赵柏林,孔冬妮,杨 林
(1. 中国动物疫病预防控制中心,北京 102600;2.中国兽医药品监察所,北京 100081)
我国口蹄疫研究进展
赵柏林1,孔冬妮2,杨 林1
(1. 中国动物疫病预防控制中心,北京 102600;2.中国兽医药品监察所,北京 100081)
口蹄疫是危害猪、牛、羊等偶蹄动物的一种重要动物疫病,可造成巨大的经济损失。本文主要介绍了近两年我国在口蹄疫流行病学、病原学、致病机理、诊断技术等方面的研究进展,分析了口蹄疫O型Mya98株、PanAsia株及A型Sea-97毒株传入我国的大致时间、来源及分布,阐述了口蹄疫病毒的病原学及致病机理研究进展,介绍了目前口蹄疫的诊断技术及疫苗研发情况,并针对我国口蹄疫防控策略提出了建议。
口蹄疫;流行病学;病原学;诊断;疫苗;研究进展
口蹄疫(FMD),是由口蹄疫(FMDV)引起的偶蹄动物传染病[1]。世界动物卫生组织(OIE)将其列为须通报动物疫病,我国将其列为一类动物疫病。FMDV有O、A、C、Asia1、SAT1、SAT2和SAT3等7个血清型,血清型间无交叉免疫现象[2-3]。目前,在我国主要流行的有O型和A型FMD,Asia1型自2009年之后未见临床病例报道。为降低FMD对畜牧业生产和国际贸易的不利影响,OIE和联合国粮农组织(FAO)将该病列为优先防控的动物疫病,并启动了FMD全球控制策略,鼓励各成员制定官方控制计划,并将FMD官方控制计划认可作为申请免疫无FMD、非免疫无FMD国家/区域的前提条件。2012年,国务院办公厅印发了《国家中长期动物疫病防治规划(2012—2020年)》,将FMD列为优先防治病种之一。2015年我国FMD控制策略获得OIE认可[4]。
FMD传播途径广泛、方式多样,国家和地区间的动物跨界移动或贸易流通可传递病原。目前,除一些发达国家消灭了FMD并保持无疫状态外,FMD在很多发展中国家仍呈流行或散发态势。我国周边国家的FMD疫情不断发生,对我国畜牧业发展也造成了一定威胁,尤其是近年来流行的O/ ME-SA/Pan Asia、O/SEA/Mya-98和A/ASIA/Sea-97病毒均是由周边国家传入的。2005年5月至2017年1月,我国共发布了125次FMD疫情,主要为O型和A型。2013—2015年经国家FMD参考实验室确诊的疫情有40起,其中A型30起、O型10起[5]。流行毒株有A型ASIA拓扑型Sea-97毒株、O型SEA拓扑型Mya98毒株和O型ME-SA拓扑型PanAsia毒株。其中O型Mya98毒株和PanAsia毒株分别于2010年和2011年由东南亚国家传入我国,A型Sea-97毒株为2013年新传入毒株。
FMDV属于小RNA病毒科口蹄疫病毒属,共包括A、O、C、SAT1、SAT2、SAT3和Asia1型等7个血清型以及65个以上的亚型。不同A型FMDV流行毒株的致病性研究表明,新流行的A型Sea-97 G2毒株可感染牛和猪并引起发病。国家口蹄疫参考实验室系统测定了重组疫苗株Re-A/ WH/09毒株对该流行毒株的免疫保护效力,结果表明该疫苗毒株对流行毒株的PD50均在10.81以上,具有良好的免疫保护[6];FMDV是由1A(VP4)、1B(VP2)、1C(PV3)和1D(VP1)4种结构蛋白组装成病毒衣壳,只有1D能诱导动物产生中和抗体。FMDV的4种结构蛋白构成了病毒的抗原位点,其中1个表位改变可影响该区域内相邻表位与相应单克隆抗体的反应。目前,对于O型、C型和A型FMDV抗原位点的相关研究较多,对其他各型FMDV的抗原位点研究报道较少。
在FMDV的感染发病过程中,病毒首先会吸附在敏感的细胞上,产生非特异性的结合,进一步通过RGD与敏感细胞上的受体发生特异性吸附,使细胞发生一系列的改变。发生变化的细胞会把FMDV当作食物胞饮吞噬到细胞内部,其溶菌酶将病毒衣壳裂解,释放出病毒核酸,完成病毒对细胞的感染。国家口蹄疫参考实验室针对FMD致病机理进行了如下研究:(1)开展了FMDV致乳鼠心肌炎机制的研究,成功建立了FMDV致乳鼠心肌炎动物模型,从转录组和蛋白质组学水平上发掘与FMDV致乳鼠心肌炎的关键蛋白[7]。(2)开展了FMDV感染相关miRNAs的筛选与功能研究,对Asia1型FMDV感染宿主细胞前后miRNA表达丰度和功能进行了分析与研究,开展了miRNA在FMDV感染宿主过程中参与病毒复制和免疫调控机制的研究[8]。(3)研究了O型Mya98谱系缺失S片段对病毒复制、毒力、维持RNA稳定性等方面的生物学意义,成功构建了S片段缺失和不缺失Mya98系工程病毒,对比分析拯救病毒的生物学特性差异。结果表明,S基因缺失70 nt可以加快病毒核酸S片段的复制,提高病毒滴度12倍以上[9]。(4)研究了受体识别位点变异导致病毒表型变异的规律,结合稳定表达单受体的细胞系,阐明了含有不同受体识别位点的毒株对受体的路径识别和利用效率[10-11]。(5)研究了FMDV诱导凋亡机制,分别研究了FMD蛋白3A、VP1和VP3诱导BTY细胞凋亡的情况。结果表明,这3种蛋白均能诱导BTY细胞发生明显的细胞凋亡。(6)结合反向遗传技术和宿主天然免疫信号转导机制理论,研究了FMDV抑制天然免疫机制。
当前,FMDV的血清型多,持续感染无症状但带毒严重[12]。因此,准确诊断血清型和精准监测隐性带毒,是防控该病的首要环节。从早期的补体结合试验和病毒中和试验,到随后以酶联免疫吸附反应(ELISA)为核心的病原和抗体检测方法,再到现今的以聚合酶链反应(PCR)为基础的多种分子诊断技术,FMDV诊断技术日臻成熟,形成了多方位、多层面的诊断监测手段。目前,我国研制了间接夹心ELISA方法,可用于FMDV的抗原定型检测;建立了FMDO型、Asia 1型和A型固相竞争ELISA抗体检测方法[13];FMDV非结构蛋白抗体单抗阻断ELISA试剂盒,可以与FMD标记灭活疫苗配合使用[14];在通用型荧光定量RT-PCR基础上发展的荧光定量PCR定型检测方法,可准确区分O、A和Asia1等3个血清型[15]。
为预防和控制FMD,各国对疫苗的研究一直没有间断过。我国目前使用的FMD疫苗主要包括灭活疫苗和合成肽疫苗,近年来我国开展了一系列新疫苗和疫苗新技术研究,包括FMD反向遗传疫苗、标记疫苗、复合表位蛋白疫苗、病毒样颗粒疫苗等,取得了一定的进展。
目前我国研制出的猪O型FMD缅甸98(Mya98)疫苗(2013新兽药证字23号),猪O型FMD灭活疫苗(OGX09-7株+OXJ10-11株2014新兽药证字01号),O型FMD、Asia 1型、A型三价灭活疫苗(O/MYA98/BY/2010株+Asia 1/JSL/ZK/06株+ReA/WH/09株,2013新兽药证字40号)等已实现了工业化生产和应用。在原有的Cathay型毒株和PanAsia毒株抗原肽的基础上,增加了Mya98/BY/2010毒株的抗原肽,成功研制了能有效防控Cathay、PanAsia和Mya98等3个流行毒株的3个组分合成肽疫苗——猪O型FMD合成肽疫苗(多肽2600+2700+2800,2014新兽药证字24号),提高了疫苗效力和抗原谱。这些新产品为我国有效防控O型FMD提供了技术支持[16]。
2012年1月,OIE和FAO联合发布了FMD全球控制策略,制定了全球FMD控制路线图,提出了15年FMD控制目标[17-19]。作为OIE成员国,2012年国务院发布了《国家中长期动物疫病防治规划》,对A型、O型和Asia1型FMD的防控都提出了具体目标;2014年我国向OIE提交了FMD官方控制计划,并在2015年5月经OIE认可通过。《FMD渐进性控制路径》(PCP-FMD)是FAO和OIE推荐的指导原则,应用于有FMD的国家或地区制定控制计划,也是FAO/OIE实施全球控制FMD策略的准则,其中将FMD疫病风险状况划分为6个阶段/等级。我国推进FMD防控将参照OIE推荐的PCP-FMD路线图,继续坚持“预防为主”的方针,对FMD实行区域化管理,遵循“因地制宜、分区防治、分型控制”的原则,大力推进综合防治策略,严格落实免疫预防、监测净化、流通监管、应急处置、无害化处理、检疫监督等措施。
经过多年努力,全球FMD防控取得了巨大成效,欧洲和美洲已基本消灭FMD。随着全球FMD控制策略的实施,FMD无疫区的范围会进一步扩大。近年来,我国采取了大规模免疫接种、强化监测等措施,FMD防控成效显著。2016年农业部印发了《国家口蹄疫防治计划(2016—2020年)》,明确提出了我国FMD的防治目标。但由于不同血清型和不同遗传谱系FMDV混杂存在、周边国家FMD疫情严重复杂、流行毒株跨界传入风险加大等原因,目前我国FMD防控形势依然严峻。
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[4] 国务院. 关于印发国家中长期动物疫病防治规划(2012—2020年)的通知:国办发〔2012〕31号[A/OL].(2002-05-25)[2017-06-12]. http://www.gov.cn/zwgk/2012-05/25/ content_2145581.htm.
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(责任编辑:杜宪)
Research Progress of Foot-and-mouth Disease in China
Zhao Bolin1,Kong Dongni2,Yang Lin1
(1. China Animal Disease Prevention and Control Center,Beijing 102600;2. China Institute of Veterinary Drug Control,Beijing 100081)
Foot-and-mouth disease(FMD)is a highly infectious disease of artiodactyl,such as swine,cow,and sheep,and may cause enormous economic losses. The research progress of FMD in epidemiology,etiology,pathogenesis,and diagnosis in recent two years were introduced in this paper. The general time,origin and distribution of O type Mya98 strain,PanAsia strain and Sea-97 strain of Foot-and-mouth disease were introduced. The etiology and pathogenesis of Foot-and-mouth disease Virus were reviewed. And the current diagnostic techniques and vaccine development of Foot-and-mouth disease were introduced. Some suggestions for the prevention and control strategy of Foot-and-mouth disease were put forward.
Foot-and-mouth disease;epidemiology;etiology;diagnosis;vaccine;research progress
S851.33
:B
:1005-944X(2017)07-0067-04
10.3969/j.issn.1005-944X.2017.07.020