文│肖和良(湖南省洞口縣畜牧水產(chǎn)局)
2019年5月,中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院哈爾濱獸醫(yī)研究所自主研發(fā)的非洲豬瘟疫苗取得階段性成果。本文研究了滅活疫苗、減毒疫苗、基因重組疫苗三種主要疫苗和非洲豬瘟疫苗研制難點(diǎn),總結(jié)了防控非洲豬瘟中國(guó)模式。防控非洲豬瘟疫苗和有效藥物產(chǎn)品還需一定時(shí)間,必須做好抗擊非洲豬瘟持久戰(zhàn)的準(zhǔn)備。
疫苗主要有三種:滅活疫苗、減毒疫苗、基因重組疫苗。
滅活疫苗:分離出病毒以后,經(jīng)過(guò)一些方法處理,讓病毒完全喪失活性,將其輸入動(dòng)物體內(nèi),即不會(huì)使動(dòng)物染病,又可以使動(dòng)物產(chǎn)生抗體,達(dá)到抵御病毒入侵的目的。滅活疫苗被認(rèn)為研制周期最短,最有可能獲得突破的疫苗。但這種疫苗不穩(wěn)定,有基因突變的可能性,如果滅活不徹底,還可能對(duì)動(dòng)物造成傷害。
減毒疫苗:使病毒繁殖很多代,甚至上百代,逐漸去除病毒大部分活性,再將其做成疫苗,成為安全有效的滅活疫苗。滅活疫苗是死疫苗,安全性高,不足之處是它只能激發(fā)動(dòng)物部分免疫力,且需要多次接種。相比之下,減毒活疫苗免疫力強(qiáng),作用時(shí)間長(zhǎng),但存在潛在致病危險(xiǎn),安全性稍差。
基因重組疫苗(也稱基因工程疫苗):通過(guò)實(shí)驗(yàn),找到病原微生物表面抗原分子的各種基因片段,經(jīng)過(guò)篩選,得到對(duì)病原微生物來(lái)說(shuō),最易識(shí)別、特異性最高,其他生物體沒(méi)有而又容易引起機(jī)體免疫應(yīng)答的基因片段,把它重組到動(dòng)物細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng)中,產(chǎn)生相應(yīng)的蛋白質(zhì),再把這些蛋白質(zhì)注入動(dòng)物體內(nèi)做免疫試驗(yàn),觀察產(chǎn)生抗體的效果。這種方式獲得的疫苗較滅活疫苗過(guò)程更為復(fù)雜,需要通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)確保安全有效。
研制一個(gè)安全有效的疫苗,即能刺激動(dòng)物產(chǎn)生免疫抗體,又不能對(duì)動(dòng)物造成傷害。按正常操作,最快也要2年時(shí)間,還要經(jīng)過(guò)5年甚至更長(zhǎng)時(shí)間來(lái)完善。
在實(shí)驗(yàn)室研究被證明有免疫性和保護(hù)率的疫苗,進(jìn)入臨床(小試、中試)與實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)免疫效果有一定距離。進(jìn)入臨床被證實(shí)疫苗穩(wěn)定性、具有免疫保護(hù)率,才能批準(zhǔn)進(jìn)行工廠化生產(chǎn),形成疫苗產(chǎn)品,大面積推廣。
疫苗制作過(guò)程:分離出病毒→鑒定→實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)→提純→“殺死”它們→成為初級(jí)滅活疫苗→輸入動(dòng)物體內(nèi)→判斷疫苗免疫效果、安全性→臨床試驗(yàn)→國(guó)家審批→最終生物工廠化批量(量產(chǎn))生產(chǎn)疫苗。
人類研制疫苗歷史上有過(guò)很多經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。如小兒麻痹疫苗,在動(dòng)物模型試驗(yàn)非常成功,進(jìn)行人體試驗(yàn)時(shí),還有1/3試驗(yàn)者感染發(fā)病而癱瘓。腦膜炎疫苗在人體試驗(yàn)也引起非常嚴(yán)重的神經(jīng)系統(tǒng)疾病和反應(yīng)。
2002年5月,筆者到衛(wèi)生部廣東順德動(dòng)物研究所參觀。該所溫室喂養(yǎng)各類猴子1200多頭,國(guó)家各種人藥、疫苗在猴子身上試驗(yàn),驗(yàn)證有效率、副反應(yīng)以及安全性。美國(guó)、日本、德國(guó)、英國(guó)、俄羅斯、法國(guó)等9個(gè)國(guó)家與該所合作開展藥物試驗(yàn)業(yè)務(wù)。因此人用疫苗多了一道程序,就是動(dòng)物試驗(yàn)這一關(guān)。因此動(dòng)物疫苗較人用疫苗時(shí)間節(jié)省一年以上。
目前全球8個(gè)國(guó)家15個(gè)研究所正致力于ASF(非洲豬瘟)疫苗研發(fā)。中國(guó)于2019年1月也啟動(dòng)了ASFV基因缺失活疫苗研發(fā)項(xiàng)目。全球首個(gè)ASFV基因Ⅱ型毒株野豬口服疫苗(屬于ASFV基因突變疫苗),于2019年3月被西班牙國(guó)家暨世界動(dòng)物衛(wèi)生組織(OIE)非洲豬瘟病毒研究實(shí)驗(yàn)室主任、馬德里康普頓斯大學(xué)獸醫(yī)衛(wèi)生監(jiān)測(cè)中心教授何塞·馬紐埃爾比·桑切斯·斯凱諾(Jose Manuel Sanchez-Vizcoino)研制,在野豬上小試成功,取得92%保護(hù)率效果,雖然還未完成家豬試驗(yàn),但看到了戰(zhàn)勝非洲豬瘟的曙光。
中國(guó)有防治非洲豬瘟科技實(shí)力。國(guó)家級(jí)防控動(dòng)物疫病科研機(jī)構(gòu)有國(guó)家外來(lái)動(dòng)物疫病研究中心、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院哈爾濱獸醫(yī)研究所和中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蘭州畜牧與獸藥研究所等。國(guó)家外來(lái)動(dòng)物疫病研究中心為國(guó)家外來(lái)動(dòng)物疫病技術(shù)支撐單位,負(fù)責(zé)外來(lái)動(dòng)物疫病的系統(tǒng)研究、診斷、檢測(cè)、監(jiān)測(cè)、風(fēng)險(xiǎn)分析及防控策略研究。哈爾濱獸醫(yī)研究所和蘭州畜牧與獸藥研究所有國(guó)家級(jí)動(dòng)物疫苗、獸藥研究實(shí)驗(yàn)室,有能力研制防控非洲豬瘟疫苗和有效藥物。2019年5月24日,由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院哈爾濱獸醫(yī)研究所自主研發(fā)的非洲豬瘟疫苗取得階段性成果。中國(guó)在非洲豬瘟疫苗創(chuàng)制階段主要取得五項(xiàng)進(jìn)展:
1.分離中國(guó)第一株非洲豬瘟病毒。建立了病毒細(xì)胞分離及培養(yǎng)系統(tǒng)和動(dòng)物感染模型,對(duì)其感染性、致病力和傳播能力等生物學(xué)特性進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究。2019年3月25日哈爾濱獸醫(yī)研究所公布:參加攻關(guān)組的趙東明、劉任強(qiáng)等人利用2018年9月3日黑龍江佳木斯疫情發(fā)病豬樣品,接種豬原代肺泡巨噬細(xì)胞,成功分離出中國(guó)第一個(gè)非洲豬瘟病毒毒株(Pig/HLJ/18)。
2.創(chuàng)制了非洲豬瘟候選疫苗。實(shí)驗(yàn)室階段研究證明其中兩個(gè)候選疫苗株具有良好的生物安全性和免疫保護(hù)效果。
3.兩種候選疫苗株體外和體內(nèi)遺傳穩(wěn)定性強(qiáng)。分別將兩種候選疫苗株在體外原代細(xì)胞中連續(xù)傳代,其生物學(xué)特性及基因組序列無(wú)明顯改變,豬體內(nèi)連續(xù)傳代,也未發(fā)現(xiàn)明顯毒力返強(qiáng)現(xiàn)象。
4.明確了最小保護(hù)接種劑量,證明大劑量和重復(fù)劑量接種安全。
5.臨床前中試產(chǎn)品工藝研究初步完成。已建立兩種候選疫苗的生產(chǎn)種子庫(kù),初步完成了疫苗生產(chǎn)種子批純凈性及外源病毒檢驗(yàn),初步優(yōu)化了候選疫苗的細(xì)胞培養(yǎng)及凍干工藝。中國(guó)非洲豬瘟疫苗研究成果處于國(guó)際領(lǐng)先地位。
中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院非洲豬瘟防控科技攻關(guān)項(xiàng)目組已完成了非洲豬瘟病毒全基因組測(cè)定,篩選出多個(gè)天然免疫抑制性病毒基因,完成部分基因免疫抑制機(jī)制研究;研制出檢測(cè)速度快、敏感性及特異性高、穩(wěn)定性好的病毒核酸和抗原類快速檢測(cè)試劑盒。研究人員還采集到拉合爾鈍緣蜱、全溝硬蜱、草原革蜱等12個(gè)蜱種,進(jìn)行人工培養(yǎng)和生活史觀察,篩選出快速消殺化學(xué)藥物新組方和植物源殺蟲劑有效組方;篩選出復(fù)合季銨鹽消毒劑配方,完成了中試生產(chǎn)研究。下一步將在實(shí)驗(yàn)室階段研究進(jìn)展的基礎(chǔ)上,加快推進(jìn)中試與臨床試驗(yàn)以及疫苗生產(chǎn)的各項(xiàng)研究工作,盡快完成免疫機(jī)制、診斷檢測(cè)、消毒滅蟲技術(shù)等方面的研究。
這些重大科研項(xiàng)目成果取得來(lái)之不易。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院在我國(guó)非洲豬瘟發(fā)生后,第一時(shí)間組建非洲豬瘟防控科技攻關(guān)項(xiàng)目組,由哈爾濱獸醫(yī)研究所牽頭,蘭州獸醫(yī)研究所、北京畜牧獸醫(yī)研究所、上海獸醫(yī)研究所、蘭州畜牧與獸藥研究所、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所為成員單位,集聚精干力量組建攻關(guān)團(tuán)隊(duì),并設(shè)立科技創(chuàng)新專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)支持,以疫苗研發(fā)為重點(diǎn),夜以繼日,加班加點(diǎn),緊急開展疫苗免疫機(jī)制、診斷檢測(cè)、消毒滅蟲技術(shù)等聯(lián)合攻關(guān)。
1.非洲豬瘟疫苗研制難點(diǎn)和最終產(chǎn)品形成所需時(shí)間的討論。由于非洲豬瘟病毒是一種DNA病毒,擁有雙鏈DNA結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)復(fù)雜、基因組龐大,24個(gè)基因型;病毒編碼超過(guò)150多種蛋白?;虿环€(wěn)定,隨時(shí)有突變的可能。哈爾濱獸醫(yī)研究所研發(fā)人員表示,動(dòng)物有細(xì)胞免疫和體液免疫,不同動(dòng)物疫苗的研發(fā)難點(diǎn)不一樣,非洲豬瘟疫苗難點(diǎn)在于滅活疫苗不好用。以前滅活苗能夠起保護(hù)作用,主要是體液免疫占了主要作用,產(chǎn)生中和抗體就能保護(hù)。對(duì)于非洲豬瘟而言,體液免疫只是產(chǎn)生部分保護(hù),起主要作用的是細(xì)胞免疫。并且該病毒沒(méi)有一個(gè)好的繁殖系統(tǒng),正常的病毒都有很好的細(xì)胞系進(jìn)行擴(kuò)增,非洲豬瘟病毒卻沒(méi)有,需要豬原代細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng),意味著需要很多SPF豬的臟器來(lái)進(jìn)行非洲豬瘟病毒的培養(yǎng)。因此國(guó)際專家Linda Dixon博士認(rèn)為,對(duì)于非洲豬瘟而言,研制時(shí)間最短的滅活疫苗無(wú)法使用,需要減毒活疫苗或基因工程疫苗,結(jié)論是:非洲豬瘟疫苗研發(fā)完成需要更長(zhǎng)時(shí)間,所以中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院制定《非洲豬瘟防控科研計(jì)劃(2018—2022)》,就是考慮到了非洲豬瘟疫苗研發(fā)有很大難度。但非洲豬瘟疫苗研發(fā)取得階段性成果,極大鼓舞了中國(guó)人戰(zhàn)勝非洲豬瘟的信心。
筆者認(rèn)為,中國(guó)有強(qiáng)大的疫苗研發(fā)科技實(shí)力,加上攻關(guān)項(xiàng)目組專家加班加點(diǎn),吃苦耐勞精神,攻克難關(guān),極大縮短研發(fā)時(shí)間,相信中國(guó)最終會(huì)生產(chǎn)出非洲豬瘟疫苗產(chǎn)品,或許2年內(nèi)就可以完成。
2.中國(guó)邊境國(guó)家和國(guó)際防控非洲豬瘟形勢(shì)嚴(yán)峻。俄羅斯2007年傳染非洲豬瘟以來(lái),至2019年一直沒(méi)有撲滅非洲豬瘟。2019年?yáng)|南亞國(guó)家越南、柬埔寨暴發(fā)非洲豬瘟疫病,中國(guó)動(dòng)物衛(wèi)生與流行病學(xué)中心副主任黃保續(xù)分析非洲豬瘟跨國(guó)境傳入途徑主要有四類:生豬及產(chǎn)品國(guó)際貿(mào)易和走私;國(guó)際旅客攜帶豬肉及產(chǎn)品;國(guó)際運(yùn)輸工具上的餐廚剩余物;野豬遷徙。
國(guó)家外來(lái)動(dòng)物疫病研究中心完成了首發(fā)病例的非洲豬瘟病毒沈陽(yáng)毒株基因排序檢測(cè),B646L/p72基因序列417個(gè)堿基與俄羅斯毒株 100% 匹配,與俄羅斯和東歐目前流行的格魯吉亞毒株(Georgia 2007)屬于同一進(jìn)化分支,懷疑從俄羅斯跨國(guó)境傳入。
3.創(chuàng)建防控非洲豬瘟中國(guó)模式。防控非洲豬瘟沒(méi)有固定的模式。中國(guó)創(chuàng)建了分區(qū)域防控,加強(qiáng)“種豬場(chǎng)、規(guī)模場(chǎng)”兩場(chǎng)以及周邊地區(qū)非洲豬瘟緊急排查,加強(qiáng)養(yǎng)豬場(chǎng)生物安全體系建設(shè),“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”生豬調(diào)運(yùn),運(yùn)載工具備案消毒以及運(yùn)輸路線管理,外調(diào)生豬和屠宰場(chǎng)生豬及其產(chǎn)品非洲豬瘟病毒檢測(cè),加強(qiáng)官方獸醫(yī)配置和產(chǎn)地檢疫、屠宰檢疫,打擊豬肉產(chǎn)品走私,禁止餐廚剩余物喂豬,疫病豬撲殺無(wú)害化處理以及對(duì)撲殺無(wú)害化處理豬給予財(cái)政補(bǔ)貼,設(shè)立公路(含高速公路)動(dòng)物檢疫站等防控非洲豬瘟模式。全國(guó)非洲豬瘟疫情呈現(xiàn)多點(diǎn)散發(fā)、趨于平穩(wěn)、防控有效、總體可控的態(tài)勢(shì)。2019年1月以來(lái),中國(guó)非洲豬瘟傳播速度放緩,疫情總體可控,防控態(tài)勢(shì)逐步向好。
鑒于國(guó)際防控非洲豬瘟嚴(yán)峻形勢(shì)以及防控非洲豬瘟疫苗和有效藥物產(chǎn)品還需2年以上時(shí)間,我們必須做好抗擊非洲豬瘟持久戰(zhàn)的準(zhǔn)備。