商雨 溫國元 趙宗正 張文婷 張騰飛 羅青平 邵華斌
摘要:近些年,非洲豬瘟(African swine fever,ASF)在世界范圍內(nèi)的很多地區(qū)肆虐,每年給全世界的養(yǎng)殖業(yè)造成巨大的損失。ASF的防控依舊是個(gè)世界性的難題,目前尚無對抗ASF的疫苗和藥物,疫病防控依賴于封鎖隔離。就ASF的病原、臨床癥狀、病毒檢測、流行病學(xué)、免疫逃逸和疫苗研發(fā)進(jìn)展進(jìn)行了簡要介紹,旨在為ASF的防控提供理論參考。
關(guān)鍵詞:非洲豬瘟;臨床癥狀;病毒檢測;流行病學(xué);免疫逃逸;疫苗
中圖分類號(hào):S858.28? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A? ? ? ? 文章編號(hào):1007-273X(2018)12-0016-03
ASF是豬的一種急性、接觸傳染性和高致死性傳染病,其病原是非洲豬瘟病毒(African swine fever virus,ASFV)。ASF每年給世界養(yǎng)豬業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失,被世界動(dòng)物衛(wèi)生組織(OIE)分為A類疾病以及法定報(bào)告動(dòng)物疫病[1]。依據(jù)《中華人民共和國動(dòng)物防疫法》,我國將ASF列為一類動(dòng)物傳染病。現(xiàn)對ASF的研究進(jìn)展作一綜述,為ASF的防控提供參考。
1? ASF的病原
ASFV屬于非洲豬瘟病毒科(Asfarviridae)非洲豬瘟病毒屬(Asfarvirus)的惟一成員。病毒粒子具有正二十面體的結(jié)構(gòu),直徑約200 nm。位于病毒粒子正中間的是包含病毒基因組的病毒核心,在病毒核心的外圍包裹著一層厚的衣殼。衣殼有三層結(jié)構(gòu),在衣殼的兩側(cè)各有一個(gè)脂質(zhì)膜,中間為蛋白衣殼[2]。病毒粒子上含有大于50種病毒編碼的蛋白,涉及到病毒基因轉(zhuǎn)錄、DNA修復(fù)、蛋白修飾、病毒入侵和免疫逃逸相關(guān)的酶和因子[3]。另外,在病毒粒子上還存在大量的宿主蛋白,其中一些位于囊膜上的宿主蛋白可能與病毒的出芽相關(guān) [3]。病毒的基因組是單股雙鏈線性DNA,長度在170~190 kb范圍內(nèi),包含151~167個(gè)開放閱讀框(Open reading frames,ORFs)[4,5]。
2? ASF的臨床癥狀和剖檢病變
2.1? ASF的臨床癥狀
不同ASFV毒株的毒力強(qiáng)弱不同,感染后引發(fā)的癥狀也有差異,根據(jù)癥狀可以將ASF分為急性型、亞急性型、緩慢型和隱性帶毒型[6]。急性ASF的臨床癥狀為高熱,體溫可升至40.5~42.0 ℃;發(fā)病及死亡率高,病死率可以達(dá)到100%;耳、四肢腹背部皮膚有出血點(diǎn);嘔吐,腹瀉或便秘,糞便帶血。有些最急性的ASF可能不產(chǎn)生任何臨床癥狀而突然死亡。亞急性型和緩慢型ASF臨床癥狀要緩和一些,發(fā)病豬出現(xiàn)虛弱、步態(tài)僵直和不愿站立,精神沉郁,食欲下降,呼吸困難,關(guān)節(jié)腫脹、皮膚瘀血及妊娠母豬的流產(chǎn)和死胎等癥狀。隱性帶毒型ASF不表現(xiàn)臨床癥狀,但帶毒豬可以持續(xù)性排出病毒[7]。
2.2? ASF的剖檢病變
ASF的剖檢病變以內(nèi)臟器官出血為主要特征,急性型ASF表現(xiàn)尤為明顯。脾臟顯著性腫大、出血、瘀血、顏色變暗、質(zhì)地變脆易碎;淋巴結(jié)增大、水腫以及出血;心臟和腎臟表面、膀胱皮質(zhì)、膽囊和皮下出血;肝和肺可能出現(xiàn)充血,肺泡和間質(zhì)水腫[7]。
3? ASF病毒的檢測
3.1? 紅細(xì)胞吸附試驗(yàn)(Hemadsorption,HAD)
感染病毒的白細(xì)胞可以吸附豬的紅細(xì)胞,形成玫瑰花環(huán)樣的結(jié)構(gòu),依此來判斷病原的陽性[8,9]。但有少數(shù)毒株的感染不能產(chǎn)生這樣的結(jié)構(gòu),因此該方法會(huì)造成假陰性。
3.2? 免疫熒光實(shí)驗(yàn)(Immunofluorescence assay,F(xiàn)A)
將淋巴結(jié)、腎、脾、肺等組織器官制作切片或?qū)⒉×辖臃NASFV敏感的細(xì)胞系,然后用熒光標(biāo)記的ASFV抗體染色,通過觀察熒光來檢測是否存在ASFV[10]。
3.3? 抗體檢測
目前市場上尚無有效的對抗ASFV的疫苗,因此血清中ASFV抗體也可以作為病毒感染的指標(biāo),利用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(Enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)、間接免疫熒光試驗(yàn)(Indirect immunofluorescence assay,IFA)或蛋白免疫印跡試驗(yàn)(Western blot,WB)檢測血清中ASFV抗體,可以判斷是否受到病毒攻擊[11-13]。
3.4? 病毒核酸檢測
聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)檢測周期短,靈敏度高,特異性好,比較適合用于ASFV的快速檢測[14]。也可以利用多重PCR在一個(gè)反應(yīng)中檢測多重病原,可用于區(qū)別ASFV與其他病原或者多個(gè)病原混合感染的診斷[15,16]。熒光定量PCR可以進(jìn)一步提高檢測的靈敏度和特異性,而且可以減少反應(yīng)步驟,可計(jì)算病毒相對或絕對含量,這個(gè)方法也越來越多地應(yīng)用于ASFV的檢測[17]。但是,上述兩種PCR檢測方法需要相對昂貴的儀器,因此不適合基層和野外的應(yīng)用。環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增技術(shù)(Loop-mediated isothermal amplification,LAMP)可實(shí)現(xiàn)在恒溫下對目的基因的擴(kuò)增,在檢測ASFV中因其操作簡單、特異性好和靈敏度高,越來越受到青睞[18]。
4? ASF的流行病學(xué)
ASFV的主要宿主是家豬和野豬,病毒可以通過與感染豬直接接觸來傳播,也可以通過污染的食物、蜱蟲來間接傳播[19]。另外,在一些生物安全防護(hù)級別較高的養(yǎng)殖場依然暴發(fā)ASF。有研究表明,ASFV可以在螫蠅體內(nèi)存活3 d,這也意味著這些螫蠅可能是ASFV傳播的另一種昆蟲媒介[20]。
1921年,在肯尼亞第一次發(fā)現(xiàn)ASFV,隨后傳播到非洲其他的國家。1957年,ASFV首次傳到歐洲[21],隨后在歐洲國家大規(guī)模暴發(fā),經(jīng)過采取系列措施,ASF得到了很好的控制[22]。2007年,ASF在歐洲的格魯吉亞再次暴發(fā),隨后傳播到俄羅斯、白俄羅斯和烏克蘭[23],到2014年蔓延至歐洲東部國家[24]。2018年8月份,在中國首次暴發(fā)ASF疫情,隨后迅速蔓延,多次暴發(fā)[25]。
依據(jù)p72基因的進(jìn)化分析,可以將ASFV分成24個(gè)基因型,即基因I-XXIV。依據(jù)CD2v的序列分析,可將ASFV分為8個(gè)血清亞型(1-8亞型)[26]。在非洲主要以I基因型為主要流行基因型,歐洲以II型為主要血清型。中國流行株的血清型為II型,血清亞型為8亞型[25]。
5? ASFV的免疫逃逸
ASFV毒力的強(qiáng)弱可能與病毒逃逸機(jī)體免疫的能力相關(guān)。有研究表明,強(qiáng)毒感染的過程中可以逃避免疫系統(tǒng),而弱毒則會(huì)激發(fā)炎癥反應(yīng)和免疫反應(yīng)的細(xì)胞信號(hào)通路[27]。在ASFV中有許多基因參與到免疫逃逸中來,如DP71L、A238L、MGF360、MGF505/530、I329L和CD2v等。它們以不同的方式來幫助病毒逃逸免疫系統(tǒng)的清除,如DP71L蛋白抑制病毒感染早期細(xì)胞凋亡的啟動(dòng)[28],MGF360和MGF505/530抑制干擾素的產(chǎn)生和干擾素的抗病毒效應(yīng)[29],A179L抑制細(xì)胞自噬[30]以及CD2v蛋白抑制淋巴細(xì)胞的產(chǎn)生[31]等。這些不同的逃逸機(jī)制可能單獨(dú)或協(xié)同發(fā)揮作用,在中斷一條通路時(shí)可能會(huì)有其他的機(jī)制替補(bǔ)上來,使得病毒維持逃避免疫的能力。
6? ASF的疫苗研究
ASFV的強(qiáng)大免疫逃逸能力使得開發(fā)疫苗的難度較大。傳統(tǒng)方法制備滅活疫苗可以產(chǎn)生抗體,但是對于強(qiáng)毒的攻擊不能提供有效的免疫保護(hù)[32]。在自然界中,存在一些毒力弱的ASFV毒株,如OURT88/3和NH/P68毒株等,利用這些病毒來開發(fā)弱毒活疫苗也被嘗試。研究表明,弱毒株開發(fā)的減毒活疫苗能夠?qū)SF提供有效的保護(hù),并且不同的免疫組合還能對不同的毒株產(chǎn)生交叉免疫保護(hù)。但是弱毒株會(huì)對機(jī)體產(chǎn)生不同程度的副作用,這對豬的生產(chǎn)養(yǎng)殖帶來了很大的影響[33]。另外,研究表明ASFV在細(xì)胞系上連續(xù)傳代可以使病毒的毒力減弱甚至喪失。但是利用該方法開發(fā)的減毒活疫苗并不能使機(jī)體產(chǎn)生對母本強(qiáng)毒的有效抵抗[34]。由此可見,開發(fā)常規(guī)ASF滅活疫苗和弱毒/減毒活疫苗的難度很大。
隨著生物技術(shù)的發(fā)展,操作大的病毒DNA已不是難題。利用分子生物學(xué)技術(shù)敲除ASFV病毒的部分基因,如DP148R,EP402R,MGF360/MGF505和B119L,獲得重組ASFV病毒。重組ASFV在細(xì)胞上的復(fù)制能力不變,但對宿主動(dòng)物的致病性大大降低。在實(shí)驗(yàn)條件下,用這些重組病毒免疫宿主動(dòng)物,可以使宿主產(chǎn)生對抗同基因型強(qiáng)毒的攻擊,但對不同基因型的強(qiáng)毒的攻擊效果差異較大[24,35]。亞單位疫苗是開發(fā)ASF疫苗的另一種嘗試,但單獨(dú)使用亞單位疫苗很難促使機(jī)體產(chǎn)生有效的免疫保護(hù)。有研究表明[36],用p30亞單位疫苗免疫后,再用減毒ASFV毒株OURT88/3株加強(qiáng)免疫,可以達(dá)到很好的免疫效果,而且可以擴(kuò)大抗原表位的區(qū)域,表明用亞單位疫苗和ASFV減毒株聯(lián)合使用有利于潛在抗原表位的開發(fā),這為開發(fā)高效,安全和能交叉保護(hù)的疫苗增添了一份希望。
7? 小語
近些年,ASF在全世界多個(gè)區(qū)域暴發(fā),范圍有擴(kuò)大的趨勢。我國在2018年8月發(fā)現(xiàn)第一例ASF,至11月中旬已經(jīng)發(fā)生多起,給我國生豬養(yǎng)殖業(yè)帶來了極大的打擊。目前,市場上尚無ASF疫苗,對ASF的控制主要采取封鎖隔離(即對發(fā)病的豬場進(jìn)行隔離),對發(fā)病豬場生豬進(jìn)行撲殺和無害化處理,控制人和動(dòng)物進(jìn)出,養(yǎng)殖場和周圍區(qū)域消毒封鎖等措施。了解ASFV的研究進(jìn)展可以促進(jìn)對ASF的認(rèn)識(shí)和引起對ASF防控的重視,同時(shí)為ASF的防控提供理論依據(jù)。ASF的防控一方面需要政府采取一系列措施對ASFV進(jìn)行圍追堵截;另一方面還需要出臺(tái)系列政策促進(jìn)養(yǎng)殖業(yè)向綠色、高效、環(huán)保和高生物防護(hù)模式轉(zhuǎn)變;要加強(qiáng)對ASF的研究,政府應(yīng)當(dāng)適當(dāng)擴(kuò)大對ASF疫苗研發(fā)的投入,爭取及早研發(fā)出高效、安全的ASF疫苗。
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