豬口蹄疫特點、流行情況及疫苗使用現(xiàn)狀

馬建榮，李芳韜，鄒興啟，趙啟祖，朱元源

(中國獸醫(yī)藥品監(jiān)察所 國家/WOAH豬瘟參考實驗室，北京 100081)

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[1]。口蹄疫具有發(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(yán)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[2]?？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[1]。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(gòu)蛋白(VP4、VP2、VP3和VP1)和9種非結(jié)構(gòu)蛋白(Lab/Lb、2A、2B、2C、3A、3B1、3B2、3B3和3C)[3]。VP4完全位于衣殼內(nèi)部[4]，VP1、VP2、VP3位于病毒粒子表面，為表面結(jié)構(gòu)蛋白，與病毒的抗原性有關(guān)；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[5]，是主要的抗原決定簇所在部位[6]，其中G-H環(huán)是誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生中和抗體最關(guān)鍵的抗原表位[7-9]，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(xué)調(diào)查、疫源追蹤和病毒遷移等規(guī)律的研究[10-11]。

1 豬口蹄疫的特點

口蹄疫一年四季均可發(fā)生，多發(fā)于春、冬兩季[12]，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(yán)重污染的環(huán)境(圈舍、屠宰場、運(yùn)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[13]。?？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《揪哂泻芨叩母腥拘裕谝咔楸l(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(dá)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[14]，在病毒血癥高峰期檢測氣溶膠病毒排毒量約為108ID，是牛的1500倍[15-16]。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(fù)后不會變成帶毒者，而綿羊、山羊的咽喉部在康復(fù)后4～6個月、牛咽組織在康復(fù)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(yīng)答相對遲鈍，豬免疫時需要高劑量的有效抗原，20世紀(jì)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[17]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[18]發(fā)現(xiàn)采用?？谔阋咭呙?氫氧化鋁水劑疫苗)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(hù)作用。

2 豬口蹄疫流行情況

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(jìn)化關(guān)系分析，又將口蹄疫病毒分為若干個遺傳拓?fù)湫蚚20-21]。根據(jù)遺傳分類，我國目前主要流行東南亞拓?fù)湫?SEA型)、中東-南亞拓?fù)湫?ME-SA型)和古典中國拓?fù)湫?Cathay型)三種遺傳拓?fù)湫偷目谔阋卟《綶22]，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(qiáng)，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?fù)湫?Eu-SA型)、亞洲拓?fù)湫?Asia型)和非洲拓?fù)湫?Africa型)三個遺傳拓?fù)湫停總€型又包含有多個遺傳譜系的毒株[23]，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(jìn)行毒株遺傳進(jìn)化關(guān)系分析，同時結(jié)合國外相關(guān)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[24]。

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(xué)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[25]。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(jì)損失；2010年，亞洲發(fā)生由Mya98毒株引發(fā)的O型口蹄疫[26]；2013年，廣東茂名發(fā)生由A/Sea-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(qiáng)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(yán)峻的口蹄疫疫情情況，血清型多樣、流行毒株復(fù)雜，對我國造成了潛在的傳入風(fēng)險，我國口蹄疫防控情形依然嚴(yán)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。

表2 2010年以來我國豬口蹄疫疫情流行情況(截至2021年9月)Tab 2 The prevalence of FMD in China since 2010 (up to September 2021)

2011年6月以來我國未檢出亞洲1型病原學(xué)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(fù)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(qiáng)的流行勢頭和“發(fā)散式”進(jìn)化[13]。

表3 近年來我國豬口蹄疫主要流行毒株Tab 3 The main prevalent FMD strain in China in recent years

3 豬口蹄疫疫苗使用現(xiàn)狀

我國養(yǎng)豬業(yè)具有養(yǎng)殖量大、調(diào)運(yùn)頻繁等特點，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(guān)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[27]。2014年，隨著《農(nóng)業(yè)部公告第2078號》對口蹄疫滅活疫苗總蛋白含量、內(nèi)毒素等檢驗標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(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146 s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(chǔ)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(zhǔn)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。

表4 我國豬口蹄疫疫苗Tab 4 The swine foot-and-mouth disease vaccine in China

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(chǔ)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。

圖中序號與表4中序號對應(yīng)圖1 我國豬口蹄疫疫苗批簽發(fā)數(shù)據(jù)(2013-2021年)Fig 1 Data on issuance of Swine Foot-and-mouth Disease vaccine batches in China (2013-2021)

4 展 望

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(guān)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(qiáng)的流行勢頭。在重點防控Mya/7/98系的同時，還需關(guān)注發(fā)展勢頭迅猛的Cathay拓?fù)湫托仑i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(guān)鍵，因此應(yīng)持續(xù)監(jiān)測豬口蹄疫流行態(tài)勢，合理預(yù)測未來毒株變異趨勢，通過交叉中和保護(hù)試驗等監(jiān)測疫苗對流行毒株的免疫保護(hù)力，做好口蹄疫免疫及免疫效果評估，科學(xué)、有效、高效地防控口蹄疫。