发生FECVFIPV的突变和转化,则在初始感染后的任何时候都可能发生FIP

 感染FIPV单核细胞的激活

FIP的形态学特征和初始病变是由高度活化的单核细胞介导的肉芽肿性静脉炎和周围炎,最可能发生在高水平的单核细胞相关病毒血症和大量病毒复制的阶段。对自然病例的研究表明,静脉炎是通过单核细胞和活化的内皮细胞之间的直接相互作用而发生的。强烈的单核细胞表达细胞因子,如肿瘤坏死因子(TNF)-αIL-1β,和粘附分子,CD18,允许他们的交互与内皮细胞激活和表达酶。内皮细胞出现系统活化,血管病变的限制性分布(即影响静脉和只在选定的器官)可能是内皮细胞选择性反应的结果。最近的一项流式细胞术研究表明,不仅单核细胞,T细胞和b细胞也表现出与FIP相关的粘附分子上调。在血液淋巴组织中观察到的血管内皮细胞和巨噬细胞的同时广泛活化可以由活化的单核细胞单独介导,前提是它们释放足够数量的细胞因子。考虑到FIP猫在(病毒感染的)单核细胞中显示血管内皮生长因子(VEGF)转录增加和血清VEGF水平升高,后者似乎是可能的。此外,FIP猫腹膜渗液表现出高水平TNF-α mRNA以及IL-1βIL-6,甚至肺泡巨噬细胞,提示TNF-α,GM-CSF,IL-6,和其他B细胞分化因子,所有暗示强烈的广义FIPV单核细胞/巨噬细胞激活反应。

FIP的诊断

FIP诊断

FIP的死后诊断依赖于大体和组织学检查的结合,结合病变中病毒抗原的表现。相比之下,FIP的无创术前诊断仍然是一个挑战,尤其是在干燥型的疾病中。将间接和/或直接病毒检测与血液血液学和化学参数以及病史和临床症状的评估结合起来,即所谓的FIP算法,是迄今为止预测疾病的最佳方法。

宿主血液生化指标

常见的血液改变包括淋巴减少,轻到中度再生性贫血,以及高丙种球蛋白血症引起的高蛋白血症。其他实验室参数,如肝酶、胆红素、尿素和肌酐,可能是有用的,但高值仅仅反映了器官损伤,这很可能是FIP损伤的结果。多项研究表明,血清白蛋白与球蛋白比值(A:G比值)高于单一参数,具有较高的诊断价值,在0.8以上,FIP极不可能发生。最近一项评估A:G比值的回顾性研究显示,即使截断值为0.6,其阳性预测值(PPV)也非常低。然而,当A:G比值分别为>0.8%>0.6%时,负预测值(NPV)100%99%。需要指出的是,PPVNPV在很大程度上取决于受测猫群中该疾病的患病率。自从第一次报告解释了急性期蛋白的诊断价值,许多研究集中在急性期蛋白,α1酸性糖蛋白(AGP)。患有FIP(>3mg/ml)的猫血清水平很高,但在其他炎症或肿瘤疾病(如淋巴瘤)中也很高。此外,AGP水平也可能在无症状的FCoV携带者中升高,特别是来自有地方性感染的家庭。然而,当与预检验(即流行病学因素、临床信息和FCoV血清学)一起解释时,当FIP发生率高时,中度AGP升高是有用的鉴别参数,而当FIP发生率低时,只有非常高的AGP水平支持诊断FIP。最近的一项回顾性研究发现,在少数具有挑战性的诊断病例中,AGP水平与免疫组织学完全一致。

 

渗出液分析

渗出液的存在有利于诊断,因为渗出液检测比血液检测具有更高的诊断价值。FIP渗出液通常具有很高的蛋白质含量(>35g/l),但细胞含量较低(<5000个有核细胞/ml),以巨噬细胞和中性粒细胞为主。当有足够的细胞存在时,巨噬细胞中病毒抗原的表现证实了诊断具有很高的PPV

里瓦尔塔试验(Rivalta test),通常用于区分FIP积液和其他疾病引起的积液,并不是很特异。FIP渗出液中高蛋白含量,包括纤维蛋白和炎症介质,通常可诱导阳性反应。然而,最近一项对大量有积液的猫进行的研究表明,尽管它的NPV很高,但该测试的敏感性、特异性和PPV低于以前的报道。

A:G比值也可在渗出液中测定;如果比值<0.4PPV较高;如果比值为>0.8NPV较高。此外,渗出液中AGP值与血清有很好的相关性。只有当滴度较高(≥1:1600)FCoV特异性抗体在渗出液中的表现才有意义,而无抗体则具有良好的NPV

 

间接病毒检测:血清学

血清学是通过一系列方法(免疫荧光法、ELISA法、快速免疫法)检测FCoV抗体效价的基础,被广泛应用于商业上,以辅助FIP的诊断和检疫目的。这些测试应用于血液和渗出物,明显的假阴性结果是一个已知的问题。最近的一项研究解决了这一问题,并通过定量逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)显示,在病毒含量较高的样本中,抗体水平较低与之相关。据推测,这些假阴性结果是由于抗体结合病毒的样本,而不是病毒在血清学测试。此外,健康的FCoV携带者中抗体阳性的比例很高,其中只有一小部分发展为FIP。非常高的滴度(≥1:1600)加上提示FIP的预试验表明FIP的可能性增加,如果不是从流行环境中的动物(如多猫家庭)获得。还应指出,不同的方法,甚至不同的实验室可能从同一样品中产生不同的结果,这取决于所使用的抗原。

血清学通常被认为是一个有用的工具,以筛选和管理的诱饵和检疫的目的,特别是因为抗体滴度是相关的脱落强度和频率。循环抗原抗体复合物的检测,例如通过竞争性的ELISA检测血清,显示其PPV67%,而FIPNPV84%。然而,健康的FCoV载体也可以显示循环免疫复合物。

 

直接的病毒检测

免疫组织学检测FCoV抗原已有20年的历史,其PPV值很高。因此,它被认为是金标准和许多诊断病理学家的一个基本组成部分的明确诊断FIP,特别是在组织学上不确定的情况下。对于明确的术前诊断,最好使用肉芽肿性病变的外科活检(如图14),而随机的真切性活检或细针穿刺活检通常没有帮助。如上所述,巨噬细胞中FCoV抗原的表达是静脉注射诊断FIP的另一种非侵入性工具。在适当的阳性和阴性对照条件下得到的阳性结果对FIP具有很高的预测性,而阴性结果并不排除FIP。后者是由于渗出液的细胞度较低,而且该方法的灵敏度相对较低,只能检测携带大量病毒的细胞。根据作者的经验,将细胞学制剂与从流出物中制备的福尔马林固定石蜡包埋的细胞微丸(最少为1ml)进行平行染色,可以得到更可靠的结果如图15

猫传染性腹膜炎病毒学,发病机理以及诊断概述

 

14,肠系膜淋巴结活检,自然发生猫传染性腹膜炎(FIP)一例,形态干燥。(a)肉芽肿性病变存在于包膜内(*),偶尔在淋巴结内伴有皮质窦(箭头)。苏木精和伊红(HE)。(b)病毒抗原在包膜病变和实质病变中由巨噬细胞表达(放大倍数*)。猫冠状病毒(FCoV)免疫组织学(IH),如上所示。图15。自然FIP病例,形态潮湿,腹腔积液丰富。(a)从渗出液中制备(涂片),由巨噬细胞/间皮细胞和中性粒细胞组成。May-Grunwald-Giemsa染色。(b)涂片中的巨噬细胞表达病毒抗原。(c)巨噬细胞在福尔马林固定和石蜡包埋的细胞颗粒中表达大量(箭头)到少量(箭头)的病毒抗原。IH表示FCoV,如上所示。

 

RT-PCR,尤其是实时RT-PCR,是检测不同样本中病毒RNA的敏感方法,如FCoV感染猫和FIP猫的粪便、血液、渗出物、组织等;然而,这些不能区分病原体的类型。粪便中FCoV RNA的检测主要用于粪便管理(即确定病毒脱落动力学)。已知FCoV可与感染一起系统性传播,而不管FIP的发展或临床症状是否存在;因此,识别病毒血症的诊断测试只能用于支持其他用于诊断具有相关临床特征的猫FIP的测试。然而,对渗出液中病毒的检测已证明具有较高的PPV,但阴性结果并不排除FIP。最近的一项研究在FECVFIPV中发现了两种推测的S蛋白融合肽的替代氨基酸差异,并证实了这两种替代在>95%的病例中共同区分了FIPVFECV。虽然由于FCoV的准特异性,不能排除其他突变模式可能导致疾病,但这是迄今为止最具潜力的诊断工具,包括直接检测病毒。然而,由于这些改变并不存在于临床FIP猫粪便中的病毒中,因此任何基于该结果的常规诊断PCR检测都需要克服该方法在血液中的敏感性较差,才能得出结论。此外,作为一项商业测试,最好有一种协议可以直接检测这些突变,而不需要进一步的、耗时的测序步骤。

最近发表的一篇文章进一步研究了单核细胞中FIPV复制与FIP之间的关系,并提出了一种新的方法,通过基于引物探针能量转移的实时PCR技术来同时检测病毒复制和病毒载量。作者提出了这种方法,而不是用来识别受感染的猫,从而识别持续脱落物,主要是识别可能出现的FIP变异的来源。由于该试验也能够可靠地检测FIP渗出液中病毒的复制,因此,如果结果在较大的病例群中得到证实,它可能对湿式FIP的确认有用。随着知识驱动病毒-宿主相互作用的病理生理机制FCoV感染和分子技术的不断改进,有合理的希望在不久的将来,专门检测FIPV和集成多个宿主反应参数的评估确诊FIPV

 

 

该文主要参考,Feline Infectious Peritonitis: Still an Enigma?

A. Kipar, M. L. Meli

First Published February 25, 2014

https://doi.org/10.1177/0300985814522077

 

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