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為此,,聯(lián)盟微信公眾號設立《新技術&研究進展》欄目,收集,、發(fā)布獸藥產(chǎn)業(yè)相關技術創(chuàng)新及研究進展,,本期介紹中國獸醫(yī)藥品監(jiān)察所朱元源團隊發(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??谔阋呔哂邪l(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)構蛋白(VP4,、VP2,、VP3和VP1)和9種非結(jié)構蛋白(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)構蛋白,,與病毒的抗原性有關,;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)是誘導機體產(chǎn)生中和抗體最關鍵的抗原表位,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后不會變成帶毒者,,而綿羊,、山羊的咽喉部在康復后4~6個月、牛咽組織在康復后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答相對遲鈍,,豬免疫時需要高劑量的有效抗原,20世紀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??谔阋咭呙缁蛴妥魟┮呙绮艑ωi只具有一定免疫保護作用,。
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)域進化關系分析,,又將口蹄疫病毒分為若干個遺傳拓撲型,。根據(jù)遺傳分類,我國目前主要流行東南亞拓撲型(SEA型),、中東-南亞拓撲型(ME-SA型)和古典中國拓撲型(Cathay型)三種遺傳拓撲型的口蹄疫病毒,,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,,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-南美拓撲型(Eu-SA型),、亞洲拓撲型(Asia型)和非洲拓撲型(Africa型)三個遺傳拓撲型,,每個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,??谔阋邊⒖紝嶒炇腋鶕?jù)流行病監(jiān)控結(jié)果進行毒株遺傳進化關系分析,同時結(jié)合國外相關資料發(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峻的口蹄疫疫情情況,,血清型多樣,、流行毒株復雜,對我國造成了潛在的傳入風險,,我國口蹄疫防控情形依然嚴峻,。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)仍保持較強的流行勢頭和“發(fā)散式”進化。
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)毒素等檢驗標準進行了規(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)保持較強的流行勢頭,。在重點防控Mya/7/98系的同時,還需關注發(fā)展勢頭迅猛的Cathay拓撲型新豬毒系毒株,。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鍵,,因此應持續(xù)監(jiān)測豬口蹄疫流行態(tài)勢,,合理預測未來毒株變異趨勢,通過交叉中和保護試驗等監(jiān)測疫苗對流行毒株的免疫保護力,,做好口蹄疫免疫及免疫效果評估,,科學、有效,、高效地防控口蹄疫,。
參考文獻:略
編輯:周盼伊
審核:劉業(yè)兵
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