張芳 王珍梅 唐明艷 易恒潔 謝艷
作者簡介:張芳(1976- ),男,本科,獸醫(yī)師,主要從事畜牧獸醫(yī)工作;E-mail:13765292899@139.com
*通信作者:唐明艷(1976- ),女,本科,副高級獸醫(yī)師,本科,主要從事動物遺傳育種、動物疾病防控工作;E-mail:3315757812@qq.com
摘? 要:非洲豬瘟(African swine fever,ASF)是由非洲豬瘟病毒(African swine fever virus,ASFV)引起的一種毀滅性豬傳染性疾病,傳播快且范圍廣,致死率高,預防難。豬感染ASFV后皮膚和內(nèi)臟器官出血。非洲豬瘟病毒基因強大,變異性強,持續(xù)傳播影響著世界范圍內(nèi)的養(yǎng)豬業(yè),威脅著糧食安全和生物多樣性。本文從非洲豬瘟起源、病毒特征、檢測方法、國內(nèi)外疫苗研究現(xiàn)狀及疫病防控措施等方面進行綜述,旨在為后續(xù)研究及防控提供參考。
關鍵詞:非洲豬瘟;非洲豬瘟病毒;疫苗;研究現(xiàn)狀;防控措施
中圖分類號:S855.3 文獻標志碼:A 文章編號:1001-0769(2024)02-0048-06
非洲豬瘟(African swine fever,ASF)是由非洲豬瘟病毒(African swine fever virus,ASFV)引起的一種毀滅性豬傳染性疾病,傳播范圍廣,致死率高[1]。非洲豬瘟病毒對養(yǎng)豬業(yè)是一個極大的威脅,可在豬群中快速傳播,豬群一旦感染,致死率達100%,可造成不可估量的經(jīng)濟損失[2]。目前,全球還沒有有效的疫苗可以預防非洲豬瘟。本文從非洲豬瘟起源、病毒特征、檢測方法、國內(nèi)外疫苗研究現(xiàn)狀及疫病防控措施等方面進行綜述,以期為后續(xù)研究提供一定的參考,助力我國養(yǎng)豬業(yè)高質量發(fā)展。
1? 非洲豬瘟起源
非洲豬瘟是由非洲豬瘟病毒通過軟蜱等蟲媒、帶毒野豬及家豬高度接觸易感豬后引起的一種烈性、尚未能防治的傳染病。世界動物衛(wèi)生組織將非洲豬瘟列為法定報備動物疫病,我國在2012-2020年的國家動物疫病防治規(guī)劃中將非洲豬瘟列為具有重大危害的一類動物疫病[3]。 1921年,非洲豬瘟首次發(fā)現(xiàn)于東非國家肯尼亞,1957年以前,一直在撒哈拉以南的非洲國家傳播,之后傳入歐洲西班牙(1957年)、南美洲巴西(1978年)等國家。2007年,非洲豬瘟在格魯吉亞暴發(fā),隨后傳播至亞美尼亞、阿塞拜疆和俄羅斯,開始在全球多個國家發(fā)生、擴散、流行。2017年后,俄羅斯遠東地區(qū)發(fā)生數(shù)起非洲豬瘟疫情,并在家豬和野豬之間傳播,使非洲豬瘟疫情的狀況更復雜,更難控制,給養(yǎng)豬業(yè)帶來極大恐慌。2018年8月3日,經(jīng)中國動物衛(wèi)生與流行病學中心診斷,沈陽市沈北新區(qū)新城子街道發(fā)生的疑似非洲豬瘟疫情被確診,這是我國首次證實的非洲豬瘟疫情,隨后河南省、江蘇省、浙江省等省市陸續(xù)發(fā)生非洲豬瘟疫情,截止目前,非洲豬瘟疫情在我國仍然存在[4-7]。
2? 非洲豬瘟病毒
最初,非洲豬瘟病毒被認為是一種黏液病毒,后發(fā)現(xiàn)其與虹彩病毒科和痘病毒科類似,進一步研究發(fā)現(xiàn),非洲豬瘟病毒屬于兩者之間的獨立分支,屬于非洲豬瘟病毒科非洲豬瘟病毒屬[8]。非洲豬瘟病毒是一種雙鏈DNA病毒,基因組長170~190 kb,有150~167個開放閱讀框,病毒粒子的直徑為175~215 nm,編碼150多個蛋白質,至少包括68個結構蛋白,形成復雜的三維結構[9-10]。研究表明,非洲豬瘟病毒基因組包含多個重要基因,如B646L、DP92R、CP204L、A276R、P1192L等[11]。這些基因編碼的蛋白在病毒感染中起著重要作用。非洲豬瘟病毒編碼的蛋白根據(jù)不同功能可分為7類:病毒結構和形態(tài)組成蛋白(24%)、病毒轉錄和RNA修飾蛋白(19%)、維護基因組完整性蛋白(6%)、主導病毒入侵蛋白(4%)、逃避宿主防御蛋白(3%)、其他已知蛋白(10%)、未知蛋白(34%)[12]。非洲豬瘟病毒耐受性較強,在-70~37 ℃和pH 4~10下仍有活性[13],在體內(nèi)體外環(huán)境中適應力較強,在污染的環(huán)境、冷凍肉、糞便中可長時間存活。有研究表明,在冷凍肉中可存活約? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 1 000 d、在4 ℃保存的血液中可存活約540 d,在死亡的野豬尸體中可存活約365 d[14-16]。根據(jù)研究顯示,非洲豬瘟病毒通過內(nèi)吞作用進入宿主細胞,主要感染豬的巨噬細胞[17],其中pE248R、p12、p37、pp220和pp62等網(wǎng)格蛋白在入侵中起著關鍵作用[18]。非洲豬瘟病毒侵入宿主后,通過調(diào)節(jié)其炎癥反應、干擾素釋放、抗原呈遞和細胞免疫等方式發(fā)揮作用[19]。
3? 非洲豬瘟病毒的檢測
目前,非洲豬瘟的診斷主要依據(jù)臨床癥狀和實驗室檢測。高效的診斷方法在控制疫情和最大限度減少損失方面發(fā)揮著重要作用。根據(jù)非洲豬瘟病毒特征,通過不斷的研究,已有多種檢測方法被應用于生產(chǎn)中。目前,非洲豬瘟病毒的檢測方法有抗原檢測、核酸檢測、血清學檢測等。非洲豬瘟病毒抗原檢測常用的是酶聯(lián)免疫吸附試驗(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA),該方法可以快速準確地檢測非洲豬瘟病毒的免疫反應物[20]。有研究通過對非洲豬瘟病毒表位序列的保守性分析和棋盤法確定了阻斷ELISA建立的最佳濃度,并建立了受試者操作特征曲線(receiver operating characteristic curve,ROC),該檢測方法具有良好的特異性和重復性[21]。而較為前沿的成像技術(熒光原位雜交技術、激光共聚焦掃描顯微鏡和光學相干斷層成像技術等)和磁性抗體檢測技術,不僅檢測效率高,而且靈敏性和特異性也遠高于傳統(tǒng)檢測方法,并且可以直觀觀察和評估檢測結果[22-24]。非洲豬瘟病毒核酸檢測有聚合酶鏈式反應(polymerase chain reaction,PCR)、熒光定量PCR[25]、重組酶聚合酶擴增技術(recombinase polymerase amplification,RPA)[26]、環(huán)介導等溫擴增技術(loop-mediated isothermal amplification,LAMP)[27]、? ? ? ? ? ? ? ?成簇的規(guī)律間隔的短回文重復序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR)檢測技術[28]等。血清學檢測具有操作簡單、成本低等優(yōu)勢,是檢測非洲豬瘟病毒的一種常用方法[29]。其中膠體金免疫層析技術(colloidal gold immunochromatography assay,CGIC)具有快速、靈敏、特異性強的優(yōu)點,在非洲豬瘟預防和監(jiān)控中有著廣闊的應用前景[30-31]。
4? 非洲豬瘟疫苗研究情況
非洲豬瘟病毒基因組復雜,變異毒株較多,盡管研究人員對非洲豬瘟疫苗的研究從未停止,但到目前還未研究出有效的商品化疫苗。2022年6月3日,由越南NAVETCO公司和美國PIADC-USDA(美國農(nóng)業(yè)部梅島動物疾病中心)合作開發(fā)的非洲豬瘟弱毒活疫苗ASFV-G-?I177L上市,商品名為NAVET-ASFVAC。研究表明,ASFV-G-?I177L對越南非洲豬瘟病毒田間毒株有保護作用,但2022年8月24日,接種該疫苗的豬出現(xiàn)死亡,因此暫停使用。之后,越南又研發(fā)出AVAC ASF疫苗,也被禁止使用。
1950年,Detray等[32]發(fā)現(xiàn)非洲豬瘟病毒感染豬后可以誘導機體產(chǎn)生保護性抗體,從此非洲豬瘟疫苗研發(fā)有了方向。但目前通過疫苗接種等方法仍然不能保護豬群免受非洲豬瘟病毒的侵害[33]。早期非洲豬瘟疫苗主要是滅活疫苗,利用物理或化學方法滅活非洲豬瘟病毒,但Pikalo等[34]、Forman等[35]、Blome等[36]和Cadenas-Fernández等[37]研究表明,給豬接種通過不同的滅活方法和配以不同的佐劑生產(chǎn)的疫苗,即使可以產(chǎn)生部分抗體,但都對豬無法起到保護作用[38]。報道顯示,2020年研制的非洲豬瘟減毒活疫苗,雖然保護效果達100%,但其特異性強,只對同源性毒株進行保護,且存在安全性和保護效果持久性差等問題[39-40]。
目前,新型非洲豬瘟疫苗有核酸疫苗、亞單位疫苗、病毒活載體疫苗和基因缺失減毒活疫苗。研究顯示,核酸疫苗的保護率可達60%[41],亞單位疫苗保護率可達100%[42],利用重組痘病毒和重組腺病毒雙重免疫后保護率也可達100%[43]。相比滅活疫苗和減毒疫苗,目前新型疫苗的安全性、抗原特異性以及保護率都有大大提高。但非洲豬瘟病毒基因組大、開放閱讀框多、變異性強,研究開發(fā)非洲豬瘟疫苗還有很長一段路程要走。
隨著病毒基因分析技術的成熟,非洲豬瘟疫苗研究有了新的方向,越來越多的研究人員開始研究非洲豬瘟病毒基因編碼功能,以期通過敲除靶基因生產(chǎn)更加理想的弱毒疫苗。研究表明,缺失DP96R基因的非洲豬瘟弱毒疫苗,通過負調(diào)控Ⅰ型干擾素和核因子κB(nuclear factor kappa-B,NF-κB)表達,可降低病毒免疫逃逸能力,誘導豬體細胞產(chǎn)生免疫反應[44-45]。非洲豬瘟病毒BCL-2家族成員A179L基因的缺失加快了感染細胞的凋亡,減慢了巨噬細胞復制,降低了病毒在豬體內(nèi)的毒力[46]。9GL和MGF360/505基因同時缺失,雖然不能使豬免受親代非洲豬瘟病毒格魯吉亞毒株的攻擊,但可以使毒力大大降低[47]。非洲豬瘟病毒SY18毒株中I226R基因缺失時,不但減弱了病毒增殖能力,而且使SY18親本毒株在豬體內(nèi)失去毒力,獲得100%保護[48]。研究非洲豬瘟病毒功能基因,生產(chǎn)非洲豬瘟基因工程疫苗是當前研制非洲豬瘟疫苗的重要方向。
5? 非洲豬瘟的防控措施
目前,我國尚未有批準上市的非洲豬瘟商品化疫苗,非洲豬瘟只能通過嚴格的生物安全措施和快速準確的診斷與清除技術進行防控,這兩種防控方法已在我國的非洲豬瘟防控工作中發(fā)揮了重要作用。在生產(chǎn)中,疫病防控措施主要在于預防,從源頭上降低感染風險,嚴格控制好風險點,如病豬、廚余垃圾、車輛運輸、人員進出、飼料、水源及豬場環(huán)境等,只有嚴格做好防控工作,才能降低病毒感染的風險。
5.1 加強監(jiān)管力度
主管部門應積極履行部門職能職責,對轄區(qū)內(nèi)的豬場進行實時監(jiān)控,動態(tài)掌握轄區(qū)內(nèi)豬的運輸流程和產(chǎn)品檢疫工作,隨時掌握轄區(qū)內(nèi)豬群的健康情況;同時,及時了解和掌握外地疫情情況,監(jiān)督豬場做好應急管理工作。健全動物防疫檢疫秩序,制定相關的法律法規(guī),同時做好宣傳工作,讓豬場時刻保持警惕。
5.2 科學選址和建場
豬場建設要征求和聽取專業(yè)人員的意見和建議,遠離居住區(qū)和工廠等,避開交通主干道和飲用水源,選擇通風好、地勢平、水源安全、交通便利的地方。同時,豬場修建要科學合理規(guī)劃,劃分好凈道和污道、生產(chǎn)區(qū)、生活區(qū)、隔離舍等位置,最好將各個區(qū)域用圍墻分開。
5.3 科學飼養(yǎng)管理
保持飼養(yǎng)環(huán)境干凈,禁止使用泔水飼喂,注意豬場周圍環(huán)境的安全,禁止野豬等野生動物與家豬接觸,做好滅鼠工作,以防老鼠傳播病毒;豬群采取全進全出的管理方式,引進外來豬群時做好防疫檢測,并隔離觀察2周,獸醫(yī)和飼養(yǎng)員要勤巡查,一旦發(fā)現(xiàn)異常,及時隔離治療,并做好消殺工作。
5.4 科學管理人員
管理人員要認真負責,擔負起豬場的管理職責,對豬場工作人員動態(tài)等情況實時掌握,嚴格管理好工作人員的進出和飲食。外來人員進入豬場和工作人員外出返回豬場時,至少隔離3 d,并做好隔離間的消毒工作。飼養(yǎng)員盡量劃片區(qū)工作,獸醫(yī)和管理人員在各區(qū)交叉工作時也要嚴格做好消毒工作,以防交叉感染。
5.5 科學做好消殺工作
疫病防控的有效方法是進行徹底全面的消毒。根據(jù)非洲豬瘟病毒的特性,使用消毒效果好的酸性、堿性和含氯消毒劑進行消毒。生產(chǎn)中輪流使用不同的消毒產(chǎn)品可達到較好的消毒效果。特別是對已感染豬場在啟動復養(yǎng)進行消毒時,先用清水沖洗干凈,然后每天使用一種消毒劑,一個循環(huán)后停止1~2 d,再進行下一個循環(huán),重復消毒約一個月后,再進行復養(yǎng)。通過實踐,瑞普(天津)生物藥業(yè)有限公司生產(chǎn)的復合液體酸化劑可以完全殺死非洲豬瘟病毒,其主要原料為檸檬酸、蘋果酸、甲酸、丙酸,按1︰1 000用純化水稀釋,可用于環(huán)境消毒和帶豬消毒,還可用于飲水,以抑制飲水中致病菌的生長。
參考文獻
[1] 敖大,陳南華,錢鶯娟,等.非洲豬瘟病毒與宿主細胞相互作用研究進展[J].中國動物傳染病學報,2020,28(3):110-118.
[2] 羅玉子,孫元,王濤,等.非洲豬瘟——我國養(yǎng)豬業(yè)的重大威脅[J].中國農(nóng)業(yè)科學,2018,51(21):4177-4187.
[3] S?NCHEZ-CORD?N P J,MONTOYA M,REIS A L,et al.? ? ? ? ? ? African swine fever:a re-emerging viral disease threatening the global pig industry[J].The Veterinary Journal,2018,233:41-48.
[4] 宋志霞.非洲豬瘟流行病學研究進展[J].中國豬業(yè),2022,17(3):81-83.
[5] 辛亞楠.淺談非洲豬瘟的流行趨勢及防疫經(jīng)驗[J].中國畜牧業(yè),2022(11):110-111.
[6] 楊漢春,周磊.2022年豬病流行情況與2023年流行趨勢及防控對策[J].豬業(yè)科學,2023,40(2):58-60.
[7] 陳騰,張守峰,周鑫韜,等.我國首次非洲豬瘟疫情的發(fā)現(xiàn)和流行分析[J].中國獸醫(yī)學報,2018,38(9):1831-1832.
[8] ZHOU X,LI N,LUO Y,et al.Emergence of African swine fever in China, 2018[J].Transboundary and Emerging Diseases,2018,65(6):1482-1484.
[9] 敖清瑩.非洲豬瘟病毒綜述[J].中國豬業(yè),2022,17(4):82-86.
[10] LI Z,CHEN W,QIU Z,et al.African swine fever virus: a review[J].Life(Basel),2022,12(8):1255.
[11] ZHAO Y,KUANG W,AN Q,et al.Cryo-EM structures of African swine fever virus topoisomerase[J].mBio,2023,14(5):e0122823..
[12] ALEJO A,MATAMOROS T,GUERRA M,et al.A proteomic atlas of the African swine fever virus particle[J].Journal of Virology,2018,92(23):e01293-e01218.
[13] 孫懷昌.非洲豬瘟病毒研究進展[J].中國預防獸醫(yī)學報,2006,28(1):117-120.
[14] 張凱.非洲豬瘟病毒p22蛋白表達及其iELISA檢測方法建立[D].泰安:山東農(nóng)業(yè)大學,2022.
[15] PLOWRIGHT W,PARKER J.The stability of African swine fever virus with particular reference to heat and pH inactivation[J].Archiv für die gesamte Virusforschung,1967,21(3):383-402.
[16] MAZUR-PANASIUK N,WO?NIAKOWSKI G.Natural inactivation of African swine fever virus in tissues: influence of temperature and environmental conditions on virus survival[J].Veterinary Microbiology,2020,242:108609.
[17] HERN?EZ B,GUERRA M,SALAS M L,et al.African swine fever virus undergoes outer envelope disruption, capsid disassembly and inner envelope fusion before core release from multivesicular endosomes[J].PLoS Pathogens,2016,12(4):e1005595.
[18] GALINDO I,CUESTA-GEIJO M A,HLAVOVA K,et al.? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?African swine fever virus infects macrophages,the natural host cells, via clathrin-and cholesterol-dependent endocytosis[J].Virus Research,2015,200:45-55.
[19] NIU S,GUO Y,WANG X,et al.Innate immune escape and adaptive immune evasion of African swine fever virus: a review[J].Virology,2023,587:109878.
[20] CAO Y,HAN D,ZHANG Y,et al.Identification of one novel epitope targeting p54 protein of African swine fever virus using monoclonal antibody and development of a capable ELISA[J].Research in Veterinary Science,2021,141:19-25.
[21] 劉思源.非洲豬瘟病毒CD2v蛋白單克隆抗體的篩選鑒定與阻斷ELISA檢測方法建立[D].鄭州:河南農(nóng)業(yè)大學,2023.
[22] MEHTA P K,RAJ A,SINGH N P,et al.Detection of potential microbial antigens by immuno-PCR(PCR-amplified immunoassay)[J].Journal of Medical Microbiology.2014,63(5):627-641.
[23] NEZLIN R.A quantitative approach to the determination of antigen in immune complexes[J].Journal of Immunological Methods.2000,237(1/2):1-17.
[24] DONG J,UEDA H.Recent advances in quenchbody,a fluorescent immunosensor[J].Sensors (Basel),2021,21(4):1223.
[25] 王婷.非洲豬瘟病毒熒光PCR檢測的污染控制[J].今日畜牧獸醫(yī),2022,38(9):18-19.
[26] OURA C A,EDWARDS L,BATTEN C A.Virological diagnosis of African swine fever-comparative study of available tests[J].Virus Research,2013,173(1):150-158.
[27] QIU Z,LI Z,YAN Q,et al.Development of diagnostic tests provides technical support for the control of African swine fever[J].Vaccines (Basel),2021,9(4):343.
[28] 姜道遠.一種基于熒光素酶免疫沉淀系統(tǒng)的非洲豬瘟血清學診斷方法的建立與優(yōu)化[D].揚州:揚州大學,2023.
[29] 苗春,劉偉,楊思成,等.非洲豬瘟診斷技術研究進展[J].中國動物檢疫,2022,39(1):82-89.
[30] 戴建華,王豪偉,張紫菡.基于p54的非洲豬瘟抗體膠體金檢測方法建立[J].中國動物傳染病學報,2021,29(6):50-54.
[31] 鄔旭龍,劉波,王印,等.非洲豬瘟病毒膠體金免疫層析試紙條的研制[J].中國獸醫(yī)雜志,2021,57(2):31-34,125.
[32] DETRAY D E,Persistence of viremia and immunity in African swine fever[J].American Journal of Veterinary Research,1957,18(69):811-816.
[33] ROCK D L.Thoughts on African swine fever vaccines[J].Viruses,2021,13(5):943.
[34] PIKALO J,PORFIRI L,AKIMKIN V,et al.Vaccination with a gamma irradiation-inactivated African swine fever virus is safe but does not protect against a challenge[J].Frontiers in Immunology,2022,13:832264.
[35] FORMAN A J,WARDLEY R C,WILKINSON P J.The immunological response of pigs and guinea pigs to antigens of African swine fever virus[J].Archives of Virology,1982,74(2):91-100.
[36] BLOME S,GABRIEL C,BEER M,Modern adjuvants do not enhance the efficacy of an inactivated African swine fever virus vaccine preparation[J].Vaccine,2014,32(31):3879-3882.
[37] CADENAS-FERN?NDEZ E,S?NCHEZ-VIZCA?NO J M,van den BORN E,et al.High doses of inactivated African swine fever virus are safe,but do not confer protection against a virulent challenge[J].Vaccines,2021,9(3):242.
[38] STONE S S,HESS W R.Antibody response to inactivated preparations of African swine fever virus in pigs[J].American Journal of Veterinary Research,1967,28(123):475-481.
[39] 馬麗麗,吳躍偉,陳曉暉,等.非洲豬瘟研究領域專利布局和競爭態(tài)勢分析[J].病毒學報,2020,36(5):885-896.
[40] G?MEZ-PUERTAS P,RODR?GUEZ F,OVIEDO J M,et al.Neutralizing antibodies to different proteins of African swine fever virus inhibit both virus attachment and internalization[J].Journal of Virology,1996,70(8):5689-5694.
[41] LACASTA A,BALLESTER M,MONTEAGUDO P L,et al.Expression library immunization can confer protection against lethal challenge with African swine fever virus[J].Journal of Virology,2014,88(22):13322-13332.
[42] CARLSON J,O'DONNELL V,ALFANO M,et al.Association of the host immune response with protection using a live attenuated African swine fever virus model[J].Viruses,2016,8(10):291.
[43] GOATLEY C L,REIS L A,PORTUGAL R,et al.A pool of eight virally vectored African swine fever antigens protect pigs against fatal disease[J].Vaccines,2020,8(2):234.
[44] WANG X,WU J,WU Y,et al.Inhibition of cGAS-STING-TBK1 signaling pathway by DP96R of ASFV China 2018/1[J].Biochemical and Biophysical Research Communications,2018,506(3):437-443.
[45] ZHANG K,GE H,ZHOU P,et al.The D129L protein of African swine fever virus interferes with the binding of transcriptional coactivator p300 and IRF3 to prevent beta interferon induction[J].Journal of Virology,2023,97(10):e0082423.
[46] REIS A L,RATHAKRISHNAN A,GOULDING L V,et al.Deletion of the gene for the African swine fever virus BCL-2 family member A179L increases virus uptake and apoptosis but decreases virus spread in macrophages and reduces virulence in pigs[J].Journal of Virology,2023,97(10):e0110623.
[47] O'DONNELL V,RISATTI G R,HOLINKA L G,et al.Simultaneous deletion of the 9GL and UK genes from the African swine fever virus Georgia 2007 isolate offers increased safety and protection against homologous challenge[J].Journal of Virology,2017,91(1):e01760-e01716.
[48] 柯軍男.非洲豬瘟病毒I226R基因功能的研究[D].長春:吉林農(nóng)業(yè)大學,2022.