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猫传染性腹膜炎发病机制、诊断和治疗的最新进展

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2024-08-21 11:34

作者：杜宏超

杜宏超博士译

关键词：

· 猫传染性腹膜炎 · 猫冠状病毒 · 发病机制 · 诊断 · 治疗

要点：

突变导致猫冠状病毒的毒力增强。

诊断需要考虑多种因素，包括病毒检测。

目前治疗猫传染性腹膜炎的研究正在进行中，主要方向为抑制病毒复制和改变猫的免疫反应。

对于从业者来说，猫传染性腹膜炎（猫传腹）仍然是一种令人沮丧和神秘莫测的疾病，对于猫的主人来说，也是一种令人心碎的诊断。目前对该疾病已经有大量的研究，不仅是我们了解这种疾病，而且改进该疾病的诊断并研发了治疗方法。本文总结了对这一令人费解的疾病的新见解。

FIP的独特之处在于，感染病原体猫冠状病毒（FCoV）很常见，但危及生命的猫传腹（FIP）则不常见。FIP最常见于2岁以下的猫。诊断是具有挑战性的，因为鉴定FCoV，或对这种病毒的抗体反应，在鉴定FIP中实际上是无用的。学者已经对导致疾病发展的病毒突变进行了大量的研究，但是将相对无害的 “好双胞胎” 转化为引起致命疾病的毒性 “邪恶双胞胎” 的变化仍然难以捉摸。

基本信息、病史和临床症状

正如前面提到的，FIP最常见于年轻猫，通常小于1岁。目前猜测有品种易感性，但对FIP的易感性似乎主要发生在家族谱系中，受影响的猫通过繁殖系遗传联系在一起。疾病也可能发生在没有血缘关系的猫身上，比如收容所里的猫。已知与FIP发生率有关的宿主因素包括主要组织相容性复合体 (MHC) 特征、细胞因子反应质量和细胞介导免疫 (CMI) 反应特征。众所周知，出现FIP的猫会对病毒产生显著的体液反应，而不是更有效的细胞免疫反应。然而，导致疾病发展的精确分子机制仍是推测性的。

人们通常会注意到最近发生过的压力事件或情况的病史，如庇护所和收容所、手术（如绝育或绝育）或更微妙的事件（如社会等级的变化）。大多数患病来源于高密度的多猫环境，如饲养场或救援设施，这种环境增加了猫接触FCoV的机会和FCoV的数量（通过压力）。应激也有助于FIP的发生。

FIP的临床症状取决于对病毒的体液反应。众所周知，潜在的病理状态是免疫介导的，至少部分涉及抗体依赖性细胞毒性和免疫复合物沉积，这是因为抗体对病毒和病毒感染的细胞有强烈但无效的反应。渗出型或“湿”型，可观察到相对快速的病程和广泛的血管炎，表现为体腔积液，尤其是腹部。非渗出型或“干燥”型患者可观察到更持久、更隐匿的病程，症状与所涉及的器官或组织有关。例如肠炎、肾脏疾病、中枢神经系统疾病或单眼或双眼前葡萄膜炎。大多数患病猫有嗜睡、食欲减退、体重减轻等无特异性的临床表现，和反复的发热。

发病机制最新进展

在一小部分感染了相对无害和常见病毒的猫身上，这种不可避免的致命疾病是如何发生的？病原、宿主和环境都对发病有一定的作用。许多研究已经深入到该病毒本身，以及是什么将“好双胞胎”或无毒FCoV转化为“坏双胞胎”，或致命的FIP病毒（FIPV）。

FCoV是一种I型冠状病毒，与犬肠道冠状病毒和猪传染性胃肠炎病毒有关。大多数野生FCoV毒株为I型，而II型FCoV在抗原上与犬肠道冠状病毒关系更为密切。冠状病毒有一个大的RNA基因组，这使得单个分离株内的突变率较高，并且当一个以上的病毒分离株感染一个细胞时，能够在病毒之间进行重组。人们认为，II型的FCoV是刺突包膜糖蛋白基因是I型FCoV和犬肠冠状病毒之间的重组事件的结果。这导致FCoV与I型犬冠状病毒有抗原相关性。

虽然FCoV感染最初发生在肠上皮细胞中，但病毒会发生突变，并获得进入单核细胞和巨噬菌体并在其中复制的能力。FIPV是“邪恶双胞胎”，在单核细胞和巨噬细胞中高效复制。这使得FIPV在全身扩散。有趣的是，随着单核细胞和巨噬细胞复制效率的增加，FIPV在肠上皮细胞中复制的能力下降。因此，与其他病原体（如泛白血病病毒或猫杯状病毒）不同，FIPV不脱落或脱落水平很低，这可能是FIP流行病不常见的原因之一。

突变发生在冠状病毒复制和拷贝基因组时。RNA病毒容易突变，因为它们的病毒聚合酶容易出错，并且缺乏校对能力。因此，病毒复制的次数越多，突变的可能性就越大。持续的病毒复制的慢性感染是突变发生的完美场景。FCoV会导致持续感染，并伴有慢性、经常间歇性的粪便脱落。

要了解突变，必须对FCoV的基因组有一定的了解（图1）。第一个开放阅读框（ORF）编码10多种用于病毒复制的蛋白质。接下来是编码主要包膜蛋白的基因，即棘突蛋白。该蛋白用于将病毒附着于其靶细胞，之后其进入细胞。随后是几个编码未知功能的非结构蛋白的ORFs ，包括3a-cORFs。M基因编码膜蛋白，这是一种与病毒包膜和核心相互作用的小结构蛋白。E基因产生次要包膜蛋白，而N基因编码capsomer蛋白，其覆盖螺旋核心中的核酸。最后，7a-b ORFs还编码功能未知的非结构蛋白。导致FIP表型的突变候选基因是刺突（Spike）基因、3a-c基因、膜基因和7a-b ORFs。

图1带碱基数的 FCoV 基因组; 条形图表示 FCoV 蛋白的 ORFs。

(Courtesy of E. Barker, BSc(RVC), BVSc(Bristol), PhD(Bristol), DipECVIM-CA, Bristol, UK.)

导致细胞嗜性改变的病毒基因组突变可能有助于毒力增强和发生FIP。这种变化至少要部分包含刺突包膜糖蛋白基因的突变。因为病毒的这种表面蛋白是病毒附着于其靶细胞所必需的，所以它在细胞嗜性中起主要作用。棘突蛋白基因的突变包括Chang及其同事发现的2个替代密码子，在183个FIPV分离株中，95%以上的分离株与FIP表型相关。这些核苷酸变化导致病毒包膜与细胞膜融合区域内2个位置的氨基酸发生改变。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有效复制。目前认为这种细胞趋向性的改变在 FIP 的发展中起作用。

Licitra和他的同事们研究了刺突蛋白基因内的裂解位点，以寻找与获得毒性相关的变化。研究人员得出结论，该基因组区域内的变化对FIP的发展至关重要，这些变化导致了棘突蛋白的蛋白水解酶furin家族识别位点的调节。Furin蛋白水解酶是一种钙依赖性丝氨酸蛋白酶，通常被病毒用来将前体蛋白切割成活性形式。冠状病将毒刺状蛋白切割成其亚单位使用这种酶家族。

在检测生物样本中的病毒时，至少有1个诊断性聚合酶链式反应(PCR)在寻找 Spike 基因突变。目前尚不清楚该突变是否是唯一一个与FIP向性改变或发展相关的突变。尽管FIP需要该突变，但这种取向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，但其他方面都很健康。

此外，目前推测3c蛋白基因的突变也与嗜性的改变有关。3c蛋白是功能未知的非结构病毒蛋白。在1项研究中，所有FCoV的粪便分离株都具有完整的3c基因; 3c基因缺失的毒株在粪便中没有脱落。研究人员得出结论，肠道复制需要完整的3c基因。细胞嗜性的改变可能会导致肠道上皮细胞复制能力的丧失，这也可以解释为什么在多猫家庭中很少出现FIP爆发。

其他可能影响病毒毒力的突变包括编码非结构蛋白7a和7b ORF的基因中的突变。这些蛋白质产物的功能未知，但在FIP病例中检测到的病毒中发现了这些基因的突变。这些突变包括7a ORF的缺失突变以及7b蛋白基因的多个突变。然而，这些ORF的突变并不总是发生在FIP病毒中，这限制了用于识别这些ORF的测试的有效性。对编码FCoV膜蛋白基因的突变进行了研究。Brown及其同事鉴定了FIPV的M基因突变，该突变与毒性生物型相关。然而，其他研究没有发现M基因的一致性变化与FIP表型相关。事实上，FIPV致病可能需要1个以上的突变，并且可能在所有的FIP病毒中都不相同。这造成了无法通过单一无创的方法确诊FIP。

宿主因素在FIP的发生发展中也很重要。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，都会影响猫的免疫系统状态，包括MHC多样性、细胞因子产生和淋巴细胞凋亡。例如，MHC II的某些方面可能会影响免疫反应清除病毒的能力和质量，或影响对FCoV的体液反应倾向。细胞因子的产生，如干扰素-γ（可增强细胞免疫反应）可能会发生改变。T淋巴细胞抵抗病毒感染和复制，保护宿主不受感染，目前发现其在FIP猫体内发生凋亡。这种淋巴细胞凋亡可能是由FIP猫体内肿瘤坏死因子-α（TNF-α）产生增加所致。

遗传学的确切作用尚不清楚，取决于不同流行病学研究中观察到的情况。FIP攻击猫的某些家族系，某些品种似乎更易受感染。目前已发现易感性的遗传性。在至少一项研究中，个体的杂合性似乎是一个重要的作用，因此杂合性的丧失与FIP的易感性增加和抗性降低相关。应避免近亲繁殖和使用发生FIP的公猫或母猫进行繁育。

环境因素，包括应激源，似乎也影响FIP的发展。来自或生活在多猫环境中的猫更容易患FIP。这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、频繁引种、重新引入、来自不同来源（如庇护所、繁殖设施、猫展）的猫的混合、慢性FCoV脱落以及消毒不足。此外，应激可增加糖皮质激素的产生，从而对T淋巴细胞产生负面影响，直接导致CMI降低和病毒清除不足。

诊断最新进展

FIP 的诊断仍依赖于基本信息、病史和临床症状以及各种临床检查。可以把它看作是一块砖一块砖地建造诊断墙。不幸的是，最好的测试仍然是组织病理学，使用免疫组织化学染色(IHC)的受影响组织的FCoV，往往只在死亡后进行。

全血细胞计数发现包括非特异性白细胞增多，终末期淋巴细胞减少，正常细胞正常色素性贫血。免疫表型的流式细胞术可以帮助诊断：2003年发表的一项研究显示，即使在淋巴细胞总数正常的猫体内，T淋巴细胞也会选择性减少。尽管研究人员发现这种淋巴细胞分布的改变对FIP不是特异性的，但他们确实在全血流式细胞术中发现了正常淋巴细胞分布可100%预测FIP阴性。此外，Pedersen和同事发现淋巴细胞减少症是疾病进展的特征。事实上，淋巴减少的程度和时间是晚期疾病发展的预测因素：淋巴细胞减少越早越明显，疾病进展越快越严重。鉴于病毒不会在淋巴细胞中复制，这种对淋巴细胞的影响令人费解。据推测，病毒对单核细胞和巨噬细胞（重要的细胞因子产生者）的影响可能导致淋巴细胞凋亡。特别是TNF-a的分泌可能导致这一现象。

血清生化变化反映了所涉及的一个或多个器官。通常，总蛋白升高，并出现白蛋白-球蛋白比值（A：G）降低，反应γ-球蛋白的增加。Jeffery及其同事的一项研究发现，A:G大于0.6至0.8能很好的预测动物没有发生FIP。因此，尽管低A：G的特异性较差，但当猫群发病率较低时，发现较高的A：G有助于排除FIP。在血清蛋白电泳上，A:G降低可能伴有多克隆丙种球蛋白病。大多数患有FIP的猫都有胆红素血症和胆红素尿。胆红素水平的升高是由于FIP通常伴随红细胞的破坏和血红蛋白的积累，而不是肝脏受累。这些发现本身都不具有致病性。

对渗出液的分析非常有帮助。通常，它是一种富含细胞、蛋白质和纤维蛋白的改性渗出液。最近的一项研究显示急性期蛋白（APP）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被认为是区分渗出液中有或没有FIP的猫的最佳应用，1550 mg/mL的临界值对诊断FIP的敏感性和特异性分别为93%。然而，渗出型的诊断并不像非渗出型那么困难，非渗出型往往表现为模糊的体征和非特异性的血液参数。超声可以识别腹部或胸膜腔内的少量液体，以进行诊断评估。

FCoV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鉴定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。在FIP诊断的截止值方面，诊断实验室之间存在的可变性以及在检测中使用的病毒株影响血清学检测的结果。虽然升高的抗体滴度与FIP一致，但也见于健康的FCoV感染的猫。此外，患有FIP的猫可能具有较低或阴性的FCoV抗体滴度。抗体水平的降低可能反映了大量病毒与抗体的结合，或免疫衰竭。因此，抗体检测对FIP诊断的价值值得怀疑。即使病毒特异性7b蛋白的抗体水平升高 (据推测仅由邪恶双胞胎表达) 也被证明是非特异性的。在神经系统疾病中，评估脑脊液（CSF）抗体水平可能会有所帮助：1项研究报告，CSF中大于640的滴度表示FIP。

剩下的就是检测病毒本身了。这种病毒检测可以通过抗原检测来完成，这对于生前诊断通常涉及病毒感染细胞的免疫荧光 (IF)。这项测试的灵敏度最高，是针对渗出液中的巨噬细胞。这项研究表明，FCoV IF 的敏感性为100% ，特异性为71.4% 。该研究中的样本量较小 (10只具有确认的FIP的猫，7只没有FIP的猫)。此外该检测也需要渗出液，只能诊断湿性猫传腹。IF可以检测干性病例，但通常样本来自尸检。Rissi的一项研究发现，在神经FIP病例中，新鲜组织样本上的IF远不如IHC检测FCoV。因此，研究人员得出结论，IHC对FIP的诊断比IF更敏感、更可靠。

另外，用于基因检测的 PCR 可能是目前最常用的病毒鉴定模式。然而，如何通过PCR区分“邪恶双胞胎”和“善良双胞胎”仍然存在问题。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，相反，尤其是对干性病例，在血液中检测病毒可能很困难。病毒载量的帮助也是可疑的，因为来自FCoV感染发生的家庭的猫可能有高水平的病毒血症。

至少有一项商业试验可以定量病毒的信使RNA（mRNA）的量，特别是膜蛋白的量。病毒mRNA的数量或拷贝数与病毒复制的程度相关。因此，其在肠外部位样本中的存在表明病毒在该组织/液体中复制。已知FIPV在单核细胞和巨噬细胞中高效复制，而肠内形式的病毒没有这个能力。在血液、渗出液或组织中发现大量的病毒mRNA表明存在FIP病毒。根据实验室数据，该检测方法以高度特异性识别FIP病毒，阴性表明不存在复制FIPV。

已经发现几种突变与FIP发展相关。这些突变包括膜蛋白基因的点突变，以及编码非结构蛋白3c的基因的点突变；7b非结构蛋白基因的缺失突变；以及棘突蛋白基因的双核苷酸变化。Brown和同事发现了与FIP发生相关的M膜蛋白基因突变。研究人员推测，与内部分离株的突变相反，发生了变异病毒的重叠感染。Hora和同事得出结论，M基因的突变以及肠道和全身FCoV的同源性支持了感染分离株的体内突变导致FIP的理论。

非结构蛋白基因3c和7b受到了广泛关注。导致3c蛋白截短的缺失突变与病毒的系统性传播和在肠上皮细胞中复制能力的丧失有关。Pedersen和同事们发现，在他们的研究中，完整的3c基因是所有FCoV肠道分离株的特征，也是唯一一个在粪便中脱落的FCoV分离株。他们得出结论，完整的3c基因是肠道复制所必需的。BankWolf及其同事发现，3c中的突变以及刺突蛋白基因的变化与FIP表型相关，而膜蛋白或7a和7b蛋白中没有与FIP相关的变化。这些看似矛盾的结果强调了理解FIP发病机制以及FCoV基因组突变的困难。

检测Spike蛋白基因的点突变使PCR检测具有实用性，可通过识别该突变检测FIP。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中。此外，渗出液仍是首选的样本，但干性病例没有渗出液。在Felten及其同事对127只猫 (其中63只患有FIP) 的研究中，研究人员发现100% 的特异性，但6.5% (血清或血浆) -65% (积液) 的敏感性较低。研究人员得出结论，虽然对 Spike 突变的阳性 PCR 检测是 FIP 的良好证据，但阴性结果不能排除这种诊断，尤其是在检测血清或血浆时。Barker及其同事的另一项研究发现，在102只猫中，57只患有FIP，与仅通过逆转录PCR检测FCoV相比，识别棘突蛋白基因内的突变并不能显著增强FIP的诊断。

尽管如此，无论采用何种方法，PCR都是一种有用的检测方法，因为它揭示了病毒在肠外部位的系统传播和存在。然而，人们必须始终记住，假阴性和阳性结果是可能的，这意味着，虽然在这个诊断墙上多了一块砖，但是不可能仅仅用 PCR 来确认 FIP 诊断。如果在血液、积液或组织样本中发现变异或复制病毒，以及本文描述的FIP的其他指标，这是FIP诊断的良好证据。

金标准仍然是受影响组织上FCoV的IHC组织病理学。病灶分布于血管和血管周围，通常为脓性肉芽肿。不幸的是，这涉及到侵入性采集样本，这在患病和虚弱的猫身上通常是不可能的。对受累器官/组织的细针抽吸物（FNA）的检测可能有助于确诊。然而，Felten 及其同事的一项调查发现，FNA 用于 IHC 既不能确认也不能排除 FIP。因此，FIP的死前诊断仍然需要通过识别宿主因素和检测病毒来构建诊断墙。

治疗最新进展

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复制。

因为 FIP 是一种免疫介导的疾病，使用皮质类固醇抑制免疫反应的负面影响，包括体液反应，长期以来一直是治疗这种疾病的唯一选择。该皮质类固醇给药可能提供一些姑息性缓解，但不影响结果。当病变是局灶性的并且局限于单个组织，例如前葡萄膜炎时，皮质类固醇可能是最有用的。根据疾病的严重程度和宿主因素，FIP猫可能存活数周或数月。

人们尝试使用细胞因子修饰免疫应答，但效果有限。干扰素，无论是猫还是人类重组，对FIP猫都没有显示出任何积极作用。使用聚丙烯基免疫刺激剂增强T淋巴细胞反应，以促进猫的CMI，取得了不同的成功。这种药物的作用机制尚不清楚。该药物在干性FIP已经取得了一些成功，提高了受感染猫的存活率。但这个药物在湿性猫传腹上无效。在使用该化合物的田间研究中，60只FIP猫中有8只存活超过200天，4只存活超过300天。所有人都是干性FIP。

针对FCoV复制的治疗有很大的希望。抗病毒药物最理想的靶向是病原体，而不影响未感染的细胞。病毒复制所必需的病毒酶是很好的干预目标。特别是，负责蛋白质加工的病毒蛋白酶通常是病毒结构成熟所必需的，并且可能是影响病毒复制的极好候选酶。如前所述，冠状病毒编码病毒蛋白裂解所需的蛋白酶，这是抗病毒药物的可行靶点。这类化合物已被合成，并在对抗严重急性呼吸综合征和FIP的冠状病毒药物方面取得了一些成功。已鉴定出在体外和体内抑制病毒蛋白酶活性的化合物。其中一种是GC376，其可以抑制疾病的发展，并可使感染FIPV的猫病情得到缓解。结果显示，gc376治疗的最低疗程为12周。在试验中，20只自然出现FIP的猫中有13只最终死于疾病复发，但7只存活下来。副作用包括注射部位疼痛和皮下炎症，乳牙延迟脱落或滞留，成年牙延迟发育。未发现病毒对该药物产生耐药性。这种药物需要进一步研究，但在治疗FIP方面有希望。

一种核苷类似物，GS5734，及其母体药物，GS441524，开发用于治疗人类病毒感染，人们对其治疗 FIPV 的疗效进行了测试。GS441524在猫细胞中进行体外评价，随后在实验室猫体内进行评价。随后对自然获得FIP的猫进行了田间试验。26只猫接受了为期12周的药物测试。18只猫保持健康，而5只复发的猫再次接受了更高剂量的治疗，病情缓解。两只猫治疗2次复发也反应良好; 因此，25只猫是长期存活者。

目前，这些药物尚未上市。它们是通过黑市非法获得的。Neils Pedersen博士是这些药物作为治疗药物的共同研究者之一，据他说，主要在中国的一些实体正在生产GS-441524（GS）和GC376（GC），主要出售给患有FIP的绝望猫主人。虽然最初的努力集中在GC上，但黑市的重点已迅速转移到GS上。虽然这种GS和GC的营销和使用在技术上是非法的，兽医协助用这种药物治疗猫可能被认为是不道德的，但持有GC和GS专利的公司没有有效手段阻止这种黑市使用。因此，除研究目的外，目前不建议使用这些产品。

在实验上，一种使用小干扰RNA的方法已显示出在体外限制病毒复制的有效性。它通过诱导转录后基因沉默来实现这一点：引入与FCoV基因组序列相对应的小片段RNA双链体，并导致病毒mRNA的序列特异性靶向性内切酶破坏。这种治疗在体外对FCoV有效。这项技术能否在体内用于FCoV还有待观察。仍然存在一些障碍，包括药物输送和消除脱靶效应。然而，这项技术有望用于治疗。

总结

FIP仍然是一个令人恐惧和心碎的诊断。由于它的高死亡率和FCoV感染的高流行率，它不仅是一种严重的疾病，而且可能会令人沮丧的诊断，甚至更令人沮丧的治疗。诊断仍然是多种指标的组合，包括病毒检测。未来，FIP的有效治疗方案有望在改变宿主免疫反应和抑制病毒复制两方面发挥作用。

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