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為此,聯(lián)盟微信公眾號設(shè)立《新技術(shù)&研究進(jìn)展》欄目,收集、發(fā)布獸藥產(chǎn)業(yè)相關(guān)技術(shù)創(chuàng)新及研究進(jìn)展,本期介紹中國獸醫(yī)藥品監(jiān)察所朱元源團(tuán)隊發(fā)表的《豬口蹄疫特點、流行情況及疫苗使用現(xiàn)狀》(本文刊發(fā)于中國獸藥雜志2022年第12期)。
基金項目:
國家重點研發(fā)計劃項目(2021YFD1800300)
作者簡介:
馬建榮,碩士研究生,從事豬口蹄疫病毒致病機(jī)制研究。
通訊作者:
朱元源。E-mail:zhuyuanyzz@163.com
口蹄疫(Foot-and-mouth disease,F(xiàn)MD)是一種由口蹄疫病毒(Foot-and-mouth disease virus,F(xiàn)MDV)引起的急性、熱性、高度傳染性的家畜疫病,其中豬、牛、羊等偶蹄動物最為易感。口蹄疫具有發(fā)病急、傳播迅速、發(fā)病率高、宿主譜系廣、危害大等特點,曾多次在世界范圍內(nèi)流行,對全球畜牧業(yè)造成嚴(yán)重沖擊,WOAH將其列為必須上報的烈性動物傳染病,我國也將其列為一類動物疫病??谔阋卟《臼菃喂烧淩NA病毒,屬于小RNA病毒科、口蹄疫病毒屬,病毒粒子呈球形,無囊膜。其基因組全長約8500 bp,依次由5’UTR、ORF和3’UTR組成。ORF編碼聚蛋白逐級降解成4種結(jié)構(gòu)蛋白(VP4、VP2、VP3和VP1)和9種非結(jié)構(gòu)蛋白(Lab/Lb、2A、2B、2C、3A、3B1、3B2、3B3和3C)。VP4完全位于衣殼內(nèi)部,VP1、VP2、VP3位于病毒粒子表面,為表面結(jié)構(gòu)蛋白,與病毒的抗原性有關(guān);VP3蛋白主要參與衣殼的穩(wěn)定性;VP1蛋白大部分暴露于衣殼表面,是主要的抗原決定簇所在部位,其中G-H環(huán)是誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生中和抗體最關(guān)鍵的抗原表位,基于VP1核苷酸序列的系統(tǒng)發(fā)育分析,已廣泛用于口蹄疫病毒基因演化、流行病學(xué)調(diào)查、疫源追蹤和病毒遷移等規(guī)律的研究。
口蹄疫一年四季均可發(fā)生,多發(fā)于春、冬兩季,其宿主譜系廣范,其中豬口蹄疫在病毒的入侵方式、排毒途徑和疫苗的接種程序與牛羊口蹄疫不同。
1.1 傳播途徑不同
豬口蹄疫主要以接觸傳播為主,飼喂口蹄疫病毒污染物(病豬的乳汁、排泄物、分泌物等)、直接接觸感染動物、豬只處于嚴(yán)重污染的環(huán)境(圈舍、屠宰場、運輸車輛等)均易感染口蹄疫病毒,與牛羊相比,豬對氣源性傳播并不易感,但是在低溫濕潤的環(huán)境中,也可通過氣溶膠傳播口蹄疫病毒。??谔阋咧饕ㄟ^呼吸道感染,也可通過皮膚、粘膜破口感染。而羊口蹄疫則主要通過呼吸道感染,通過空氣感染途徑,羊?qū)谔阋卟《揪哂泻芨叩母腥拘?,在疫情爆發(fā)期間,羊主要通過和患病動物的接觸而感染。
1.2 感染劑量及病毒排毒情況不同
豬蹄球接種1~10 IU可發(fā)病,而鼻內(nèi)接種需要1000 IU以上的病毒才能感染。牛所需感染劑量較小,舌面上皮接種1 IU、氣溶膠達(dá)10~100 IU病毒可使牛感染口蹄疫。羊經(jīng)由鼻內(nèi)和氣管內(nèi)接種所需的感染劑量為10000 IU,自然感染最低劑量為8 IU。發(fā)病豬在發(fā)病初期排毒量最大,感染7 d后會持續(xù)排毒4~5 d,在病毒血癥高峰期檢測氣溶膠病毒排毒量約為108 ID,是牛的1500倍。豬感染口蹄疫后可通過呼吸道排出大量病毒,被稱為口蹄疫流行的“病毒放大器”;綿羊、山羊等宿主在感染后無癥狀持續(xù)攜帶病毒,被稱為口蹄疫流行的“病毒儲存器”;牛對口蹄疫最敏感,因此被稱為口蹄疫流行的“病毒指示器”。不過,經(jīng)感染口蹄疫病毒的豬康復(fù)后不會變成帶毒者,而綿羊、山羊的咽喉部在康復(fù)后4~6個月、牛咽組織在康復(fù)后6~24個月內(nèi)均可檢測到病毒。
1.3 免疫劑量不同
豬對口蹄疫病毒免疫應(yīng)答相對遲鈍,豬免疫時需要高劑量的有效抗原,20世紀(jì)60~70年代荷蘭在免疫豬時使用的疫苗免疫劑量是牛的4~10倍。Morgan等通過實驗研究表明,A12-119株病毒免疫豬的最低有效抗原含量為160 ng,而牛的最低有效抗原含量為40 ng。McKercher等發(fā)現(xiàn)采用??谔阋咭呙纾溲趸X水劑疫苗)免疫豬只時效果不佳,需要使用4~6倍劑量的牛口蹄疫疫苗或油佐劑疫苗才對豬只具有一定免疫保護(hù)作用。
口蹄疫病毒分為7種血清型,包括O型、A型、亞洲1型(Asia1型)、C型、南非1型(SAT1型)、南非2型(SAT2型)和南非3型(SAT3型),某些血清型僅呈局部散發(fā)趨勢,具有明顯的地理分布特征,如Asia1型主要流行于亞洲(我國自2011年6月以后未見報告),SAT1、SAT2、SAT3則主要流行于非洲,而其它血清型特別是O型,廣泛流行于世界各大洲。
WOAH/FAO世界口蹄疫參考實驗室根據(jù)毒株基因序列和區(qū)域進(jìn)化關(guān)系分析,又將口蹄疫病毒分為若干個遺傳拓?fù)湫?。根?jù)遺傳分類,我國目前主要流行東南亞拓?fù)湫停⊿EA型)、中東-南亞拓?fù)湫停∕E-SA型)和古典中國拓?fù)湫停–athay型)三種遺傳拓?fù)湫偷目谔阋卟《?,近年來豬O型口蹄疫主要由以上遺傳群的病毒引起,其優(yōu)勢流行毒株是Mya98毒株、PanAsia和Cathay毒株。Mya98毒株屬于SEA型,是我國最主要的豬口蹄疫流行毒株;PanAsia毒株屬于ME-SA型,傳播能力很強(qiáng),曾引起亞洲、非洲和歐洲大規(guī)模爆發(fā)口蹄疫疫情,目前在我國仍為地方性、散發(fā)流行;Cathay型毒株曾被稱為“豬毒遺傳群”,主要感染豬,牛羊病例很少。豬A型口蹄疫按遺傳分類分為歐洲-南美拓?fù)湫停‥u-SA型)、亞洲拓?fù)湫停ˋsia型)和非洲拓?fù)湫停ˋfrica型)三個遺傳拓?fù)湫停總€型又包含有多個遺傳譜系的毒株,我國目前主要流行的是Asia型的Sea-97毒株。口蹄疫參考實驗室根據(jù)流行病監(jiān)控結(jié)果進(jìn)行毒株遺傳進(jìn)化關(guān)系分析,同時結(jié)合國外相關(guān)資料發(fā)現(xiàn),Sea-97毒株是東南亞地區(qū)特有的一個A型流行毒。
據(jù)WOAH統(tǒng)計,2005-2021年間,全球共有40個國家和地區(qū)向WOAH通報豬口蹄疫疫情或疑似存在口蹄疫感染(豬)病例,在WOAH已公布的豬口蹄疫疫情中,共有O、A、Asia1、SAT1、SAT2五種血清型被通報,未見C型和SAT3型(表1)。
甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)王錫禎教授等通過調(diào)查發(fā)現(xiàn),中國最早有口蹄疫的記載是1893年前后,在云南西雙版納邊界地區(qū)曾經(jīng)流行過類似口蹄疫的疫病。中國臺灣1913-1916年、1924-1929年前后兩次發(fā)生口蹄疫,到1997年已有68年未發(fā)生該病。1997年3月,中國臺灣爆發(fā)了O/Taiwan/97株引起的豬口蹄疫,僅三周傳至全島,屠宰了約38%(400多萬)的豬,造成約60億美元的經(jīng)濟(jì)損失;2010年,亞洲發(fā)生由Mya98毒株引發(fā)的O型口蹄疫;2013年,廣東茂名發(fā)生由A/Se-97/G2毒株引起的A型口蹄疫(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/KF450794)。
2000年以來,我國采取全覆蓋免疫接種的豬口蹄疫防控策略,并結(jié)合強(qiáng)化檢測等諸多措施,我國豬口蹄疫疫情次數(shù)呈下降趨勢。但是鑒于周邊國家嚴(yán)峻的口蹄疫疫情情況,血清型多樣、流行毒株復(fù)雜,對我國造成了潛在的傳入風(fēng)險,我國口蹄疫防控情形依然嚴(yán)峻。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部獸醫(yī)公報公布的動物疫情數(shù)據(jù)顯示,自2010年以來,中國豬口蹄疫爆發(fā)點較多,全國17個省份共發(fā)生豬口蹄疫疫情51起(表2),累計6000余頭豬發(fā)病,主要集中在中國西北地區(qū)和東南部,其中發(fā)病血清型O型31起,A型5起,未通報血清型15起。
2011年6月以來我國未檢出Asia 1型病原學(xué)陽性樣品,O型和A型為主要流行的豬口蹄疫血清型(表3)。相比于A型,我國O型豬口蹄疫流行情況更為復(fù)雜,2017-2018年,Cathay、Mya/7/98、PanAsia毒株分別引發(fā)8起、5起、1起豬口蹄疫感染事件。2018年以后,Cathay毒株逐漸成為優(yōu)勢流行毒株,Mya/7/98毒株嗜豬分支在國內(nèi)仍保持較強(qiáng)的流行勢頭和“發(fā)散式”進(jìn)化。
我國養(yǎng)豬業(yè)具有養(yǎng)殖量大、調(diào)運頻繁等特點,所以采用撲殺結(jié)合疫苗免疫的口蹄疫防控策略。其中疫苗質(zhì)量的高低直接關(guān)乎到免疫效果,疫苗質(zhì)量取決于疫苗有效抗原含量、疫苗種毒與流行毒株的匹配性、疫苗種毒的免疫原性等。2014年,《農(nóng)業(yè)部公告第2078號》對口蹄疫疫苗總蛋白含量、內(nèi)毒素等檢驗標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了規(guī)定,我國口蹄疫疫苗懸浮培養(yǎng)及純化濃縮工藝換代替換,高效液相色譜法檢測146s在疫苗中間產(chǎn)品質(zhì)量控制中廣泛使用,疫苗抗原含量及純度顯著提高,疫苗質(zhì)量不斷提升,為豬口蹄疫防控提供了有力物資。
農(nóng)業(yè)農(nóng)村部2018年1月2日發(fā)布通告,亞洲1型口蹄疫正式退出免疫,對亞洲1型口蹄疫的防控策略調(diào)整為以“檢測捕殺”為主,自2018年7月1日起全國停止生產(chǎn)、銷售、免疫含有亞洲1型口蹄疫病毒組分的疫苗。據(jù)國家獸藥基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫公開數(shù)據(jù)顯示,截至2022年4月,我國現(xiàn)批準(zhǔn)上市的豬口蹄疫疫苗13種(表4),包括滅活疫苗、合成肽疫苗,表位缺失疫苗、病毒樣顆粒疫苗四類(另有空衣殼疫苗暫未上市,口蹄疫亞洲1型疫苗因退出免疫暫未統(tǒng)計),均為O型或A型豬口蹄疫疫苗。目前,我國約150家獸用生物制品企業(yè)(廠)中,有9家企業(yè)(廠)生產(chǎn)口蹄疫疫苗。
獸用生物制品的批簽發(fā)數(shù)據(jù)在一定程度上反映了獸用疫苗生產(chǎn)數(shù)量以及需求情況。根據(jù)中國獸藥信息網(wǎng)獸藥基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫查詢系統(tǒng)(http://vdts.ivdc.org.cn:8081/cx/)的數(shù)據(jù)顯示(圖1,豬口蹄疫O型病毒樣顆粒疫苗等部分產(chǎn)品暫無數(shù)據(jù),未統(tǒng)計),我國目前生產(chǎn)較多的是豬口蹄疫O型滅活疫苗(O/Mya98/XJ/2010株+O/GX/09-7株)和豬口蹄疫O型、A型二價滅活疫苗(Re-O/MYA98/JSCZ/2013株+Re-A/WH/09株)。鑒于Mya98毒株是2010年來危害我國畜牧業(yè)發(fā)展的主要流行毒株,因此這兩種疫苗批簽發(fā)數(shù)量高于其他疫苗。豬口蹄疫O型滅活疫苗(O/Mya98/XJ/2010株+O/GX/09-7株)2014年批簽發(fā)數(shù)量在豬口蹄疫疫苗中所占比例較大,后批簽發(fā)數(shù)量逐年下降;O/GX/09-7株屬于O/Cathay毒株,2018年后O/Cathay毒株較為流行該疫苗批簽發(fā)仍然有一定數(shù)量。2019年豬口蹄疫O型、A型二價滅活疫苗(Re-O/MYA98/JSCZ/2013株+Re-A/WH/09株)批簽發(fā)數(shù)量有所下降,2020年大幅度回升。
目前豬A型口蹄疫疫苗毒株較穩(wěn)定,免疫原性好,免疫效果好;而豬O型口蹄疫毒株遺傳變異快,免疫原性弱,免疫效果差,是口蹄疫防控需要關(guān)注的重點。口蹄疫O/Mya98系是近年來危害我國畜牧業(yè)發(fā)展的主要流行毒株,尤其是Mya/7/98嗜豬分支在國內(nèi)保持較強(qiáng)的流行勢頭。在重點防控Mya/7/98系的同時,還需關(guān)注發(fā)展勢頭迅猛的Cathay拓?fù)湫托仑i毒系毒株。我國是生豬養(yǎng)殖大國,豬口蹄疫疫苗市場占比比牛羊口蹄疫疫苗高,豬口蹄疫的防控是我國口蹄疫防控的關(guān)鍵,因此應(yīng)持續(xù)監(jiān)測豬口蹄疫流行態(tài)勢,合理預(yù)測未來毒株變異趨勢,通過交叉中和保護(hù)試驗等監(jiān)測疫苗對流行毒株的免疫保護(hù)力,做好口蹄疫免疫及免疫效果評估,科學(xué)、有效、高效地防控口蹄疫。
參考文獻(xiàn):略
編輯:周盼伊
審核:劉業(yè)兵
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