[非洲豬瘟——我國(guó)養(yǎng)豬業(yè)的重大威脅(仇華吉等)]
來(lái)源:《中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)》羅玉子、孫元、王濤、仇華吉(中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院哈爾濱獸醫(yī)研究所獸醫(yī)生物技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,哈爾濱 150069),收稿日期為2018年8月28日
摘要:非洲豬瘟(African swine fever, ASF)是由非洲豬瘟病毒(African swine fever virus, ASFV)感染家豬和野豬引起的一種烈性傳染病,急性型臨床上表現(xiàn)為高熱、沉郁、厭食、皮膚發(fā)紺、各臟器出血,發(fā)病率和病死率可高達(dá) 100%。世界動(dòng)物衛(wèi)生組織(OIE)將其列為法定報(bào)告動(dòng)物疫病,我國(guó)將其列為一類動(dòng)物疫病,是我國(guó)重點(diǎn)防范的外來(lái)動(dòng)物疫病之一。ASF 在撒哈拉以南的非洲地區(qū)、意大利撒丁島、高加索地區(qū)以及俄羅斯和東歐部分國(guó)家流行,給疫區(qū)國(guó)家的養(yǎng)豬業(yè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失,并嚴(yán)重沖擊畜產(chǎn)品的國(guó)際貿(mào)易。2018 年8 月,ASF 首次傳入我國(guó),隨后迅速大范圍蔓延,對(duì)我國(guó)養(yǎng)豬業(yè)構(gòu)成重大威脅,防控形勢(shì)異常嚴(yán)峻。隨著經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展,ASF 呈全球流行態(tài)勢(shì),持續(xù)傳入我國(guó)的風(fēng)險(xiǎn)極高。鑒于目前無(wú)商業(yè)化的 ASF 疫苗,亟需研發(fā)可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)的早期診斷技術(shù),做到對(duì)疫情早發(fā)現(xiàn)、早控制。由于 ASFV 具有龐大的基因組結(jié)構(gòu)和復(fù)雜的免疫逃逸機(jī)制,使得研制有效的疫苗十分困難。目前研制的滅活疫苗、亞單位疫苗和核酸疫苗不能提供免疫保護(hù)或僅能提供部分保護(hù),而減毒活疫苗和基因缺失疫苗可以誘導(dǎo)完全的同源保護(hù)和部分的交叉保護(hù)。未來(lái)需要深入解析病毒毒力相關(guān)基因和免疫保護(hù)性相關(guān)抗原,并著力研制基因缺失疫苗和弱毒疫苗,解決其安全性、穩(wěn)定性和免疫效力等難題。本文就 ASF 的流行病學(xué)、診斷技術(shù)和疫苗研發(fā)等方面的最新研究進(jìn)展及防控面臨的挑戰(zhàn)進(jìn)行綜述,并提出防控策略及建議,以期為我國(guó) ASF 的防控提供參考。
1. 病原學(xué)
ASFV 為有囊膜的雙鏈 DNA 病毒,是非洲豬瘟相關(guān)病毒科( Asfarviridae )非洲豬瘟病毒屬(Asfivirus)的唯一成員[7-8]。該病毒具有 20 面體對(duì)稱結(jié)構(gòu),直徑為 175—215 nm,由內(nèi)至外依次由病毒基因組、內(nèi)核心殼、雙層內(nèi)膜、衣殼和囊膜 5 部分構(gòu)成(圖 1)?;蚪M全長(zhǎng) 170—194 kb,編碼 150—200種蛋白[7-8]。ASFV 結(jié)構(gòu)蛋白較多,其中 p72 是主要的結(jié)構(gòu)蛋白之一,該蛋白序列較保守,豬只感染 ASFV 后可誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生針對(duì)該蛋白的高滴度的抗體,常作為ASF 血清學(xué)診斷的主要靶標(biāo)。另外,ASFV 基因組變異頻繁,具有遺傳多樣性。根據(jù) p72 基因末端一段 478 bp 的核酸序列,可將 ASFV 劃分為 24個(gè)型基因型[9-10]。ASFV 基因組結(jié)構(gòu)比較特殊,其末端是由
其末端是由 37 個(gè)核苷酸(nt)組成的共價(jià)閉合環(huán)(loop)結(jié)構(gòu), 緊鄰末端的是串聯(lián)重復(fù)序列和多基因家族,中間是一段比較保守的基因序列(圖 2)。ASFV 的復(fù)制機(jī)制與痘病毒相似[7],其復(fù)制的主要靶細(xì)胞是單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞。病毒可通過(guò)巨胞飲或者網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)的內(nèi)吞作用侵入宿主細(xì)胞,脫去內(nèi)膜后主要在胞質(zhì)中進(jìn)行轉(zhuǎn)錄和翻譯,在病毒“工廠”進(jìn)行組裝, 然后通過(guò)出芽方式釋放到細(xì)胞外,進(jìn)入下一輪感染周期[11-12]。ASFV 耐低溫,56℃ 70 min 或 60℃ 20 min 可滅活病毒,對(duì)乙醚和氯仿敏感。2%氫氧化鈉、2%—3% 次氯酸鈉、0.3%福爾馬林、3%鄰苯基酚或碘化合物作用 30 min,均可滅活該病毒。ASFV 在感染豬的污染物中可存活 1 個(gè)月,在腐敗的血液或冷鮮肉中可存活近 4 個(gè)月,在冷藏的豬血液中可存活 18 個(gè)月,在冰凍豬肉或肉制品中可以存活數(shù)年至數(shù)十年,在未熟的肉品、腌肉、泔水中可長(zhǎng)時(shí)間存活。
2. 流行病學(xué)
ASFV 可感染家豬和野豬引起高熱、廣泛性出血和高死亡率,而對(duì)于非洲豬,如疣豬(warthogs) 和非洲叢林野豬(bushpigs)則呈隱性感染[13]。非洲鈍緣蜱屬(Ornithodoros)的軟蜱是 ASFV 的自然宿主和傳播媒介。ASF 的潛伏期一般為 3—19 d,急性型一般 3—4d,OIE 法典規(guī)定的潛伏期為 15 d[4]。根據(jù)毒力和臨床表現(xiàn)差異,可將 ASF 分為最急性型(強(qiáng)毒株)、急性型(強(qiáng)毒株)、亞急性型(中等毒力毒株)和慢性型(弱毒株)。最急性型常無(wú)臨床癥狀,突然死亡,死亡率高達(dá) 100%;急性型發(fā)病率和死亡率可達(dá) 100%, 表現(xiàn)為高熱(可達(dá) 42℃),沉郁、厭食,耳、四肢、腹部等處的皮膚發(fā)紺,內(nèi)臟廣泛性出血,其中脾臟腫大出血是 ASF 的重要鑒別特征;亞急性型和慢性型較急性型病情輕,病死率低,病程可持續(xù)數(shù)周至數(shù)月, 可見(jiàn)血清學(xué)轉(zhuǎn)陽(yáng)。1921 年肯尼亞首次報(bào)道 ASF 疫情[14],隨后該病流行于撒哈拉以南的非洲地區(qū)。據(jù)報(bào)道 ASFV 早已在東非和南非的疣豬和非洲鈍緣軟蜱中存在了多個(gè)世紀(jì)[15]。經(jīng)歷了上世紀(jì) 50 至 80 年代從非洲大陸到歐洲和美國(guó)的幾段長(zhǎng)距離傳播之后,近 30 年以來(lái),除了意大利的撒丁島,ASF 局限于非洲地區(qū)。直到 2007 年,ASF 從非洲老疫區(qū)傳播至東歐的格魯吉亞,隨后迅速蔓延至整個(gè)高加索地區(qū)和俄羅斯聯(lián)邦等地。該病于 2012 年傳入烏克蘭,2013 年傳入白俄羅斯,2014 年傳入波蘭、立陶宛、拉脫維亞、愛(ài)沙尼亞,2016 年傳入摩爾多瓦,2017 年傳入捷克和羅馬尼亞,2018 年 8 月傳入中國(guó)和比利時(shí)[1-6]。這是比利時(shí)時(shí)隔 33 年再次爆發(fā) ASF 疫情。截止到目前,全球近 60 個(gè)國(guó)家發(fā)生過(guò) ASF 疫情。ASF 自 2018 年 8 月首次傳入我國(guó)遼寧以來(lái),不到 3 個(gè)月時(shí)間迅速蔓延至河南、江蘇、浙江、安徽、黑龍江、內(nèi)蒙古和吉林、天津、山西、云南、湖南、貴州等 13 個(gè)省(直轄市、自治區(qū))[4,6],累計(jì)爆發(fā)疫情 50 多起,撲殺豬只超過(guò) 20 萬(wàn)頭,疫情呈現(xiàn)區(qū)域流行態(tài)勢(shì),進(jìn)一步擴(kuò)散和蔓延的風(fēng)險(xiǎn)極高, 防控形勢(shì)異常嚴(yán)峻。同時(shí),近年來(lái)全球 ASF 疫情明顯抬頭,在俄羅斯和東歐國(guó)家不斷蔓延,并呈持續(xù)擴(kuò)散態(tài)勢(shì)。俄羅斯 ASF 疫情異常嚴(yán)峻,僅 2018 年已爆發(fā)疫情上百起,其境內(nèi)野豬的潛在感染使得該病在俄羅斯快速根除的可能性很小。我國(guó)作為豬產(chǎn)品最大的進(jìn)口國(guó),與非洲、歐洲以及俄羅斯等周邊國(guó)家的貿(mào)易不斷增多,使 ASF 再次傳入我國(guó)的風(fēng)險(xiǎn)極高。
2.1 傳染源
感染ASFV 的家豬、野豬、軟蜱,豬肉及其制品、受污染的飼料、運(yùn)輸車(chē)輛、人員、設(shè)施等均為重要的傳染源。家豬對(duì) ASFV 高度易感,一旦感染可出現(xiàn)高熱、出血和高死亡率,是疫情擴(kuò)散的主要傳染源[16]。非洲疣豬分布廣泛,與家豬和生活在洞穴中的鈍緣蜱接觸機(jī)會(huì)較多,因此是 ASFV 在非洲最重要的感染源。軟蜱通過(guò)叮咬帶毒疣豬而被感染,再通過(guò)叮咬易感豬而傳播病毒。非洲叢林豬感染 ASFV 后其病毒血癥可持續(xù) 91 d,但不表現(xiàn)病癥[17]。亞臨床感染、慢性感染或耐過(guò)豬是重要的傳染源。這些豬在長(zhǎng)達(dá)數(shù)周內(nèi)仍具有感染性,可通過(guò)軟蜱叮咬或直接及間接接觸將疫病傳染給其他易感豬[18]。非洲巨型森林豬很少受ASFV 感染[19],在疫病傳播中的作用較小。
2.2 傳播方式
ASF 的宿主和傳播媒介涉及家豬、各種野豬和部分軟蜱,在其間保持著復(fù)雜的循環(huán)。在非洲,軟蜱感染ASFV 后通過(guò)叮咬傳染給野豬,未感染 ASFV 的軟蜱通過(guò)叮咬感染的野豬獲得病毒,通過(guò)叮咬再感染其他野豬,形成“野豬-軟蜱-野豬”循環(huán)(森林循環(huán)),另外還存在家豬-家豬和野豬-野豬循環(huán)(圖 3)。從野生宿主到家豬的傳播機(jī)制還不完全清楚[19]。南非野豬和家豬之間雜交、家豬誤食帶毒的野豬肉、家豬與野豬共存區(qū)域通過(guò)蜱傳播給家豬都可能為ASFV 的傳播提供機(jī)會(huì)。ASFV 一旦傳入家豬,感染豬的排泄物、分泌物、血液、組織等均含有病毒,成為危險(xiǎn)的傳染源。ASFV 可通過(guò)直接接觸感染豬尸體、污染物、肉制品在地區(qū)甚至國(guó)際范圍內(nèi)傳播[20-21]。
2.3 分子流行病學(xué)
分子流行病學(xué)研究對(duì)調(diào)查 ASF 的流行病學(xué)模式以及病源的追溯具有重要作用。最初通過(guò) ASFV 基因組限制性酶切圖譜分析及測(cè)序技術(shù),根據(jù)基因組長(zhǎng)度的差異來(lái)分析病毒流行情況。目前主要先基于p72(B646L)基因分型,再根B602L、E183L 或CP204L 基因進(jìn)一步區(qū)分亞型[22]。基于 B646L 基因已鑒定出 24 個(gè)基因型[8-9],其中 20 個(gè)基因型僅存在于東非和南非[23]。基因 I 型或稱 ESAC-WA 基因型, 由歐洲、南美洲、加勒比海和西非等地區(qū)的分離株組成[24]。最近流行于高加索和俄羅斯的 ASFV 為基因 II 型[2]?;?II 型 ASFV 最初很可能是從莫桑比克傳入馬達(dá)加斯加。在非洲東部和南部,一些基因型(如 VIII 和 XIX)高度同源,這些毒株可能僅限于豬之間傳播,或在豬與寄生于家豬的蜱間傳播。另外一些基因型(如 V、X、XI、XII、XIII 和 XIV) 毒株同時(shí)存在于豬-蜱循環(huán)和豬-豬循環(huán)[25-26]。遺傳多樣性也可能受到不同分離株協(xié)同感染、重排和病毒進(jìn)化的影響[27]。我國(guó)爆發(fā)的 ASF 疫情是由 ASFV 基因 II 型毒株引起[6]。不同 ASFV 基因型地理分布不同(圖 4),這說(shuō)明了 ASF 流行病學(xué)的復(fù)雜性。
3. 非洲豬瘟的診斷及疫苗研究
3.1 診斷
3.1.1病原學(xué)檢測(cè)方法 ASFV 結(jié)構(gòu)復(fù)雜,在感染細(xì)胞內(nèi)可檢測(cè)到 100 多種病毒蛋白,其中具有免疫原性和診斷意義的主要有 p72、p54、p32 等蛋白。PCR 方法因其具有很高的靈敏度和特異性,是國(guó)際貿(mào)易中OIE 指定的 ASFV 檢測(cè)方法。PCR 技術(shù)同時(shí)適用于檢測(cè)不適合進(jìn)行病毒分離的腐敗組織或血液樣品。
(1)普通 PCR 普通 PCR 主要為基于相對(duì)保守的 ASFV p72 基因設(shè)計(jì)引物建立的診斷方法[28-29],可用于ASF 的監(jiān)測(cè)和診斷。最近的一份研究報(bào)告顯示,OIE 推薦的 PCR 方法敏感性和特異性降低,推測(cè)可能是由于引物和病毒靶基因的核苷酸不匹配所致[30]。因此,本團(tuán)隊(duì)建立了改進(jìn)的 PCR 方法,可以檢測(cè)目前流行的ASFV 毒株 [28]。
(2)熒光定量 PCR(quantitative Real-time PCR, qPCR) qPCR 利用特異性寡核苷酸探針的熒光信號(hào)檢測(cè)目標(biāo)序列的擴(kuò)增,具有快速、靈敏、交叉污染低、并可對(duì)結(jié)果定量等優(yōu)點(diǎn)。2003 年,KING 等建立了針對(duì) ASFV p72 基因的 qPCR,其引物和探針獲得 OIE 認(rèn)證[31]。2007 年,MCKLLEN 等建立了分子信號(hào)實(shí)時(shí)PCR,該方法靈敏度較高,可與 ASFV 癥狀相似的豬瘟進(jìn)行鑒別診斷[32]。
(3)多重 PCR(multiplex PCR) 隨著集約化養(yǎng)豬業(yè)的發(fā)展,混合感染比較普遍[33]。此外現(xiàn)地存在與ASF 臨床癥狀非常相似的疾病,如豬瘟,僅根據(jù)臨床癥狀和病理變化,難以鑒別[34]。多重 PCR 方法可有效鑒別診斷的同時(shí),兼具普通 PCR 快速、靈敏的特點(diǎn)。HU 等建立的多重 PCR 檢測(cè)可以同時(shí)檢測(cè)并鑒別ASFV、豬瘟病毒(classical swine fever virus,CSFV)、高致病性豬繁殖與呼吸綜合征病毒(highly pathogenic porcine reproductive and respiratory syndrome virus, HP-PRRSV)和偽狂犬病病毒(pseudorabies virus,PRV),并可用于這些疫病的流行病學(xué)監(jiān)測(cè)[35]。
(4)等溫?cái)U(kuò)增技術(shù) Invader 分析是美國(guó)三波技術(shù)公司開(kāi)發(fā)的一種等溫非“PCR”的 DNA 和 RNA 定性和定量檢測(cè)方法[36]?;?Invader 技術(shù)設(shè)計(jì)的ASFV特異性信號(hào)探針和 Invader 寡核苷酸可特異地檢測(cè)ASFV,并且與 CSFV 沒(méi)有交叉反應(yīng)。JAMES 等利用環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增(loop-mediated isothermal amplification, LAMP) 技術(shù)靶向特異性拓?fù)洚悩?gòu)酶 II 基因檢測(cè)ASFV,而與 CSFV 無(wú)交叉反應(yīng)[37]。GAO 等建立了檢測(cè)ASFV 的交叉引物擴(kuò)增(cross-priming amplification,CPA)方法,并與試紙條聯(lián)用,達(dá)到快速診斷 ASF 的目的[38]。同時(shí)該方法不需要昂貴的熱循環(huán)儀器,在廉價(jià)的水浴設(shè)備中即可完成,適合現(xiàn)地快速檢測(cè)。
(5)紅細(xì)胞吸附試驗(yàn)(hemadsorption test,HAD)HAD 試驗(yàn)是利用豬紅細(xì)胞能夠吸附在感染 ASFV 的豬單核細(xì)胞或巨噬細(xì)胞表面,形成特征性花環(huán)的特性, 并且大多數(shù) ASFV 毒株均可以產(chǎn)生這種吸附現(xiàn)象。由于該方法耗時(shí)長(zhǎng)、操作繁瑣,不能用于非血細(xì)胞吸附毒株的診斷,只能作為 ELISA、PCR 等陽(yáng)性結(jié)果確認(rèn)的一個(gè)參考試驗(yàn)。
(6)熒光抗體試驗(yàn)(the fluorescent antibody test, FAT) FAT 通過(guò)使用異硫氰酸熒光素結(jié)合的特異性抗體檢測(cè)細(xì)胞內(nèi)抗原。該方法可以用來(lái)檢測(cè)疑似豬組織中的 ASFV 抗原。FAT 可用于檢測(cè)無(wú) HAD 現(xiàn)象的ASFV 毒株,從而識(shí)別非血細(xì)胞吸附病毒株。另外, 該方法還可根據(jù)熒光強(qiáng)弱來(lái)估測(cè)抗原含量,初步進(jìn)行病毒定量。BOTIJAL 等通過(guò)FAT 快捷地檢測(cè)出ASFV, 并且該方法具有很高的敏感性,但是熒光素的非特異性反應(yīng)會(huì)造成假陽(yáng)性結(jié)果[39]。盡管 FAT 是急性 ASF 的一種高度敏感的檢測(cè)方法,但是對(duì)亞急性和慢性ASF 的檢測(cè)靈敏度較低。
3.1.2血清學(xué)檢測(cè)方法 用于診斷 ASFV 感染的主要血清學(xué)方法包括 ELISA 抗體檢測(cè)、間接免疫熒光抗體試驗(yàn)(indirect fluorescent antibody assay,IFA)等。ELISA 抗體檢測(cè)是國(guó)際貿(mào)易中 OIE 指定的 ASF 診斷方法[4]。基于全病毒抗原或表達(dá)抗原(如 p72、p54 等) 的間接 ELISA 或利用針對(duì)某一蛋白(如 p72)的單克隆抗體建立的阻斷 ELISA 方法可以檢測(cè)血清中的ASFV 抗體,主要適用于亞急型和慢性 ASF 的診斷。當(dāng) ELISA 檢測(cè)結(jié)果不確定或制備抗原困難或復(fù)雜時(shí), 可選用IFA 方法。
3.2 疫苗研究進(jìn)展
3.2.1滅活疫苗 ASF 滅活疫苗免疫豬后可檢測(cè)到ASFV 特異性抗體,但是沒(méi)有保護(hù)作用,未來(lái)研發(fā)前景不大[40]。
3.2.2核酸疫苗 細(xì)胞免疫和體液免疫應(yīng)答均在抵抗病毒感染和清除病毒中發(fā)揮作用[41-42]??贵w與ASFV 誘導(dǎo)的保護(hù)性免疫應(yīng)答相關(guān),其介導(dǎo)的保護(hù)性反應(yīng)可有效延緩疾病的進(jìn)程。CD8+ T 細(xì)胞反應(yīng)在ASFV 感染的保護(hù)性免疫反應(yīng)中發(fā)揮關(guān)鍵的作用。ARGILAGUET 等將 ASFV 血凝素(sHA)、p30 和p54 胞外域融合真核表達(dá)質(zhì)粒免疫豬后無(wú)法抵御ASFV 強(qiáng)毒株的攻擊。隨后,將這 3 種病毒抗原連接到泛素上,用其免疫可誘導(dǎo)特異性 T 細(xì)胞應(yīng)答,在不產(chǎn)生抗體的情況下,對(duì)致死性 ASFV 的攻擊起到部分保護(hù),確定了 T 細(xì)胞反應(yīng)在 ASFV 感染保護(hù)中的作用[43]。為進(jìn)一步研究能夠刺激 CD8+T 細(xì)胞反應(yīng)的潛在免疫保護(hù)區(qū),LACASTA 等通過(guò)表達(dá)文庫(kù)構(gòu)建了上千個(gè)表達(dá)質(zhì)粒(ASFVUblib),并對(duì)其進(jìn)行了免疫攻毒保護(hù)試驗(yàn),其保護(hù)率只有 60%,但免疫攻毒后存活豬無(wú)排毒現(xiàn)象[44],為有效疫苗的研發(fā)邁出了重要一步。事實(shí)上,ASFV 的 p30、p54和 p72 蛋白單獨(dú)或與其他病毒蛋白混合免疫,均能產(chǎn)生較高水平的抗體,并使血液中病毒含量顯著減少,如何更有效地將細(xì)胞免疫和體液免疫結(jié)合,提高保護(hù)率,是 ASFV 核酸疫苗研發(fā)的關(guān)鍵和面臨的難題[45]。
3.2.3 亞單位疫苗 ASFV 基因組含有多達(dá) 167 個(gè)開(kāi)放閱讀框,這種蛋白編碼的復(fù)雜性使得有效保護(hù)性抗原的篩選工作十分困難。因此 ASFV 亞單位疫苗的研制舉步維艱。目前已證實(shí)多個(gè)病毒蛋白能夠誘導(dǎo)中和抗體,其中 p54和 p30參與病毒的吸附和內(nèi)化過(guò)程。但表達(dá) p54 和 p30 的重組桿狀病毒不能保護(hù)豬免受ASFV 強(qiáng)毒株的攻擊[46]。此外,同時(shí)表達(dá) p30、p54、p22 和 p72 的桿狀病毒盡管能誘導(dǎo)產(chǎn)生中和抗體,但仍無(wú)法保護(hù)豬免受 ASFV 強(qiáng)毒株的攻擊[47]。這些數(shù)據(jù)表明,抗體介導(dǎo)的中和作用在 ASFV 誘導(dǎo)的保護(hù)中并不起關(guān)鍵作用。在另一項(xiàng)研究中,表達(dá)CD2v/EP402R 蛋白的桿狀病毒可以對(duì) ASFV 同源毒株的攻擊提供部分保護(hù)[48]。這可能與誘導(dǎo)產(chǎn)生的抗體能夠抑制血細(xì)胞吸附(HAD)以及暫時(shí)抑制病毒的感染有關(guān)。
3.2.4 病毒活載體疫苗 針對(duì) ASFV 的病毒活載體疫苗研究相對(duì)較少,目前已經(jīng)開(kāi)展的研究主要選用了痘病毒和腺病毒作為載體。LOPERA-MADRID 等利用反向疫苗學(xué)技術(shù)篩選了 5 種 ASFV 抗原,在HEK293 細(xì)胞中表達(dá) B646L(p72)、E183L(p54)和 O61R(p12),并在經(jīng)過(guò)減毒的牛痘病毒安卡拉(MVA)株病毒載體中表達(dá) B646L、EP153R 和EP402R(CD2v),將上述蛋白按照不同組合通過(guò)初次免疫-加強(qiáng)免疫(prime-boost)策略免疫豬后,可以誘導(dǎo) ASFV 特異性抗體和 T 細(xì)胞反應(yīng)[49]。為了鑒定更多的 ASFV 免疫原性基因和潛在的保護(hù)性抗原,JANCOVICH 等分別在質(zhì)粒載體和重組牛痘病毒中克隆了 47 個(gè) ASFV 基因用于免疫,利用 DNA 初次免疫和重組牛痘病毒加強(qiáng)免疫豬。經(jīng) Georgia 2007/1株攻毒后,免疫豬的血液和淋巴組織中的 ASFV 基因組水平明顯降低,但豬只出現(xiàn)了與急性 ASFV 一致的臨床和病理變化[45]。LOKHANDWALA 等先后將 ASFV 的保護(hù)性抗原重組至人 5 型腺病毒載體和復(fù)制缺陷型腺病毒載體中,通過(guò)“雞尾酒”式混合免疫后能夠在豬體內(nèi)誘導(dǎo)高水平的體液免疫和細(xì)胞免疫應(yīng)答[50-51]。但該研究未涉及動(dòng)物攻毒保護(hù)試驗(yàn),因此所構(gòu)建的病毒活載體疫苗的效力還有待驗(yàn)證。
3.2.5 ASFV 減毒活疫苗和基因缺失疫苗 ASFV 減毒活疫苗可以誘導(dǎo)針對(duì)相同基因型 ASFV 毒株的有效免疫保護(hù),但是對(duì)不同基因型 ASFV 毒株不能提供有效保護(hù)[52-53],這可能與病毒特異性 T 細(xì)胞反應(yīng)有關(guān)[54-55]。這也是制約 ASFV 疫苗研發(fā)的一個(gè)難題。自然致弱的減毒活疫苗 ASFV OURT88/3 株 和NH/P68 株可以保護(hù)相同基因型 ASFV 毒株攻擊,但對(duì)不同基因型 ASFV 毒株僅有部分的保護(hù)力。同時(shí)這些減毒活疫苗免疫后引發(fā)病毒血癥和肺炎、關(guān)節(jié)炎等副反應(yīng),有一定的安全隱患[52-53]。目前減毒活疫苗的研發(fā)主要集中在提高安全性和增強(qiáng)對(duì)不同基因型的保護(hù)力方面。缺失病毒-細(xì)胞互作基因(A224L、A238L和 A276R)的重組 NH/P68 株雖然對(duì)相同或者不同基因型(Armenia 2007 株)有 60%—100%的保護(hù)力,然而該疫苗株也產(chǎn)生病毒血癥和副作用。在豬肺泡巨噬細(xì)胞(PAM)中培養(yǎng)的 NH/P68 株能對(duì)相同或者不同基因型 ASFV 攻擊提供良好的保護(hù),且在免疫后不表現(xiàn)明顯的亞臨床癥狀,在不同的細(xì)胞中培養(yǎng)的ASFV 免疫豬后表現(xiàn)出不同的保護(hù)性[56]。通過(guò)基因工程手段構(gòu)建的缺失 9GL 和MGF360/505 的 Georgia 2007/1 株雖然使病毒的毒力減弱,但是不能對(duì)相同基因型的親本毒株攻擊提供有效的保護(hù)[57]。目前,通過(guò)同源重組構(gòu)建的 Georgia 2007/1 株 9GL 和 UK 基因缺失減毒活疫苗可以對(duì)相同基因型 ASFV 的攻擊提供 100%保護(hù)力[58]。為研究安全有效的 ASF 疫苗,各國(guó)的科學(xué)家們進(jìn)行了大量的嘗試。MONTEADGUDO等發(fā)現(xiàn),刪除ASFV BA71 株的 CD2v(EP402R)基因(BA712RA7)后可以顯著降低其毒力,將該基因缺失病毒免疫豬只后可以對(duì) BA71 的攻擊提供 100%的保護(hù)力,同時(shí)也可以抵抗目前在東歐流行的基因II 型 Georgia 2007/1 株的攻擊[59]。該研究結(jié)果對(duì)于研發(fā)具有交叉保護(hù)力的 ASFV 減毒活疫苗具有重要借鑒意義。
4. 防控措施和建議
ASF 疫情在我國(guó)高頻度、跨區(qū)域大范圍出現(xiàn),并有持續(xù)蔓延之勢(shì),防控形勢(shì)異常嚴(yán)峻。非洲豬瘟的傳播方式眾多,發(fā)病豬及感染豬的排泄物、分泌物、豬肉及其制品以及污染的運(yùn)輸車(chē)輛、飼料、人員、衣物、鞋子等均為重要的傳染源,特別是感染豬的調(diào)運(yùn)會(huì)加速疫情的傳播。
4.1 進(jìn)一步加強(qiáng)防控措施
為了更有效地遏制當(dāng)前 ASF 疫情的蔓延,建議盡快成立國(guó)家 ASF 應(yīng)急中心,由中央統(tǒng)一協(xié)調(diào)和督導(dǎo)獸醫(yī)防疫、檢驗(yàn)檢疫、海關(guān)、交通、公安等相關(guān)部門(mén),聯(lián)合開(kāi)展 ASF 疫情篩查、處置、豬只調(diào)運(yùn)監(jiān)管、豬肉及相關(guān)產(chǎn)品運(yùn)輸檢疫等措施;立即啟動(dòng)重大疫情 I 級(jí)應(yīng)急響應(yīng),暫停跨省市豬只調(diào)運(yùn),嚴(yán)控跨區(qū)域豬只流動(dòng)。同時(shí)抓緊研制符合生物安全標(biāo)準(zhǔn)的生豬調(diào)運(yùn)裝備,建立可監(jiān)控、可追溯的生豬調(diào)運(yùn)體系;完善疫情診斷機(jī)制,疫情確診要有兩個(gè)以上的有資質(zhì)專業(yè)機(jī)構(gòu)相互印證,防止疫情錯(cuò)判或漏診,沖擊養(yǎng)豬業(yè)和食品安全、浪費(fèi)防疫資源乃至引起社會(huì)動(dòng)蕩,造成巨大經(jīng)濟(jì)和社會(huì)損失;加強(qiáng)對(duì)基層從業(yè)人員的培訓(xùn),確保防控措施有效落地。養(yǎng)豬場(chǎng)(戶)加強(qiáng)飼養(yǎng)管理,提高生物安全水平,嚴(yán)禁使用泔水喂豬,避免家豬與野豬接觸,防止軟蜱等吸血昆蟲(chóng)的叮咬。加強(qiáng)疫情監(jiān)測(cè),一旦發(fā)生疫情,立即啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案,嚴(yán)格封鎖、撲殺、消毒、移動(dòng)控制,嚴(yán)防疫情擴(kuò)散。嚴(yán)禁從有 ASF 疫情的國(guó)家或地區(qū)進(jìn)口豬及其產(chǎn)品,對(duì)進(jìn)口豬及其產(chǎn)品的入境運(yùn)輸工具進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)督、檢查、登記和消毒,防止運(yùn)輸工具機(jī)械傳播。對(duì)國(guó)際航班、火車(chē)、船舶的廢棄物和泔水等嚴(yán)格進(jìn)行無(wú)害化處理,防止家豬接觸感染。
4.2 加快開(kāi)展科學(xué)研究
組織具有高級(jí)別生物安全設(shè)施的研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行聯(lián)合攻關(guān),研制更加快速高效的檢測(cè)和防控技術(shù),加強(qiáng)流行病學(xué)調(diào)查,追溯疫情來(lái)源,對(duì)流行毒株進(jìn)行遺傳和分子特征解析和致病性等研究,評(píng)估疫病傳播特點(diǎn)和傳播風(fēng)險(xiǎn)。由于目前尚無(wú)有效的 ASF 疫苗,開(kāi)發(fā)安全有效的疫苗迫在眉睫。
4.3 加強(qiáng)國(guó)際合作,吸取他國(guó) ASF 防控的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)
西班牙、海地等國(guó)家應(yīng)對(duì)和根除非洲豬瘟的成功經(jīng)驗(yàn)值得我國(guó)學(xué)習(xí)和借鑒。以西班牙為例,ASF 于1960 年傳入西班牙。1985 年之前,西班牙僅采取撲殺陽(yáng)性豬群和進(jìn)行消毒處理等措施控制該病,疫情未能得到有效控制。之后,西班牙頒布了非洲豬瘟根除計(jì)劃,采取了一系列防控措施,包括建立流動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)獸醫(yī)團(tuán)隊(duì)網(wǎng)絡(luò)體系;對(duì)所有豬場(chǎng)進(jìn)行血清學(xué)監(jiān)測(cè);提高養(yǎng)豬場(chǎng)的生物安全水平;迅速拔除所有疫點(diǎn),對(duì)受威脅區(qū)進(jìn)行病原學(xué)和流行病學(xué)調(diào)查,及時(shí)對(duì)生產(chǎn)者進(jìn)行足額補(bǔ)償;嚴(yán)格控制豬只移動(dòng)。通過(guò)及時(shí)準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)和嚴(yán)格有效的封鎖和撲殺等措施,在根除計(jì)劃頒布后 10年成功根除了該病[60]。一些發(fā)達(dá)國(guó)家之所以長(zhǎng)期保持 ASF 無(wú)疫狀態(tài)(或者即便疫情傳入也能及時(shí)予以根除),總結(jié)起來(lái)關(guān)鍵在于:具有完善的監(jiān)測(cè)計(jì)劃和迅捷的預(yù)警響應(yīng)系統(tǒng);具有完善的疫情控制體系和強(qiáng)有力的防控技術(shù)支撐;具有嚴(yán)格的動(dòng)物流動(dòng)監(jiān)管體系和動(dòng)物產(chǎn)品可追溯體系;具有相對(duì)發(fā)達(dá)的養(yǎng)豬業(yè)(多以規(guī)?;i場(chǎng)為主),生物安全措施比較健全[61-62]。反觀俄羅斯,ASF 自 2007 年起流行 11 年,愈演愈烈,主要原因在:疫病防控體系薄弱,缺乏集中系統(tǒng)的防控計(jì)劃,導(dǎo)致監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不完善,疫情應(yīng)對(duì)滯后和疫病擴(kuò)散;感染豬及其肉制品的非法貿(mào)易、泔水飼喂、發(fā)病豬的不當(dāng)處置等,導(dǎo)致疫情大面積擴(kuò)散;現(xiàn)代養(yǎng)豬業(yè)相對(duì)落后,散養(yǎng)戶較多,加大防控難度;雖然實(shí)行撲殺政策,但經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償不到位,造成農(nóng)場(chǎng)主不配合(隱瞞疫情和處置情況),貽誤防控時(shí)機(jī)[61,63]。
5. 結(jié)語(yǔ)
ASF 是一種急性、出血性、致死性極強(qiáng)的重大疫病,一旦爆發(fā),將重創(chuàng)疫區(qū)國(guó)家的養(yǎng)豬業(yè)和國(guó)際貿(mào)易。隨著經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展,國(guó)際貿(mào)易往來(lái)日益頻繁,該病呈現(xiàn)全球流行態(tài)勢(shì),對(duì)世界各國(guó)的養(yǎng)豬業(yè)構(gòu)成持續(xù)的威脅。曾經(jīng)離我們還很遙遠(yuǎn)的 ASF 瘟疫,已成為迫在眉睫的威脅,在短短二個(gè)多月內(nèi)迅速蔓延至我國(guó) 10 多個(gè)省份,持續(xù)擴(kuò)散和流行的風(fēng)險(xiǎn)極高。ASF 流行病學(xué)復(fù)雜,宿主媒介涉及家豬、野豬和軟蜱,在三者之間保持著復(fù)雜的周期循環(huán)。因此,ASF的預(yù)防和控制需要更好地了解該病的流行病學(xué),從而實(shí)施有針對(duì)性的措施。目前尚無(wú)針對(duì) ASF 有效的治療方法和疫苗,因此迫切需要研究早期快速的ASF 檢測(cè)及防控技術(shù),以及時(shí)發(fā)現(xiàn) ASFV 感染豬并及時(shí)撲滅疫情?;诳乖蚧蚪M的 ASFV 檢測(cè)技術(shù),可大大節(jié)省診斷時(shí)間。隨著分子技術(shù)的發(fā)展,移動(dòng)式 PCR、等溫?cái)U(kuò)增和試紙條等檢測(cè)技術(shù)等可實(shí)現(xiàn)快速現(xiàn)地診斷,且具有良好的敏感性,但該方法還需要大量的驗(yàn)證才能用于臨床診斷。目前商業(yè)化的 ELISA 試劑盒雖然可以用于檢測(cè) ASFV 抗體或抗原,但其特異性和敏感性還有待提高。由于 ASFV 具有龐大的基因組結(jié)構(gòu)和復(fù)雜的免疫逃逸機(jī)制,使得研制有效的疫苗成為難題。未來(lái)需要深入解析病毒毒力相關(guān)基因、免疫保護(hù)性相關(guān)抗原、有效的抗原遞送系統(tǒng)以及高效的免疫佐劑。同時(shí),鑒于核酸疫苗、亞單位疫苗、病毒活載體疫苗的效力有限,應(yīng)著力研制基因缺失疫苗和弱毒疫苗,解決安全性(無(wú)殘余毒力、不長(zhǎng)時(shí)間排毒)、穩(wěn)定性(體內(nèi)外穩(wěn)定,不發(fā)生返祖突變)、免疫效力(特別是對(duì)異型的交叉保護(hù))、鑒別診斷(不影響監(jiān)測(cè))等難題。