猫传染性腹膜炎发病机制、诊断和治疗的最新进展
杜洪超 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：
猫传染性腹膜炎（猫传播性腹膜炎）对于从业者来说仍然是一种令人沮丧和神秘的疾病，对于猫主人来说也是一个令人心碎的诊断。对这种疾病进行了大量的研究，不仅在我们对这种疾病的理解方面，而且在改进该疾病的诊断和开发治疗方法方面。本文总结了对这种令人费解的疾病的新见解。
FIP 的独特之处在于病原体猫冠状病毒 (FCoV) 感染很常见，但危及生命的猫腹膜内传播 (FIP) 并不常见。 FIP 在 2 岁以下的猫中最常见。诊断具有挑战性，因为识别 FCoV 或对该病毒的抗体反应对于识别 FIP 几乎毫无用处。学者们广泛研究了导致疾病发展的病毒突变，但将相对无害的“好双胞胎”转变为导致致命疾病的有毒“邪恶双胞胎”的变化仍然难以捉摸。
基本信息、病史及临床症状
如前所述，FIP 在幼猫中最常见，通常小于 1 岁。有人推测存在品种易感性，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进行遗传关联。疾病也可能发生在不相关的猫身上，例如收容所中的猫。已知与 FIP 发生相关的宿主因素包括主要组织相容性复合体 (MHC) 谱、细胞因子反应质量和细胞介导的免疫 (CMI) 反应谱。已知患有 FIP 的猫会对病毒产生显着的体液反应，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然是推测性的。
人们经常会注意到最近的压力事件或情况的历史，例如避难所和庇护所、手术（例如绝育或绝育）或更微妙的事件（例如社会阶层的变化）。大多数疾病发生在高密度、多猫环境中，例如围栏或救援设施，这会增加猫接触 FCoV 的机会以及存在的 FCoV 数量（通过压力）。压力也有助于 FIP 的发展。
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，并且至少部分涉及抗体依赖性细胞毒性和由于对病毒和病毒感染细胞的强烈但无效的抗体反应而导致的免疫复合物沉积。在渗出性或“湿性”形式中，可以看到相对快速的病程和广泛的血管炎，表现为体腔中的液体积聚，特别是在腹部。非积液或“干燥”形式的患者可能会出现更长、更隐蔽的病程，并出现与所涉及的器官或组织相关的症状。例子包括一只或两只眼睛的肠炎、肾脏疾病、中枢神经系统疾病或前葡萄膜炎。大多数病猫有非特异性临床表现，如嗜睡、食欲不振、体重减轻和反复发烧。
发病机制最新进展
一小部分感染相对无害且常见病毒的猫是如何患上这种不可避免的致命疾病的？病原体、宿主和环境均在发病过程中发挥一定的作用。许多研究都集中在病毒本身以及是什么将“好双胞胎”或无毒力的 FCoV 变成“坏双胞胎”或致命的 FIP 病毒 (FIPV)。
FCoV是与犬肠道冠状病毒和猪传染性胃肠炎病毒相关的I型冠状病毒。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密切。冠状病毒具有较大的 RNA 基因组，这使得单个分离株内的突变率较高，并且当多个病毒分离株感染细胞时，病毒之间具有重组的能力。据认为，II 型 FCoV 的刺突包膜糖蛋白基因是 I 型 FCoV 与犬肠道冠状病毒重组事件的结果。这导致 FCoV 与 I 型犬冠状病毒具有抗原相关性。
尽管FCoV感染最初发生在肠上皮细胞中，但病毒发生突变并获得了进入单核细胞和巨噬细胞并在其中复制的能力。 FIPV 是在单核细胞和巨噬细胞中高效复制的“邪恶双胞胎”。这使得 FIPV 能够扩散到全身。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，与泛白血病病毒或猫杯状病毒等其他病原体不同，FIPV不会脱落或脱落水平很低，这可能是FIP流行较少见的原因之一。
当冠状病毒复制并复制其基因组时，就会发生突变。 RNA病毒很容易变异，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，变异的可能性就越大。持续病毒复制的慢性感染是诱变的完美场景。 FCoV 会导致持续感染，并伴有慢性、经常是间歇性的粪便排出。
要了解突变，必须对 FCoV 基因组有一定了解（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、刺突蛋白的基因。这种蛋白质用于将病毒附着到其靶细胞上，然后进入细胞。接下来是几个编码功能未知的非结构蛋白的 ORF，包括 3a-cORF。 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基因产生一种次要包膜蛋白，而N基因编码一种覆盖螺旋核心中核酸的蛋白质。最后，7a-b ORF 还编码功能未知的非结构蛋白。引起 FIP 表型的突变的候选基因是刺突基因、3a-c 基因、膜基因和 7a-b ORF。
图1 FCoV基因组及碱基编号；条形图代表 FCoV 蛋白的 ORF。
（E.、BSc(RVC)、BVSc()、PhD()、-CA、英国。）
导致细胞向性变化的病毒基因组突变可能有助于增强毒力和 FIP 的发展。这种变化至少部分涉及刺突包膜糖蛋白基因的突变。由于病毒的这种表面蛋白是病毒附着到其靶细胞所必需的，因此它在细胞向性中起着重要作用。刺突蛋白基因的突变（包括 Chang 及其同事发现的 2 个替代密码子）与 183 个 FIPV 分离株中 95% 以上的 FIP 表型相关。这些核苷酸变化导致病毒包膜和细胞膜之间融合区两个位置的氨基酸发生变化。研究人员推测，这些变化使病毒能够在单核细胞和巨噬细胞中有效复制。目前认为细胞向性的这种变化在 FIP 的发展中发挥了作用。
和同事研究了刺突蛋白基因内的切割位点，以寻找与获得毒力相关的变化。研究人员得出结论，该基因组区域内的变化对于 FIP 的发展至关重要，并且这些变化导致刺突蛋白上蛋白水解酶识别位点的弗林蛋白酶家族的调节。弗林蛋白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裂解成活性形式。冠状病毒使用该酶家族将刺突蛋白切割成其亚基。
在检测生物样本中的病毒时，至少有一种诊断性聚合酶链式反应 (PCR) 会寻找 Spike 基因突变。目前尚不清楚这种突变是否是唯一与 FIP 向性或发育改变相关的突变。尽管这种突变是 FIP 所必需的，但这种方向的变化似乎不足以导致所有猫发生 FIP，因为许多猫的血液中含有该病毒，但在其他方面是健康的。
此外，目前推测3c蛋白基因的突变也与向性变化有关。 3c蛋白是一种功能未知的非结构病毒蛋白。在 1 项研究中，所有粪便中的 FCoV 分离株均具有完整的 3c 基因；删除了 3c 基因的菌株不会随粪便排出。研究人员得出结论，肠道复制需要完整的 3c 基因。细胞向性的变化可能会导致肠上皮细胞复制能力的丧失，这可能解释了为什么多猫家庭中 FIP 爆发很少见。
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 的基因突变。这些蛋白质产物的功能尚不清楚，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 的缺失突变和 7b 蛋白基因的多重突变。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。研究了编码 FCoV 膜蛋白的基因突变。 Brown 及其同事发现了 FIPV M 基因中与毒性生物型相关的突变。然而，其他研究尚未发现 M 基因的一致变化与 FIP 表型相关。事实上，FIPV 可能需要超过 1 个突变才能引起疾病，并且所有 FIP 病毒中的突变可能并不相同。这使得不可能通过单一的非侵入性方法来诊断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，尤其是免疫抑制疾病，它们会影响猫免疫系统的状态，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清除病毒的免疫反应的能力和质量，或影响对 FCoV 的体液反应的倾向。细胞因子（例如增强细胞免疫反应的干扰素-γ）的产生可能会改变。 T淋巴细胞抵抗病毒感染和复制，保护宿主免受感染。目前发现它们在 FIP 猫中发生细胞凋亡。这种淋巴细胞凋亡可能是由患有 FIP 的猫体内肿瘤坏死因子-α (TNF-α) 产生增加引起的。
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 会攻击猫的某些家族，并且某些品种似乎更容易受到感染。现在已经发现了易感性的遗传性。至少在一项研究中，个体杂合性似乎发挥着重要作用，因此杂合性的丧失与 FIP 易感性增加和耐药性降低相关。应避免近亲繁殖和使用患有 FIP 的雄性或雌性猫进行繁殖。
包括压力源在内的环境因素似乎也会影响 FIP 的发展。来自或生活在多猫环境中的猫更有可能患 FIP。这可能是因为多只猫住在一起时，感染 FCoV 的可能性更高。导致 FCoV 暴露的其他因素包括猫的高密度、频繁引入、重新引入、来自不同来源（例如收容所、繁殖设施、猫展）的猫的混合、FCoV 的慢性脱落和消毒不充分。此外，压力会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。可以将其视为一砖一瓦建造诊断墙。不幸的是，最好的测试仍然是组织病理学，即使用受影响组织的 FCoV 免疫组织化学染色 (IHC)，通常仅在死亡后进行。
全血细胞计数结果包括非特异性白细胞增多、终末期淋巴细胞减少和正细胞正色素性贫血。免疫表型的流式细胞术可以帮助诊断：2003 年发表的一项研究表明，即使在淋巴细胞计数正常的猫中，T 淋巴细胞也会选择性减少。尽管研究人员发现这种改变的淋巴细胞分布并不是 FIP 所特有的，但他们确实发现全血流式细胞术中正常的淋巴细胞分布可以 100% 预测阴性 FIP。此外，他们的同事发现淋巴细胞减少是疾病进展的特征。事实上，淋巴细胞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-α的分泌可能导致这种现象。
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，白蛋白与球蛋白的比率 (A:G) 降低，反映了丙种球蛋白的增加。同事的一项研究发现，A:G 大于 0.6 至 0.8 是动物不会发生 FIP 的良好预测指标。因此，虽然较低的 A:G 特异性较差，但当猫群中的发病率较低时，较高的 A:G 有助于排除 FIP。血清蛋白电泳显示，A:G 减少可能与多克隆丙种球蛋白病有关。大多数患有 FIP 的猫都有胆红素血症和胆红素尿。胆红素水平升高是由于红细胞破坏和血红蛋白积聚所致，这通常与 FIP 相关，而不是肝脏受累。这些发现本身都不具有致病性。
渗出物的分析非常有帮助。通常，它是一种富含细胞、蛋白质和纤维蛋白的改良渗出物。最近的一项研究显示急性期蛋白 (APP) 升高，例如触珠蛋白、血清淀粉样蛋白 A 和 A-1 酸性糖蛋白 (AGP)。在这项研究中，AGP 被发现是区分渗出液中患有和不患有 FIP 的猫的最佳应用，其截止值为 1550 mg/mL，诊断 FIP 的敏感性和特异性分别为 93%。然而，积液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。超声波可以识别腹部或胸膜腔中的少量液体以进行诊断评估。
FCoV 特异性检测包括检测病毒特异性抗体以及通过抗原或基因检测来识别 FCoV 感染。已知 FCoV 特异性抗体的血清学价值很小。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 FIP 诊断截止值和测试中使用的病毒株之间存在的差异会影响血清学测试的结果。尽管抗体滴度升高与 FIP 一致，但在健康的 FCoV 感染猫中也可见到这种情况。此外，患有 FIP 的猫的 FCoV 抗体滴度可能较低或呈阴性。抗体水平下降可能反映出大量病毒与抗体结合，或免疫衰竭。因此，抗体检测对于FIP诊断的价值值得怀疑。即使针对病毒特异性 7b 蛋白（可能仅由邪恶双胞胎表达）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) 抗体水平可能会有所帮助：一项研究报告称，CSF 中的滴度大于 640 表明存在 FIP。
剩下的就是检测病毒本身。这种病毒检测可以通过抗原检测来完成，对于生前诊断通常涉及病毒感染细胞的免疫荧光（IF）。该测试具有最高的灵敏度并针对渗出液中的巨噬细胞。本研究表明，FCoV IF 的敏感性为 100%，特异性为 71.4%。本研究的样本量较小（10 只确诊 FIP 的猫和 7 只未确诊 FIP 的猫）。此外，该测试还需要漏出液，只能诊断湿猫腹部传播。 IF 可以检测干病例，但样本通常来自尸检。 Rissi 的一项研究发现，在神经性 FIP 病例中，新鲜组织样本上的 IF 检测 FCoV 的效果远不如 IHC。因此，研究人员得出结论，IHC 对 FIP 的诊断比 IF 更敏感、更可靠。
此外，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“好双胞胎”仍然是一个问题。最初人们认为检测血液中的病毒可以诊断 FIPV。然而，FCoV 通常可以在未感染猫的血液中检测到，相反，特别是在干燥的情况下，检测血液中的病毒可能很困难。病毒载量的帮助也值得怀疑，因为来自发生 FCoV 感染的家庭的猫可能具有高水平的病毒血症。
至少有一种商业化验可以量化病毒信使 RNA (mRNA) 的数量，特别是其膜蛋白的数量。病毒 mRNA 的数量或拷贝数与病毒复制的程度相关。因此，它在肠外部位样本中的存在表明病毒正在该组织/液体中复制。已知 FIPV 在单核细胞和巨噬细胞中有效复制，而肠道形式的病毒不具备这种能力。血液、渗出液或组织中存在大量病毒 mRNA 表明存在 FIP 病毒。根据实验室数据，该检测对FIP病毒具有高度特异性，阴性结果表明不存在复制的FIPV。
已发现多种突变与 FIP 的发生有关。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非结构蛋白基因缺失突变；以及刺突蛋白基因中的二核苷酸变化。 Brown 及其同事发现了与 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，发生了突变病毒的双重感染。 Hora 及其同事得出的结论是，M 基因的突变以及肠道和全身 FCoV 的同源性支持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受到广泛关注。导致 3c 蛋白截短的缺失突变与病毒的全身传播和肠上皮细胞复制能力的丧失有关。和同事发现，完整的 3c 基因是他们研究中所有 FCoV 肠道分离株的特征，并且是唯一在粪便中排出的 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。和同事发现 3c 的突变和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凸显了理解 FIP 发病机制以及 FCoV 基因组突变的困难。
Spike蛋白基因点突变的检测使得PCR检测变得实用，通过识别这种突变可以检测FIP。尽管这些测试可能有帮助，但尚不清楚这些突变是否存在于所有 FIP 病例中，或者是否存在于无症状病毒感染的猫中。此外，渗出液仍然是首选样品，但在干燥情况下不存在。在同事对 127 只猫（其中 63 只患有 FIP）进行的研究中，研究人员发现特异性为 100%，但敏感性较低，为 6.5%（血清或血浆）至 65%（体液）。研究人员得出结论，虽然 Spike 突变 PCR 检测呈阳性是 FIP 的良好证据，但阴性结果并不能排除这种诊断，尤其是在检测血清或血浆时。同事的另一项研究发现，在 102 只猫中，有 57 只患有 FIP，与单独通过逆转录 PCR 检测 FCoV 相比，识别刺突蛋白基因内的突变并不能显着提高 FIP 的诊断率。
尽管如此，无论使用何种方法，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性传播和存在。然而，必须始终记住，假阴性和阳性结果都是可能的，这意味着，尽管诊断墙上多了一块砖，但仅使用 PCR 无法确认 FIP 诊断。如果在血液、体液或组织样本中发现突变或复制的病毒，以及本文中描述的其他 FIP 指标，则这是诊断 FIP 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。病变位于血管内和血管周围，通常是脓肉芽肿。不幸的是，这涉及侵入性采集样本，这对于生病和虚弱的猫来说通常是不可能的。对受影响的器官/组织进行细针抽吸 (FNA) 检测可能有助于确诊。然而，等人的一项调查。和同事发现 IHC 的 FNA 既不能确认也不能排除 FIP。因此，FIP的生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。
由于FIP是一种免疫介导的疾病，长期以来，使用皮质类固醇来抑制免疫反应（包括体液反应）的负面影响一直是治疗该疾病的唯一选择。皮质类固醇的施用可能会提供一些姑息缓解，但不会影响结果。当病变为局灶性且仅限于单个组织时（例如前葡萄膜炎），皮质类固醇可能最有用。根据疾病的严重程度和宿主因素，患有 FIP 的猫可能会存活数周或数月。
已经尝试使用细胞因子来改变免疫反应，但成效有限。干扰素，无论是猫科动物干扰素还是人类重组干扰素，对患有 FIP 的猫均未显示出任何积极作用。基于聚丙烯的免疫刺激剂已被用来增强 T 淋巴细胞反应，以促进猫的 CMI，并取得了不同程度的成功。该药物的作用机制尚不清楚。该药物在治疗干性 FIP 方面取得了一些成功，提高了受感染猫的存活率。但此药对湿猫腹胀无效。在使用这种化合物的现场研究中，60 只 FIP 猫中有 8 只存活了 200 多天，4 只存活了 300 多天。全部都有干 FIP。
针对 FCoV 复制的治疗方法前景广阔。抗病毒药物理想地针对病原体而不影响未感染的细胞。病毒复制所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的候选酶。如前所述，冠状病毒编码裂解病毒蛋白所需的蛋白酶，这是抗病毒药物的可行靶点。此类化合物已被合成，并作为抗严重急性呼吸综合征和 FIP 的冠状病毒药物取得了一些成功。已鉴定出在体外和体内抑制病毒蛋白酶活性的化合物。其中之一，GC376，可以抑制疾病进展并使感染 FIPV 的猫得到缓解。结果显示，gc376治疗的最短疗程为12周。在试验中，20 只患有自然发生 FIP 的猫中，有 13 只最终因疾病复发而死亡，但有 7 只幸存。副作用包括注射部位疼痛和皮下炎症、乳牙延迟脱落或保留以及恒牙发育延迟。尚未发现病毒对该药物具有抗药性。该药物需要进一步研究，但显示出治疗 FIP 的前景。
开发用于治疗人类病毒感染的核苷类似物及其母体药物，已测试其治疗 FIPV 的功效。在体外猫细胞中进行评估，随后在实验室猫体内进行评估。随后对自然感染 FIP 的猫进行了现场试验。在 12 周内对 26 只猫进行了药物测试。十八只猫保持健康，而五只复发的猫再次接受更高剂量的治疗并进入缓解状态。两只猫也对两次复发的治疗反应良好；因此，有 25 只猫成为了长期幸存者。
目前，这些药物尚未上市。它们是通过黑市非法获得的。 Neils 博士是这些药物治疗的联合研究员之一，他表示，主要在中国的几家实体正在生产 GS-（GS）和 GC376（GC），主要销售给患有 FIP 的绝望猫主人。虽然最初的工作重点是 GC，但黑市的焦点很快转向了 GS。虽然这种 GS 和 GC 的营销和使用在技术上是非法的，并且兽医用这种药物协助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的方法来阻止这种黑市使用。 。因此，除研究目的外，目前不建议使用这些产品。
实验表明，使用小干扰 RNA 的方法可有效限制病毒体外复制。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 RNA 双链体小片段，并导致病毒 mRNA 的序列特异性靶向核酸内切酶破坏。这种治疗方法在体外对 FCoV 有效。这项技术是否可以用于体内的 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，该技术有望用于治疗用途。
总结
FIP 仍然是一个令人恐惧和令人心碎的诊断。由于 FCoV 感染的高死亡率和高患病率，它不仅是一种严重的疾病，而且诊断起来令人沮丧，治疗起来更令人沮丧。诊断仍然是多种指标的结合，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方面发挥作用。
参考文献省略