非洲豬瘟病毒傳播方式及控制措施

翟新驗，劉林青，張淼潔，張 倩，杜 建，付 雯，王羽新

(中國動物疫病預防控制中心，北京 100125)

非洲豬瘟(African swine fever，ASF)是由非洲豬瘟病毒(African swine fever virus，ASFV)引起豬的一種急性、熱性、高度傳染性疫病，感染豬以發(fā)熱和全身性出血為主要特征。豬科動物對ASFV易感，蜱類是重要的貯存宿主和傳播媒介。ASFV感染的潛伏期通常為4～19 d，感染可導致多種臨床表現(xiàn)，從亞臨床疫病到嚴重的出血性疫病，通常病程短，4～10 d即可死亡，有的甚至沒有表現(xiàn)出任何臨床癥狀，病死率高達100%[1-3]。世界動物衛(wèi)生組織(OIE)將其列為必須報告的動物疫病，我國將其列為一類動物疫病。1921年,肯尼亞首次報道了ASF的暴發(fā)，隨后該病不斷擴大并超出了其最初的地理分布，撒哈拉以南非洲的大多數國家被認為是ASF地方性流行地區(qū)[4-5]。1957年以后，ASF傳播到非洲地區(qū)以外，西歐、南美洲國家相繼發(fā)生ASF，2007年侵入格魯吉亞后ASF在高加索地區(qū)開始流行并到達俄羅斯聯(lián)邦，進一步傳播并于2014年到達歐盟[1-4，6-9]。2018年8月3日，我國首次報道了遼寧省沈陽市發(fā)生ASF疫情之后，全國31個省(市、自治區(qū))，以及香港都發(fā)生了ASF疫情。此外，越南、柬埔寨、蒙古、朝鮮等亞洲國家也暴發(fā)了ASF[7，10-16]。主要是受感染的家豬和野豬的運動，食入受污染的豬產品、人員、運輸工具、蟲媒攜帶等，從而導致ASFV傳播，加之沒有安全有效的疫苗控制，使得ASF疫情快速發(fā)展，現(xiàn)已將ASF認定為當前全球最大的威脅。

1 ASFV傳播動力學

1.1 ASFV感染機制ASFV是唯一一種以節(jié)肢動物作為傳播媒介的DNA病毒，為二十面體形態(tài)的大型包膜病毒。ASFV感染的靶細胞主要是豬單核-巨噬細胞，因此，豬感染ASFV后，大多數病變是由于受感染和活化的單核細胞和巨噬細胞，觸發(fā)了細胞因子介導的相互作用，而不是病毒引起的直接細胞損傷[4，7，9，16-19]。借助動力蛋白和網格蛋白狀蛋白的調節(jié)作用，病毒通過受體介導的細胞胞吞機制進入靶細胞，利用囊膜與內吞泡膜的融合機制將病毒釋放到細胞漿(圖1)[4，7，18-19]。最近也有研究報道，在所有感染ASFV動物中均觀察到白細胞減少癥，并出現(xiàn)未成熟和非典型淋巴細胞[4，7，20]。

1.2 ASFV感染動態(tài)ASFV感染豬后，其潛伏期與病毒感染量、毒株毒力、病毒侵入途徑、豬自身耐受力、自然感染還是試驗感染等一系列因素有關，隨后引起豬呈現(xiàn)不同類型的臨床表現(xiàn)，包括最急性型、急性型、亞急性型、慢性型和亞臨床型[1，3，6，21-24]。ASFV感染到出現(xiàn)傳染性的時期也就是病毒在體內大量增殖的過程，并逐漸出現(xiàn)臨床癥狀、病理變化，感染7～10 d后，ASFV抗體出現(xiàn)，慢性型或亞臨床型豬只可能會存活下來， 豬體中ASFV抗體會持續(xù)一段時間，另外，從出現(xiàn)傳染性到死亡或是機體康復，同時會出現(xiàn)間歇性病毒血癥[1，3，22，25-26]。EBLé等[27]研究結果表明，亞臨床型ASFV傳播速率要低于急性型10～15倍，這與急性型感染豬只體內含有大量病毒，通過分泌物、排泄物釋放到環(huán)境中有關，但是亞臨床型感染期要長于急性型。圖2為ASFV感染豬體后，病毒增殖和抗體產生的情況，此外，它還顯示了急性型、亞急性型及康復豬的臨床表現(xiàn)[3]。

1.3 ASFV傳播能力基本再生數量(basic reproductive number，R0)用來衡量一種疫病在動物群體中傳播能力的關鍵定量指標，是指在一個易感動物群體中，由一個已感染動物在其傳染期內所引起的新感染病例的平均數量[8，28-29]。R0值<1，表明疫病很快就會在群體中消失；R0值>1，表明疫病在群體中持續(xù)存在并傳播。R0值與受影響宿主的易感性、病毒株毒力、疫病傳播概率、接觸群體數量、感染持續(xù)時間等有關[8，28-31]。R0值可以借助于地理信息系統(tǒng)(GIS)、傳染病倍增時間、區(qū)域易感性-感染性模型(SI)、隨機易感性-暴露-感染性-康復模型(SEIR)等技術進行估算[28-33]。R0值可以幫助人們了解一種疫病傳播的速度、暴發(fā)的規(guī)模，評估動物群體免疫水平及疫病控制措施的有效性等。

A.ASFV可以通過網格蛋白介導的內吞作用和肌動蛋白驅動的巨胞吞作用進入豬巨噬細胞(一旦被內吞，進入的顆粒便從早期的內體和大微粒體轉移到晚期的多囊泡內體，在此經過低pH值驅動的逐步拆分組裝過程,它涉及衣殼的破壞(淺藍色)、外膜的解離(紫色)以及內部病毒包膜(粉紅色)與限制性內體膜的融合(深藍色)，結果裸露的核心被傳遞到細胞質中，并在此進一步脫衣殼以釋放具有復制能力的基因組。膜融合和核心傳遞取決于內部包膜蛋白pE248R);B.胞外ASFV顆粒的網格蛋白介導的內吞作用；C.巨胞飲作用;D.早期內體中的完整病毒體;E.晚期內體中被破壞的顆粒(無衣殼，且具有破碎、部分分離的外被膜);F.胞質裸核?！啊贝?00 nm；Endocytosis.胞吞作用；Transport.轉運；Disassembly.拆分組裝；Fusion.融合；Uncoating.脫衣殼

Dynamic of ASF infection.ASFV感染動態(tài)；Infection.感染；Disease/dead.發(fā)病/死亡；Survivors.存活；Virus & antibodies.病毒和抗體； Clinical signs.臨床癥狀；Acute form.急性型；Subacute form.亞急性型；Recovered animals.康復動物

根據田間ASF疫情發(fā)生情況，以及感染動物試驗結果，綜合分析各專家的研究數據，可以看出，無論是田間還是試驗條件下，R0值在農場間的傳播要低于農場內的傳播(表1)；直接接觸傳播途徑要高于間接傳播途徑[8，28](表2)。

2 ASFV傳播方式

ASFV主要經呼吸道和消化道侵入豬體，有直接接觸傳播，間接接觸受ASFV污染的物品、人員、車輛等以及飼喂被ASFV污染的飼料也是ASFV傳播的主要途徑。病毒在野豬之間、野豬與家豬之間、家豬之間循環(huán)傳播，使得該病難以徹底根除。

2.1 傳播途徑

2.1.1直接接觸傳播 感染ASFV的豬，尤其是急性發(fā)病豬的分泌物和排泄物中含有大量的病毒，易感豬與發(fā)病豬鼻、口直接接觸后極易發(fā)生感染。據報道，豬肌肉接種ASFV Georgia2007分離株，隨后放入易感豬只共同飼養(yǎng)，肌肉接種和接觸傳播都會導致豬急性發(fā)病，其中豬欄內或豬欄間通過接觸感染的豬，一般在出現(xiàn)病毒血癥1～4 d前可在鼻分泌物和口腔液中檢測出ASFV核酸[26，28]。MCVICAR等[34]將健康野生豬與接種ASFV的野生豬同群飼養(yǎng)，健康野生豬均發(fā)病，其中接觸感染的豬在8～ 17 d后出現(xiàn)發(fā)熱，之后2～3 d出現(xiàn)死亡或是瀕死狀態(tài)。ANN等[35]給豬只通過鼻內接種波蘭ASFV分離株(POL/2015/Podlaskie/Lindholm)，并將接觸豬直接暴露于試驗感染豬中，則觀察到接觸豬出現(xiàn)以病毒血癥、發(fā)熱和精神沉郁為特征的急性病癥。

表1 各種群體間ASFV傳播R0值比較

表2 直接與間接傳播途徑下ASFV傳播R0值比較

2.1.2間接接觸傳播 急性發(fā)病豬的各種組織臟器中均含有大量ASFV，可隨排泄物及病豬死亡后的血液和組織液污染圈舍、工具、車輛、飼料、飲水和環(huán)境，進而間接傳染給易感豬。

(1)通過食物和飲水感染。1957年，ASF首次在非洲大陸之外的葡萄牙暴發(fā)，就是因為里斯本機場附近的豬食入了國際航班棄下的餐廚剩余物引起的[4]。分析我國ASF疫情發(fā)生情況，其中泔水喂豬是引發(fā)中小養(yǎng)殖場戶發(fā)生ASF疫情的主要原因[36]。羅馬尼亞一家大規(guī)模、生物安全防護措施極高的豬場暴發(fā)ASF，普遍認為引起此次疫情的ASFV來自于被污染的多瑙河河水[37]。PANASIUK等[38]將ASFV Georgia2007分離株混入飼料和飲水中，讓豬自然飲水和攝食飼料，結果發(fā)現(xiàn)ASFV在飲水中的最低感染劑量為 100TCID50/100 mL，在飼料中為 104TCID50/100 g；中等感染劑量在水中為 101TCID50/100 mL，在飼料中為 106.8TCID50/100 g。(2)通過人員、車輛、工具、環(huán)境等引發(fā)感染。在我國ASF疫情處置和流行病學調查中發(fā)現(xiàn)，人員和車輛機械帶毒是引起大型養(yǎng)殖場發(fā)生ASF的主要因素[36]。又據參與ASF疫情處置人員介紹，共用掃把清掃豬舍碰到豬嘴、共用食槽、推車既用于運病死豬又運飼料等情況同樣引發(fā)了ASF疫情。通過污染的衣物及靴子或者車輛很可能是引起東歐國家間病毒傳播的原因[39]。MUR等[40]運用定量風險評估模型并結合專家建議，確定從高風險區(qū)域返回的運輸車輛是將ASFV引入歐盟各國家最高的風險環(huán)節(jié)。CARLSON等[41]研究發(fā)現(xiàn)，污染的草地/土壤可能是ASFV從野豬群向家豬群傳播的潛在傳播途徑。OLESEN等[39]研究表明，在引入健康豬前1 d，將ASFV感染豬移出豬舍，暴露于豬舍環(huán)境的豬則出現(xiàn)了臨床癥狀及病毒血癥。(3)通過蜱、蠅等節(jié)肢動物傳播。ASFV可持續(xù)感染蜱，蜱通過叮咬或是被其他易感動物食入可傳播病毒。在西班牙薩拉曼省30%～80%散養(yǎng)豬場的豬舍內，棲息有游走鈍緣軟蜱，已證實這種蜱能藏匿及傳播病毒2年，并導致ASFV在該地區(qū)的持續(xù)存在[42]。在非洲分布的塞氏鈍蜱O.savignyi以經期(跨發(fā)育期)垂直傳播ASFV，摩洛鈍蜱O.marocanus/游走鈍蜱O.erraticus在歐洲伊比利亞半島被認為是ASFV自然宿主及媒介。據報道，用ASFV Georgia2007分離株感染葡萄牙摩洛鈍蜱，發(fā)現(xiàn)該毒株能夠在摩洛鈍蜱中高效復制[43]。螯蠅(S.calcitrans)除在叮咬豬時作為ASFV的機械性載體外，豬攝食螯蠅也可引起感染，且其他蠅類，尤其是虻科，可以攜帶約螯蠅5倍的血液，每只虻即可攜帶高達4.5lg TCID50的病毒[44]。在處置我國ASF疫情時，就曾在發(fā)病豬場的蒼蠅、蚊子中檢測到了ASFV核酸。

2.2 傳播循環(huán)方式不同的國家和地區(qū)，自然環(huán)境、豬的種類、養(yǎng)殖模式和結構等存在著很大差異，因此ASFV傳播循環(huán)形式也有一定的多樣性。許多有關ASF的流行病學研究，揭示了野豬之間、家豬與野豬之間、家豬之間ASFV的傳播循環(huán)方式。家豬之間ASFV傳播循環(huán)是全球絕大多數暴發(fā)ASF國家的主要循環(huán)方式，我國迄今發(fā)生的162起ASF疫情，涉及家豬157起，病毒在家豬之間傳播由豬及其制品、環(huán)境、機械攜帶等傳播到家豬。野豬間的循環(huán)主要發(fā)生在中歐和東歐國家暴發(fā)的ASF疫情，包括歐亞野豬，野豬棲息地及其尸體，野豬之間的直接傳播和通過棲息地的間接傳播成為主要方式[6，45]。再有蜱作為ASFV的儲存宿主使病毒能夠在環(huán)境中持續(xù)存在，撒哈拉以南非洲部分地區(qū)，以及20世紀60-70年代伊比利亞半島流行期間，蜱在ASFV家豬循環(huán)中發(fā)揮了重要作用[6，43]。關于感染ASFV的野豬向家豬傳播的病例也有不少，在俄羅斯，ASF病例首先發(fā)生在野豬，然后才在家豬中發(fā)現(xiàn)，并且在受ASF影響的農場附近發(fā)現(xiàn)了ASFV致病的野豬[46]。最近的一項研究表明，俄羅斯西北部地區(qū)家豬和野豬ASF病例在空間上存在相關性[6，47]。圖3顯示了ASFV主要傳播循環(huán)形式以及相關的傳播媒介。

3 ASF控制措施

各國科技人員一直致力于研究ASFV相關的毒力基因，以及逃避宿主免疫應答的機制，以期開發(fā)安全、有效的ASFV疫苗，但是直到目前，仍然沒有商品化的疫苗用于防控ASF。ASF的防控主要遵循消滅傳染源、切斷傳播途徑，從而保護易感動物的原則，堅持預防為主，依靠科學，依法防控。ASF疫情發(fā)生給全球生豬產業(yè)帶來了巨大挑戰(zhàn)[3]，我國生豬養(yǎng)殖和消費數量居世界第一位[48]，做好ASF防控工作意義極其重大。

圖3 ASFV主要傳播循環(huán)形式以及傳播媒介

3.1 制定國家ASF防控計劃經過一年半的ASF防控實踐，對ASF病原特點、傳播途徑、風險環(huán)節(jié)、防控重點有了較為清晰的認識，把握ASF傳播方式和規(guī)律，結合我國養(yǎng)殖布局和模式，做好頂層設計，制定國家ASF防控計劃。以提升從養(yǎng)殖到屠宰全鏈條的生物安全為重點，加強統(tǒng)籌謀劃，明確目標任務，創(chuàng)新防控技術，完善保障機制，規(guī)劃時間表和路線圖，分種群、分階段、分地區(qū)、分策略實施防控，為全國ASF防控提供總體思路和工作依據，以期形成“全國一盤棋”的防控局面，指導全國做好ASF防控工作。

3.2 提升生物安全管理水平探索建立非免疫狀態(tài)下防控ASF的生物安全管理模式，加強生豬產業(yè)全鏈條生物安全管控，提高生豬養(yǎng)殖、屠宰、加工等環(huán)節(jié)生物安全整體防控水平，構筑生豬產業(yè)生物安全屏障。各國在控制ASF時，重點關注生豬養(yǎng)殖場生物安全體系建設，豬場生物安全涉及豬場環(huán)境控制、豬群健康管理、飼料營養(yǎng)、飼養(yǎng)管理、衛(wèi)生防疫、消毒管理、藥物保健、無害化處理、免疫監(jiān)測等諸多方面[6，49-54]。改善防疫設施設備、規(guī)范和優(yōu)化生產流程、推進“全進全出”批次生產、做好監(jiān)測排查和消毒防疫、建立并完善生物安全管理制度，以減少或杜絕動物群體的外源性感染機會。

3.3 實施分區(qū)防控控制措施鑒于國內31個省份皆有ASF疫情報告，國家要求實施分區(qū)防控ASF，建立協(xié)調監(jiān)管機制和區(qū)域內省際聯(lián)席會議制度，促進區(qū)域內生豬產銷大體平衡，降低疫情跨區(qū)域傳播風險[55]。為此，要因地制宜、因時制宜、因勢制宜，抓住切斷ASF傳播途徑這個關鍵點，從生豬養(yǎng)殖、調運、屠宰，以及產品銷售、食用、泔水處理等多個環(huán)節(jié)入手，強化ASF風險分析、監(jiān)測預警、應急管理、生物安全管理，以及加強檢驗檢疫，防范境外尤其是周邊國家疫情等綜合防控措施，并積極落實、推進ASF區(qū)域化防控。

3.4 開展防控技術研究交流ASF發(fā)生已有百年歷史，研究者們一直努力揭示其病原學本質，但由于ASFV基因組多樣，蛋白繁多且復雜，仍有許多方面需要不斷深入地研究和探索，例如鑒定宿主細胞受體和與其相互作用的病毒蛋白，了解病毒的細胞嗜性和發(fā)病機理[18，56]；多基因家族使得抗原可變性增加，探究逃避宿主免疫應答的機制[22]。同時，加強分子流行病學研究，跟蹤病原變異情況；強化病原和抗體診斷制品研制，提高現(xiàn)場快速檢測診斷能力，為監(jiān)測排查提供便捷準確的技術方法；加強生物安全消毒制品研究，提高不同環(huán)境條件下養(yǎng)殖場所、人員、車輛等消毒功效；積極開展ASF疫苗研究，加強國際交流與合作，力爭取得實質性突破。

3.5 逐步推進場區(qū)凈化工作2013年，中國動物疫病預防控制中心在全國范圍內開展主要動物疫病凈化示范以來，逐漸探索、形成了較為完善的規(guī)模化豬場及區(qū)域主要豬病凈化技術方案和標準，并指導各地開展凈化工作[57-58]。從種豬場開始，通過一場一策略、一方案、一方式，逐步實現(xiàn)豬場ASF凈化。進而結合分區(qū)防控，開展育種、養(yǎng)殖、屠宰、加工和流通等產業(yè)鏈完整的大型養(yǎng)殖集團ASF凈化，直至區(qū)域內實現(xiàn)ASF凈化，科學制定實施監(jiān)測方案，強化動物引種審批和隔離、移動監(jiān)管和監(jiān)督執(zhí)法、無害化處理、應急處置等綜合控制，嚴格防范動物疫病傳入風險，顯著提高區(qū)域防控ASF風險管理能力，并建立起維持其無疫、根除的長效機制。