门立强,李芳韬,刘 绯,吴好庭,毛娅卿,李慧杰,万建青
(中国兽医药品监察所,北京 100081)
牛结节性皮肤病(Lumpy skin disease,LSD),又称牛结节疹或牛疙瘩皮肤病,是一种发生于牛的痘病,以全身皮肤出现结节性病变为显著特征。其病原为牛结节性皮肤病病毒(Lumpy skin disease virus,LSDV),属于痘病毒科山羊痘病毒属。LSD是《中华人民共和国进境动物检疫疫病名录》中的一类传染病[1],同时也是世界动物卫生组织(OIE)的法定通报动物疫病[2]。2019年8月,在新疆首次发现LSD病例,通过接种疫苗和加强生物安全防控,使国内LSD疫情暂时得到控制;然而,在2020年6月,福建省报告了LSD病例;随后,在2020年7月,广东、广西、福建、江西、安徽、浙江和台湾等省都报告发生LSD疫情[3]。LSD疫情在我国波及范围广、持续时间长、发病范围大,对我国的奶牛和肉牛养殖业造成严重经济损失,是我国养牛产业的严峻考验。进行安全有效的疫苗接种和生物安全防控,是遏制疫情进一步发展的关键因素,科学防控对维护我国畜牧养殖业健康发展具有重要意义。
1.1 边境生物安全风险 LSD的传播形式多样,可通过接触传播、昆虫媒介传播、精液传播和哺乳传播等多种传播方式,而LSD主要通过边境地区的动物或人员移动、虫媒跨境活动和车辆运输等方式扩散。国家之间的动物贸易使LSD可以跨越大洲进行传播,而昆虫媒介又大大增加了LSD疫情在邻国之间的扩散效率,所以染疫动物和昆虫媒介被认为是LSD传入和扩散的主要风险因素[4]。
1.1.1 动物贸易流动 LSD可以通过动物之间的直接接触传播,也可以通过共用食物或器具间接传播[5]。所以,LSD可以通过国家之间的动物贸易跨越国境甚至是跨越大洲扩散。LSD于1929 年在非洲大陆的赞比亚首次出现,迅速传播到整个非洲大陆[6]。随着全球经济贸易往来愈加密切,国家之间的农产品往来也更加频繁,动物疫病可以伴随动物贸易扩散到未发生疫情的国家。1988年,埃及由于从非洲进口了染疫牛只,从而首次引入LSD;而由于未合理限制与LSD疫情国家之间的动物贸易,导致埃及在2006 年再次通过进口动物将LSD引入国内[7]。在2017年后,中国、俄罗斯、印度和越南等多个亚洲国家先后爆发过LSD疫情,虽然LSD在亚洲各国之间传播的具体原因尚不清楚,但各国之间的动物贸易加大了疫病传播的风险[8];同时,邻国之间染疫野生动物的跨国迁徙移动,进一步增大了LSD防控的难度。
1.1.2 昆虫媒介 LSD疫情能够在短时间内扩散到多个国家[9],不仅依赖于国家之间的动物贸易流动,虫媒传播作为LSD的主要传播方式发挥了至关重要的作用,具有较强飞行能力并携带病原的昆虫有利于病毒的远距离传播[10]。通过分析多个国家的疫情发生规律,发现最有可能传播LSDV的媒介是吸血节肢动物,使LSD能够短时间内扩散到距离最初爆发地点数百公里外的区域[11]。但是,目前尚未确定与LSDV传播有关的特异性媒介生物,但蚊、蝇、蠓、虻、蜱等虫媒在该病的传播中起到了重要的作用[12-13]。
LSD疫情在新疆爆发,可能是由于中国和哈萨克斯坦边境昆虫的跨境飞行。经研究发现,在新疆的伊犁河谷检测到了携带LSDV的苍蝇,伊犁河流域位于哈萨克斯坦的正下风向,携带病毒的苍蝇可能会在风力的辅助下飞行扩散到中国[9],与虫媒在以色列边境借助风力、跨境飞行并传播疫情的方式类似[10]。所以,LSD疫情的爆发呈现季节性,主要发生于气候温暖潮湿、蚊虫大量繁殖的夏季[9]。在夏季来临之前做好蚊虫消杀工作、控制吸血节肢动物数量,有利于预防LSD感染家畜。
1.2 边境生物安全防控 为了防止在其他国家流行的LSDV引入我国,当与发生LSD疫情的国家进行进口贸易时,应当采取严格的检疫措施,防止将染病动物或动物副产品引入国内养殖场;对于与无疫情国家的进口贸易,在全球多国爆发LSD疫情的形势下,也应当对进口动物及动物副产品加以限制,防止动物移动过程中感染疫病或者引入携带病毒的虫媒。在长距离运输动物时,对轮船和飞机等运输工具实施对昆虫媒介的生物安全控制措施。同时,做好国内及邻国的易感野生动物和昆虫媒介的调查与监测。
在发生疫情后,应采取隔离措施并禁止动物移动运输;屠宰所有患病或感染动物,对监测发现病原学阳性牛只进行扑杀和无害化处理,同群牛只隔离观察;对牛只排泄物、饲料垫料和污水等进行无害化处理,对养殖场所进行清洁和消毒处理,并对养殖场范围内的吸血昆虫采取生物安全防控措施,灭杀饲养场所内的吸血昆虫及幼虫,清扫滋生蚊虫的环境[14]。
2.1 疫苗接种生物安全风险 LSD在全球的疫情发展迅速,在过去十年中逐渐从非洲和中东逐渐扩散到欧洲东南部、高加索地区、俄罗斯和亚洲[15],造成了严重的经济损失。为了遏制疫情的进一步扩散,疫苗接种被认为是控制 LSD疫情的最有效方法之一;而不同国家根据本土疫情的传播情况,制定了不同的疫苗接种计划。现在世界范围内广泛用来预防LSD的疫苗为针对不同病原的减毒活疫苗,在防控LSD的同时也造成了生物安全风险。
2.1.1 疫苗接种计划 为了有效防控LSD疫情,LSDV同源减毒活疫苗(Neethling疫苗)、异源山羊痘病毒减毒活疫苗(GTPV疫苗)和异源绵羊痘病毒活疫苗(SPPV疫苗)等,在不同国家被广泛应用[16]。欧洲国家主要使用Neethling疫苗进行免疫接种[15],在欧洲多个国家的平均免疫有效性为79.8%;其中,有效性最低为62.5%(阿尔巴尼亚),最高达97%(保加利亚和塞尔维亚)[17]。所以,欧洲东南部通过使用大规模疫苗免疫接种计划,有效遏制了2016年后欧洲疫情的进一步蔓延,在2019年未爆发新一轮LSD疫情[18-19]。而希腊、土耳其、格鲁吉亚和俄罗斯等国家自LSD疫情爆发后,则采用SPPV疫苗进行免疫[20]。RM65 SPPV疫苗接种1个月后,疫苗有效性达到80%[21],并且接种RM65 SPPV疫苗的不良反应比接种Neethling疫苗温和[22]。除了减毒活疫苗,还有多种防控LSD的疫苗,包括重组载体疫苗[23]、灭活疫苗[24]和二价苗[25],但是并未在临床广泛应用,保护效果和安全性有待进一步验证。
针对LSD疫情的扩散,我国应用的疫苗为GTPV疫苗,我国农业农村部针对牛群感染LSD的紧急免疫办法为接种山羊痘疫苗(按照山羊的5倍剂量)[14]。由于山羊痘病毒属之间具有交叉保护性,所以针对山羊痘病毒的减毒活疫苗可以广泛应用到绵羊痘、山羊痘和牛结节性皮肤病的免疫计划中。GTPV-AV41疫苗被广泛应用于国内山羊痘疫情防控[26],但该疫苗对LSDV的保护效果有待进一步评价[27]。目前为止,山羊痘疫苗可以有效预防和控制牛群中发生的LSD,并且国内已有多家生产山羊痘疫苗的厂家,为我国迅速控制LSD疫情进一步扩散提供了有力保障[3]。
2.1.2 疫苗生物安全风险 在考虑疫苗有效性的同时,还需要考虑疫苗的安全性。虽然用LSDV减毒活疫苗免疫牛群后保护效果极佳[17],但是也要进一步关注疫苗接种的副作用以及生物安全风险。接种Neethling疫苗后,可以从动物体分离到疫苗病毒株[28],并且已接种疫苗的奶牛的血液、皮肤组织、牛奶和唾液中均含有LSD疫苗的疫苗株基因[29],严重影响了公共卫生安全和生物安全。
接种活疫苗后不止出现了牛群的排毒现象,还增加了LSDV重组与扩散的风险。目前免疫LSD首选的减毒活疫苗仍具备一定的病原繁殖能力,所以在多个国家发现了疫苗株的传播扩散事件[30]。疫苗株与当地野毒株重组产生的疫苗样毒株,还可能跨越国境传播,即使未使用LSDV减毒活疫苗的国家也有感染疫苗样毒株的风险。比如,俄罗斯使用SPPV 疫苗免疫LSD,为了疫苗接种的安全性和有效性,禁止使用LSDV同源疫苗,但是仍然出现了重组LSDV疫苗样毒株的爆发[9]。经流行病学调查发现,可能是由于哈萨克斯坦在2017年实施LSDV同源活疫苗接种计划后,使疫苗样分离株在俄罗斯边境广泛传播[31]。所以,重组LSDV在俄罗斯出现被认为与其邻国大量使用LSDV减毒活疫苗有关。值得注意的是,在中国西部边境的苍蝇中检测到LSDV疫苗样毒株,暗示国内LSD疫情的突然爆发,可能是由于重组LSDV疫苗样毒株引发的疫情从中亚开始向东亚迅速蔓延[9]。
2.2 疫苗生物安全防控 迄今为止,尚未发现我国应用的山羊痘疫苗的疫苗株重组案例,但是发生过山羊痘病毒野毒株与疫苗株的重组事件,表明山羊痘病毒作为DNA病毒,其基因组虽然具有一定保守性,但在传播扩散过程中也会发生重组事件[32]。所以应制定合理的疫苗免疫接种计划,不能为了提高疫苗的保护效率,而免疫多种针对不同病原的减毒活疫苗,这种过度免疫行为可能会产生新型的重组疫苗样毒株,进而导致疫苗保护效力下降,陷入疫苗不断更新换代的恶性循环。
随着检测技术的发展进步,通过宏基因组测序等手段,使追溯病毒重组事件和追踪疫情爆发起源变得更加容易,所以有必要确定疫苗株与野毒株在何时何地发生了重排,以及新型重组毒株获得了哪些与传播能力或致病能力相关的适应性优势,这些数据将为未来通过基因工程开发更安全、更有效的疫苗制剂奠定基础。
在LSD疫情席卷全球多个国家与地区的大背景下,LSDV病原变异不断加快,边境和疫苗的生物安全迎来了巨大挑战。目前,使用减毒活疫苗在一定程度上可以有效预防LSD爆发,但是并不是解决LSD发生的根本途径,还可能会对生物安全构成潜在威胁。通过研究多个国家的LSD疫情防控情况和各国针对该病的疫苗免疫计划,可以发现消灭传染源、切断传播途径并且加强生物安全防控才是有效预防该病的根本途径。只有建设良好的生物安全体系,才能够有效预防和控制疫情的进一步爆发。
针对在国内发生的LSD疫情,应当注重边境生物安全和疫苗生物安全的体系建设,为防控LSDV在国内的传播扩散提供坚实的保障。在全球一体化的今天,我国农产品进出口贸易规模不断扩大,有利于优良畜牧业产品在世界各国之间流动,但同时也加大了动物疫病跨国传播与扩散的生物安全风险。作为已经发生过LSD疫情的国家,我们应加强口岸疫情防控,既要防止LSD疫情通过贸易传入境内,也要防止国内疫情进一步向其他国家蔓延;既要切断传播途径、做好生物安全防控,也要注重制定合理的LSD免疫接种计划,才能有效预防LSD疫情在国内再次爆发,促进畜牧养殖业的繁荣发展。