張哲瑋 ,貝為成
(1.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)微生物學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖北 武漢 430070; 2.湖北洪山實(shí)驗(yàn)室,湖北 武漢 430070;3.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)院,湖北 武漢 430070; 4.廣西揚(yáng)翔農(nóng)牧有限責(zé)任公司,廣西 貴港 537100; 5.生豬健康養(yǎng)殖協(xié)同創(chuàng)新中心,湖北 武漢 430070)
豬繁殖與呼吸綜合征(PRRS),也叫“豬藍(lán)耳病(Blue-eared pig disease)”。該病以母豬發(fā)情和繁殖障礙、新生仔豬高死亡率、各年齡段豬呼吸困難為主要特征[1]。1987年,美國最早發(fā)現(xiàn)該病,歐洲地區(qū)在1990年也報(bào)道存在該病,5年后我國學(xué)者郭寶清通過收集豬場(chǎng)的流產(chǎn)胎兒,并從中分離出4株毒株,研究發(fā)現(xiàn)其與經(jīng)典美洲型毒株十分相似,證實(shí)了該病在我國的發(fā)生。高致病性豬繁殖與呼吸綜合征(HP-PRRSV)于2006年在我國突然暴發(fā),對(duì)我國養(yǎng)豬業(yè)造成慘痛的經(jīng)濟(jì)損失,該病的主要特點(diǎn)為發(fā)病率和死亡率極高[2]。2012年起,PRRSV NADC30-like毒株開始在我國廣泛流行,目前已然成為國內(nèi)PRRSV流行的優(yōu)勢(shì)毒株[3]。迄今為止,PRRS已給全球養(yǎng)豬業(yè)造成慘痛的經(jīng)濟(jì)損失。
PRRSV是一種單股、正鏈、不分節(jié)段的RNA病毒,外有囊膜包裹[4],基因組全長(zhǎng)為15 kb,編碼10個(gè)開放閱讀框(ORF)[5]。由于病毒基因組的不同,可將PRRSV劃分為2種基因型:PRRSV I型也叫歐洲型和PRRSV II型也叫美洲型,這2種基因型的核苷酸序列存在差異,其同源性只有50%~60%[6]。目前,這2種基因型均呈世界性分布[7],其中在我國流行的為美洲型病毒?,F(xiàn)如今,全球所有養(yǎng)豬國家?guī)缀醵加蠵RRSV分布,國際獸疫局(OIE)已將其列為B類傳染病,我國將其列為二類動(dòng)物疫病,將HP-PRRSV列為一類動(dòng)物疫病。PRRS是一種高度接觸性傳染病,一般以地方流行為主,且于冬、春季節(jié)多發(fā)。PRRSV的唯一自然宿主是豬,各個(gè)品種、年齡段和性別的豬均可能感染,該病毒感染會(huì)引起妊娠母豬發(fā)熱流產(chǎn)、公豬繁殖障礙、新生仔豬高死亡率以及各年齡段豬呼吸功能障礙。感染病毒的豬可通過糞污、鼻液、唾液、乳汁、胎衣、胎兒、精液向外界不斷排毒,且排毒周期很長(zhǎng)[8]。因此,造成PRRSV蔓延的傳染源眾多,發(fā)病豬、康復(fù)豬、耐過豬均可成為PRRSV傳染源。目前,隨著規(guī)?;B(yǎng)殖場(chǎng)的建立以及養(yǎng)殖者愈發(fā)科學(xué)、規(guī)范化的管理防控意識(shí),PRRSV主要以散發(fā)流行為主,不易引起大規(guī)模的暴發(fā),但在我國大部分養(yǎng)豬場(chǎng)仍然有該病毒存在,且主要以HP-PRRSV為主,這導(dǎo)致許多養(yǎng)豬場(chǎng)普遍存在PRRSV隱性感染或亞臨床感染,影響豬場(chǎng)經(jīng)濟(jì)效益,且一旦外界條件不利或并存繼發(fā)感染時(shí),極易引起PRRSV的急性暴發(fā),此時(shí)緊急進(jìn)行治療或者免疫,往往只是亡羊補(bǔ)牢,為時(shí)已晚,豬場(chǎng)將蒙受嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。隨著2012年P(guān)RRSV NADC30-like毒株在我國的發(fā)現(xiàn),我國國內(nèi)已經(jīng)存在多種毒株,多種基因型,這大大增加了PRRSV流行的復(fù)雜性,也將PRRS的防控難度提高到了新的等級(jí)。
目前,PRRS已成為全球養(yǎng)豬業(yè)面臨一大困擾,而我國作為養(yǎng)豬大國,每年因其造成的經(jīng)濟(jì)損失慘痛。然而,現(xiàn)階段依然沒有理想的治療手段,只能通過運(yùn)用科學(xué)、合理的疫苗免疫加上生物安全、環(huán)境、營(yíng)養(yǎng)、管理等綜合防控措施來減輕PRRSV的感染與傳播。但疫苗免疫還存在著諸多問題,針對(duì)PRRS的有效藥物仍未問世,所以有關(guān)PRRS的防控一直以來都是研究的熱點(diǎn)。
2.1.1 PRRSV滅活疫苗
滅活疫苗是指細(xì)菌或病毒經(jīng)大量培養(yǎng),通過物理或化學(xué)方法將其滅活,添加佐劑后制備的疫苗,操作簡(jiǎn)便,保護(hù)力較好。自PRRSV被發(fā)現(xiàn)以來,商品化的PRRSV滅活疫苗得到大量應(yīng)用,我國和美洲地區(qū)國家主要應(yīng)用ReproCyc? PRRSPLE、Ingelvac PRRS?MLV、Ingelvac PRRSATP?和Fostera?PRRS來防范PRRSV-II型的發(fā)生[9]。目前我國常用的PRRSV滅活疫苗除上述之外,還有CH-1a株滅活疫苗,主要是由哈爾濱維科等生產(chǎn)的針對(duì)經(jīng)典型PRRSV的國內(nèi)唯一上市的滅活疫苗,以及由農(nóng)業(yè)部獸醫(yī)診斷中心分離的HP-PRRSV NVDC-JXA1株制備成的滅活疫苗等[10]。滅活疫苗的缺點(diǎn)極為明顯,單次免疫劑量大、免疫次數(shù)多和免疫產(chǎn)生期長(zhǎng),不適宜用于仔豬免疫。然而,豬場(chǎng)PRRSV難以根除的一個(gè)重要原因就是仔豬和架子豬帶毒。故單使用滅活疫苗無法控制與清除PRRSV的流行。
2.1.2 PRRSV弱毒疫苗
弱毒疫苗也稱為減毒活疫苗,指用自然篩選或人工致弱的弱毒株,經(jīng)體外培養(yǎng)后制備的一種活疫苗。2006年,我國暴發(fā)了HP-PRRSV,由于造成損傷慘痛,國家將其列入強(qiáng)制免疫范疇,這將PRRSV的疫苗研制推向了高潮,PRRSV商品化弱毒疫苗CH-IR株、R98株相繼投 放,隨 后JXAl-R、HUN4-F112、TJM-F92等弱毒疫苗相繼問世,截止到目前,僅國內(nèi)弱毒疫苗的種類就多達(dá)7種[11]。然而,隨著PRRSV疫苗的亂用、濫用,致使PRRS的防控不僅沒有得到改善,反而出現(xiàn)免疫豬群不穩(wěn)定現(xiàn)象增多以及疫苗毒株毒力返強(qiáng)的情況[12],與此同時(shí),弱毒疫苗的廣泛使用還增加了PRRSV基因組的發(fā)生變異以及野毒與疫苗毒重組的可能性[13]。2012年以來暴發(fā)的PRRSV NADC30-like毒株與美國NADC30毒株高度同源,且有研究表明該毒株極易與其他毒株發(fā)生重組[14],這大大增加了PRRS的防控難度。
2.1.3 PRRSV基因工程疫苗
近些年,大量國內(nèi)外學(xué)者開始著手于有關(guān)PRRSV基因工程疫苗的研究。基因工程疫苗指把人工合成的遺傳物質(zhì)通過DNA重組生物技術(shù)定向地插入酵母菌、細(xì)菌或哺乳動(dòng)物細(xì)胞中,使之充分表達(dá)后經(jīng)純化制成的疫苗,主要包括以下幾種:DNA疫苗、活病毒載體疫苗、基因缺失疫苗、亞單位疫苗。DNA疫苗也叫核酸疫苗,是一種將與真核表達(dá)載體重組的編碼某種病原微生物攜帶的特定抗原的外源基因,直接導(dǎo)入動(dòng)物機(jī)體刺激機(jī)體產(chǎn)生免疫反應(yīng),從而獲得相應(yīng)免疫保護(hù)力的方法。已有研究表明DNA疫苗不僅能誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生體液免疫,還能夠有效產(chǎn)生細(xì)胞免疫[15]。國內(nèi)學(xué)者周丼祥等的研究表明,使用滅活疫苗免疫機(jī)體產(chǎn)生的抗體水平明顯高于DNA疫苗[16]。DNA疫苗發(fā)展?jié)摿艽螅湓谏扯拘?、自身免疫病以及環(huán)境安全方面存在隱患。目前,以甲病毒復(fù)制子為基礎(chǔ)發(fā)展起來的一種安全、高效、針對(duì)性極強(qiáng)的“自殺性”DNA疫苗逐漸興起,這為PRRS新型DNA疫苗的研制提供了方向?;畈《据d體疫苗是利用基因工程技術(shù)將PRRSV重要免疫原性基因與異源病毒蛋白重組結(jié)合所制成的一種疫苗,其誘導(dǎo)的免疫保護(hù)力持久。目前,關(guān)于以腺病毒、皰疹病毒、痘病毒等為表達(dá)載體的PRRSV活載體疫苗已屢見不鮮,也有關(guān)于將PRRSV作為或病毒載體的研究。仇玉等將PRRSV M蛋白、GP5蛋白和GP5-M融合蛋白重組到雞痘病毒中表達(dá),動(dòng)物試驗(yàn)結(jié)果表明該方法得到的GP5-M融合蛋白對(duì)能刺激機(jī)體產(chǎn)生的體液免疫和細(xì)胞免疫水平明顯高于其他兩組蛋白[17]。Tian D等將豬流感病毒(SIV)和豬圓環(huán)病毒2型(PCV2)的抗原基因重組到PRRSV(DS722)株,進(jìn)而制備成多組分活載體疫苗,結(jié)果發(fā)現(xiàn)該疫苗具有免疫保護(hù)力[18]。近年來,隨著生物信息學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,活病毒載體疫苗發(fā)展很快,雖存在很多未知,但活病毒載體疫苗在PRRSV疫苗研究中仍具有巨大潛力等待挖掘?;蛉笔б呙缡侵竿ㄟ^基因工程技術(shù)將強(qiáng)毒株的重要毒力基因缺失或者突變,致使其變?yōu)槿醵局?,該方法能夠保證疫苗具有較為完整的免疫原性,且能夠區(qū)分疫苗毒和野毒感染,易于鑒別診斷?,F(xiàn)在已上市的最成功的基因缺失疫苗是gE基因缺失的豬偽狂犬病毒(PRV)疫苗,但PRRSV基因缺失疫苗的發(fā)展卻步履維艱。Hu P等人的研究證實(shí),缺失掉日本乙型腦炎病毒(JEV)DNA復(fù)制子,將PRRSV GP5/M嵌合到缺失位置開發(fā)出的疫苗誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生的免疫反應(yīng)良好[19]。但基因缺失疫苗最大的問題就是安全性的問題,疫苗突變返強(qiáng)現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,相信PRRSV基因缺失疫苗的研制會(huì)進(jìn)一步發(fā)展。亞單位疫苗又叫組分疫苗,是一種將細(xì)菌或病毒保護(hù)性抗原導(dǎo)入受體菌或細(xì)胞高效表達(dá)后與佐劑混勻制成的疫苗,安全穩(wěn)定性較高,但免疫保護(hù)力一般。D.J.Plana等證實(shí)PRRSV GP3和GP5蛋白能提供良好保護(hù)力,可作為PRRSV重組亞單位疫苗的候選基因[20]。劉義等利用原核表達(dá)技術(shù),大量制備PRRSV N蛋白,并將其制備成亞單位疫苗,結(jié)果發(fā)現(xiàn)N蛋白能提供免疫保護(hù)但效果不佳[21]。亞單位疫苗的免疫力持續(xù)時(shí)間較短,且使用時(shí)必須搭配佐劑使用才有較好效果,故選擇合適的疫苗佐劑尤為關(guān)鍵。Peng J等通過對(duì)比4種不同的疫苗佐劑,結(jié)果顯示黃芪/芽孢桿菌佐劑對(duì)疫苗有免疫增強(qiáng)的作用,在后續(xù)的研究中,他又證實(shí)了泰山馬尾松花粉多糖天然佐劑(TPPPS)能夠使得PRRSV亞單位疫苗引起的免疫力增強(qiáng)[22]。大量的研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)很多細(xì)胞因子都有潛力成為亞單位疫苗的佐劑,因此篩選最佳的亞單位疫苗佐劑將是后續(xù)研究的熱點(diǎn)。
2.2.1 構(gòu)建完善的豬場(chǎng)生物安全體系
首先,要提高防控意識(shí)。豬場(chǎng)工作人員應(yīng)充分認(rèn)識(shí)到PRRSV的危害巨大,以及通過建立完善的生物安全體系防控傳染性疾病的重要意義。PRRSV可以經(jīng)多種傳播途徑感染,包括:糞污、鼻腔分泌物、唾液、血液、精液、乳汁、流產(chǎn)胎兒、胎衣和被污染的水源、飼料、器械用具以及攜帶有PRRSV的場(chǎng)內(nèi)外工作人員等。因此,豬場(chǎng)應(yīng)嚴(yán)格進(jìn)行消毒和隔離工作。選擇脂溶性消毒劑,對(duì)豬圈進(jìn)行徹底的清潔與消毒,夏季高溫,應(yīng)相應(yīng)增加消毒次數(shù),適當(dāng)增加藥量以保證消毒效果[23],定期對(duì)糞便進(jìn)行處理并消毒。對(duì)入場(chǎng)的所有人員、車輛、物資等必須經(jīng)過嚴(yán)格的清洗消毒、隔離程序。要確立明確的臟區(qū)和凈區(qū),存在污染風(fēng)險(xiǎn)或風(fēng)險(xiǎn)較大的區(qū)域?yàn)榕K區(qū),已清潔無污染風(fēng)險(xiǎn)或污染風(fēng)險(xiǎn)較小的區(qū)域?yàn)閮魠^(qū),PRRS陽性豬場(chǎng)更應(yīng)注意PRRS陰性豬群和陽性豬群間的有效距離,并做好嚴(yán)格消毒與預(yù)防措施。要加強(qiáng)工作人員的生物安全培訓(xùn),做到每個(gè)人自覺遵守生物安全相關(guān)規(guī)定,積極執(zhí)行相關(guān)措施。例如,工作人員應(yīng)減少在場(chǎng)內(nèi)的流動(dòng),需要在不同生產(chǎn)區(qū)域走動(dòng)時(shí),應(yīng)根據(jù)情況嚴(yán)格消毒,注射用針頭應(yīng)堅(jiān)持更換,對(duì)注射部位要及時(shí)消毒,對(duì)豬群進(jìn)行疫苗免疫時(shí),要遵從注射器針頭“一針一頭豬”的原則,避免引發(fā)感染。此外,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)豬群的飼養(yǎng)管理,嚴(yán)把飼料關(guān)等。適宜的豬舍溫度、合理的飼養(yǎng)密度、良好的通風(fēng)、采光環(huán)境、均衡的營(yíng)養(yǎng)、適當(dāng)增加維生素含量都有利于提高豬群的免疫力。其次,要建立完善的豬場(chǎng)內(nèi)外生物安全體系。豬場(chǎng)的地理位置應(yīng)遠(yuǎn)離居民區(qū),且與其他養(yǎng)殖場(chǎng)或屠宰場(chǎng)保持2 km以上的有效距離,對(duì)外來的人員、物資與車輛要執(zhí)行嚴(yán)格的入場(chǎng)程序,配置本場(chǎng)內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)車,避免外車入內(nèi)。還應(yīng)建立標(biāo)準(zhǔn)化洗消中心,配置專業(yè)人員對(duì)車輛進(jìn)行清潔、消毒以及徹底的烘干。明確臟區(qū)和凈區(qū),凈道和污道,正常情況下應(yīng)保持從凈區(qū)到臟區(qū),凈道到污道的單向流動(dòng),情況特殊出現(xiàn)交叉時(shí),要嚴(yán)格進(jìn)行清理消毒。嚴(yán)格執(zhí)行全進(jìn)全出的飼養(yǎng)管理制度,推進(jìn)兩點(diǎn)式或多點(diǎn)式的飼養(yǎng)管理體系。最后,要定期進(jìn)行疫病檢測(cè)和免疫監(jiān)測(cè)。相關(guān)工作人員應(yīng)每天定時(shí)巡查豬舍,密切觀察豬群健康狀況。對(duì)PRRS陰性豬場(chǎng),應(yīng)嚴(yán)格進(jìn)行主動(dòng)監(jiān)測(cè)。一旦豬場(chǎng)出現(xiàn)異常豬只,應(yīng)全部進(jìn)行采樣檢測(cè);對(duì)健康的豬群,定期進(jìn)行抽樣檢測(cè),并且還應(yīng)定期對(duì)豬場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行采樣與監(jiān)測(cè)。對(duì)于PRRS陽性豬場(chǎng),要防止疫情擴(kuò)散,對(duì)發(fā)病豬只進(jìn)行“拔牙式”的剔除,禁止人員、物品的流動(dòng)。此外還應(yīng)重點(diǎn)分析PRRS感染軌跡,調(diào)查感染原因,并及時(shí)進(jìn)行處理。
2.2.2 制定完善的免疫程序,科學(xué)合理的使用疫苗免疫仍舊是目前防控PRRS最為經(jīng)濟(jì)有效的措施
選擇疫苗免疫時(shí),應(yīng)根據(jù)不同豬場(chǎng)的具體情況選用最具針對(duì)性、適用于本場(chǎng)的疫苗進(jìn)行免疫,同時(shí),疫苗的免疫順序和次數(shù)尤為關(guān)鍵。PRRS陰性豬場(chǎng),禁止免疫PRRSV疫苗,應(yīng)把重心放在豬場(chǎng)生物安全體系建設(shè)上,堅(jiān)持自繁自養(yǎng),優(yōu)化種豬繁育模式供給,嚴(yán)防PRRSV傳入。PRRS陽性場(chǎng),切勿盲目使用PRRSV弱毒疫苗,要根據(jù)不同的感染狀態(tài)決定是否進(jìn)行疫苗免疫。對(duì)于PRRS穩(wěn)定感染狀態(tài)場(chǎng),應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行消毒措施,徹底實(shí)現(xiàn)各生產(chǎn)階段的全進(jìn)全出,加強(qiáng)飼養(yǎng)管理,最大程度限制PRRSV引起的繼發(fā)感染。能夠有效控制病情的情況下最好不使用疫苗免疫或只使用滅活疫苗,以免造成毒株返強(qiáng),引發(fā)疫情;對(duì)于PRRS不穩(wěn)定感染狀態(tài)場(chǎng),應(yīng)進(jìn)行全面調(diào)查,對(duì)本場(chǎng)分離的PRRSV毒株進(jìn)行全基因組測(cè)序鑒定,明確疫情的“真兇”,制定合理的免疫程序,選擇用同源毒株的弱毒疫苗進(jìn)行免疫,同時(shí)做好其他免疫抑制病的防控工作。僅使用現(xiàn)有的疫苗無法有效控制PRRSV的感染,因此還應(yīng)做好生物安全防控措施,加強(qiáng)飼養(yǎng)管理。
2.2.3 群封閉飼養(yǎng)與區(qū)域性逐步凈化
國際獸疫局(OIE)網(wǎng)站曾公布多種毒株共存、母豬群飼養(yǎng)管理不當(dāng)以及仔豬混群飼養(yǎng)等問題是造成豬群內(nèi)PRRSV循環(huán)傳播的關(guān)鍵因素,而造成PRRS難以徹底根除的原因正是PRRSV的循環(huán)傳播。因此,解決以上幾個(gè)問題是防控和清除PRRSV的關(guān)鍵。歐美國家PRRS的防控經(jīng)驗(yàn)表明豬群閉群飼養(yǎng)以及PRRSV的逐步凈化是防控該病的重點(diǎn)。研究表明,PRRSV雖能夠在豬體內(nèi)長(zhǎng)期存在,但最終會(huì)被機(jī)體清除,一般持續(xù)感染的時(shí)間在6~7個(gè)月[24]。因此有人提出了“群封閉飼養(yǎng)”的概念,其核心理念為PRRS陽性場(chǎng)使用同源毒株弱毒疫苗對(duì)豬場(chǎng)內(nèi)所有豬只進(jìn)行免疫,這樣能夠使整個(gè)豬群同時(shí)獲得免疫力,然后封閉豬群,禁止后備豬進(jìn)入種豬群,同時(shí)淘汰PRRS陽性種豬,結(jié)合豬場(chǎng)的實(shí)際情況,采用不同的閉群時(shí)間,一般為200~250 d。這樣能夠有效抑制PRRSV在豬場(chǎng)的傳播,使豬場(chǎng)PRRS感染處于穩(wěn)定狀態(tài),后續(xù)引種必須保證引入PRRS陰性豬,這是也實(shí)現(xiàn)PRRSV區(qū)域性逐步凈化的關(guān)鍵點(diǎn)。
2018年8月非洲豬瘟在我國遼寧沈陽暴發(fā),進(jìn)而席卷全國,致使我國養(yǎng)豬業(yè)幾乎遭受滅頂之災(zāi),但非洲豬瘟的出現(xiàn)也對(duì)我國未來動(dòng)物疫病防控思路產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響,同時(shí)也將為疫病的凈化按下加速器。在非洲豬瘟的影響下,養(yǎng)豬業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)徹底重洗,較小規(guī)模、養(yǎng)殖水平較低的養(yǎng)殖場(chǎng)將加速被淘汰,而“規(guī)模適度,重效益、重生態(tài)、重傳染病防控、重高效智能將是我國養(yǎng)殖業(yè)的未來”。在防控非洲豬瘟恢復(fù)生豬生產(chǎn)的大背景下,如果我們能夠從增強(qiáng)豬場(chǎng)生物安全等級(jí),改善豬舍環(huán)境,優(yōu)化種豬繁育模式,嚴(yán)把后備母豬入群前的保健與檢測(cè),執(zhí)行科學(xué)合理的疫苗免疫程序等方面著手,相信在防控好非洲豬瘟的同時(shí),PRRS的防控也一定會(huì)取得令人滿意的成績(jī)。