猪甲型流感病毒当前和未来的控制策略

文│郑印焕（辽宁省抚顺市农业特产学校）

流感病毒有一个多样而复杂的生态系统，可分为A型流感病毒（IAV）、B型流感病毒（IBV）、C型流感病毒（ICV）和D型流感病毒（IDV）。IAV和IBV可在人群中发生季节性流行，而只有IAV可在猪中引起流行，IBV和IDV也曾在家猪中出现过发病情况。猪感染IAV会引起呼吸道疾病，临床表现为发烧、食欲不振和咳嗽，体重减轻，严重影响生长猪的生产力和繁殖母猪的繁殖性能。有研究表明感染IAV的80%的猪场会导致未免疫母猪的繁殖性能下降，流产率和仔猪断奶前死亡率升高，严重影响了猪场的经济效益。

一、IAV的起源和进化

流感病毒的暴发和传播均起源于动物。其中，猪被认为是流感病毒的“基因混合器”和中间宿主，因此是跨种传播至人的主要媒介。猪流感是一种急性、传染性呼吸道疾病，由猪流感病毒感染引起。猪流感病毒属于正黏病毒科甲型流感病毒属和丙型流感病毒属，其中主要是甲型猪流感病毒。A型流感病毒（IAV）的命名主要基于表面糖蛋白血凝素（HA）和神经氨酸酶（NA）的抗原亚型。IAV的基因组由8个RNA片段组成，可编码至少12种蛋白质（HA、NA、PB1、PB1-f1、PB2、PA、PA-x、NP、M1、M2、NS1、NEP）。

当IAV同时感染单个宿主细胞时，基因组片段可以重新组合，形成新的病毒。子代病毒粒子与最初感染的病毒颗粒具有不同的基因组组成。在IAV和宿主之间持续的相互作用中，宿主免疫系统对病毒施加的适应性压力可刺激IAV的表型多样性，并最终推动其进化反应。因此，了解IAV的遗传进化对于破坏IAV生态系统、控制IAV种内传播和预防人畜共患具有重要意义。

二、目前控制措施

猪感染IAV如果不采取控制措施将导致病毒迅速传播。考虑到猪体内IAV对人类、家畜和环境的重要影响，应该从“一体健康”的角度来控制猪体内IAV。需要加强养殖管理，包括卫生防疫、合理使用抗生素等方面的控制措施，以保持猪的健康状态。同时，减少抗生素的过度和不当使用，也可以降低猪IAV的患病率，并减少对环境和人类的影响。

1.设施管理。猪群规模和密度是甲型流感病毒患病率增加的危险因素。病毒可以在宿主外部的冷水或低温坚硬表面下存活超过一年，主要传播途径是通过与另一头猪的物理接触或飞沫污染的表面，如鼻接触和飞沫接触，促进了病毒的传播。研究表明，每次给少于18头育肥猪提供饮水时，猪感染甲型流感病毒的概率会降低。过度拥挤也会造成猪应激，导致猪免疫反应减弱，从而增加病毒在猪群中的易感性和严重程度。

猪场和圈舍类型在甲型流感病毒流行病学中也发挥重要作用。使用草替代板条地板等进行铺垫可以降低流行率，而舍饲圈养和半开放式饲养则会使流行率增加。因此，随着圈养、板条地板铺垫和高密度猪群的普及，可能导致养猪场甲型流感病毒患病不断增加。有效的饲养管理措施包括在不同群体的猪圈之间使用消毒剂进行彻底消毒以灭活病毒，确保病毒不会在不同群体之间传播。在最坏的情况下，可能需要扑杀整个猪群，并进行清理和休整，以根除病毒。但这会对养殖者造成严重的经济损失，因此必须在饲养管理中采取预防措施，以最大程度地降低猪群患病率。

2.生物安全。控制猪IAV感染还必须考虑到多点式养猪体系中种猪场和育肥场之间的猪定期转群。感染猪进入畜群成为主要的感染源。为了降低新进猪在群体中传播IAV的可能性，建议新猪在混合猪群之前进行隔离。考虑到许多动物是无症状携带者，无明显可见症状，呈现亚临床感染，不应被视为没有感染病毒，因此在猪群混合前也必须进行隔离。

猪舍密度与IAV流行率的增加呈正相关。如果猪舍密度大，则存在一个看不见的风险—空气传播。研究表明，在猪感染IAV的情况下，IAV在猪舍1609米之外仍然存在。多点式生猪生产模式预计将越来越流行，这将导致IAV传播流行率进一步提高。生猪的国际运输也促进了IAV的全球传播，北美和欧洲的IAV谱系目前已在中国和非洲流行。

生物安全控制应该不仅考虑猪而且还应考虑人。养猪场的工作人员经常跟猪接触，并且存在猪与人之间IAV传播的可能。如果员工或猪感染了特有的菌株，就会发生基因组重组，出现人畜共患病菌株。因此，应该规定只有必要的人员（如兽医、员工、供应商）才可进入猪场，确保所有员工及其家人接种疫苗，并在所有猪舍进行良好的卫生消毒，这将有助于减少双向传播的风险和人畜共患病新毒株的出现。除此之外，还应培养良好的卫生习惯，包括穿戴个人防护装备和严格要求患病员工不得进入猪场。

生物安全还应考虑来自人和猪以外的IAV感染的威胁。有报道指出，曾在无猪甲型流感病毒的通风良好的猪圈舍中检测出禽流感毒株。调查发现，工作人员使用附近池塘的地表水清理过围栏，由于地表水也被鸭子和其他水禽使用，这些水禽的粪便中含有IAV，水可能成为IAV传播的载体，而禽源性AIV可感染猪。因此，水源变成了附近的生物安全危害，特别是当用来清洁猪圈时。由此可见，任何进入猪场的东西都可能成为引入IAV的风险。

3.疫苗接种。猪场控制IAV的主要预防策略是接种疫苗，接种后可以大大降低猪群继发感染数量，从而提高猪场的生产力。疫苗接种主要通过体液免疫反应诱导产生病毒特异性抗体。目前已上市的疫苗都是灭活的全毒株，主要针对猪地方性毒株H1N1、H1N2和H3N2。但是，流感病毒不断变异使得疫苗必须不断更新以适应新的流行毒株。疫苗和感染毒株的匹配度越高，免疫反应就越好。因此，如果疫苗毒株和感染IAV毒株之间不匹配，血清中产生的抗体将无法中和感染性病毒粒子，导致效果较差，普遍使用更为简单的二价疫苗。

病毒样颗粒疫苗是一种新型的疫苗，能够有效地刺激机体产生体液和细胞免疫，具有安全、成本低、研发生产速度快等优势，是流感疫苗研究中的重要候选疫苗形式。

影响疫苗效力的另一个主要因素是来自母体的IAV抗体。为了增加新生仔猪的免疫力，通常情况下，在分娩前会为妊娠母猪肌内注射2次疫苗。虽然没有IAV特异性抗体通过胎盘转移，但初乳中的母源抗体可赋予新生仔猪免疫力，通过母猪乳汁进行被动转移，仔猪免疫力通常可维持到14～16周龄左右。但是，抗体滴度降低的生物学变异意味着一部分仔猪在断奶时可能没有足够发达的免疫系统来对疫苗做出反应，或在接种疫苗前没有母源抗体。猪的疫苗接种计划是针对地方性毒株的，因此不能防止其他动物或(大多数)人的IAV毒株感染猪。然而，采取措施对养猪场员工进行免疫接种，防止人对猪的传播很重要，因为人与猪之间存在潜在的IAV交叉感染风险。减少潜在的人-猪传播可以降低猪地方性毒株与人类毒株进行基因组重组并传播回人类的风险。在1998年的新闻报道中，曾提到猪IAV毒株结合了人类毒株基因，导致了新型猪IAV病毒的出现。因此，加强IAV传播的监测和控制尤为重要。

4.基因工程技术。基因工程技术对猪IAV具有广泛作用和永久的、可遗传抗性的前景。也许可以通过选择性的育种计划培育出具有免疫力的猪种，虽然目前还没有在猪身上发现可以通过传统育种计划选择的遗传标记。也可以利用各种基因工程技术创造转基因猪，开发IAV抗性的体外和体内猪模型。Lu等曾创造了转基因猪，发现猪繁殖与呼吸障碍综合征病毒基因表达减少，病毒的繁殖受到抑制。由于诱导抗病毒先天免疫反应可能会对动物体的健康产生意想不到的生物学影响，因此，转基因策略不太可能在商业上实现。

比创造转基因生物更具可行性的永久和可遗传抗性的策略可能是修改内源性宿主的遗传，以防止病毒利用宿主受体蛋白质。研究表明，在细菌与病毒的微生物竞争中发现细菌，可以有针对性地防止病毒感染。这种微生物技术已经在推广，以创建一种改进的、适应性强的基因编辑技术，对哺乳动物基因组进行特定的改变。

5.新的免疫刺激策略。为了替代基因技术，正在开发的新型IAV控制策略主要侧重于增强型佐剂和替代疫苗的作用机制来改善宿主免疫反应。创新的免疫刺激策略包括诱导细胞介导免疫的新型IAV疫苗策略、抗体介导的反应以及先天免疫刺激疗法。

虽然活疫苗是有效的，但由于它们具有与致病性的IAV基因组重组的风险，因此不适合用于商业用途。创新的改良流感活疫苗中的非结构1（NS1）基因经过截短改造，证明了它们具有一定的有效性。由于病毒体内没有功能性NS1蛋白，病毒无法抑制先天免疫反应，因此，病毒在猪体内的毒性大大减弱。但是，病毒只能对H3N2株产生完全免疫作用，对H1N1株只有部分免疫作用，这表明IAV异源性保护仍然是一大难点。目前使用的出口级别的灭活疫苗对异源IAV感染更有效。相比之下，DNA疫苗既能刺激细胞免疫反应，也能刺激抗体介导的反应，而且通过表达多个IAV株的基因，在本质上是多价的。它们相对容易生产，而且DNA也可以很容易被改造，因此他们有望提供异源IAV的保护。

另外一种方法是通过病毒载体将IAV的抗原基因导入肺上皮细胞，例如表达IAV抗原的重组腺病毒。目前，该技术仍需要进行更深入的研究。

三、结语