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PRRS疫苗的安全性與豬場防疫的關系
賈志華,孟相秋,趙建增
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豬繁殖與呼吸綜合征(Porcine reproductive and respiratory syndrome,PRRS)又稱“豬藍耳病”,是由PRRS病毒(Porcine reproductive and respiratory syndrome virus,PRRSV)引起的一種豬烈性傳染病,具有傳播速度快、傳染性強、流行范圍廣、長期持續存在、長期免疫抑制等特點。自2006年6月全國暴發的高致病性PRRS給養豬企業造成了巨大的經濟損失,PRRSV的優勢流行毒株發生了變化,致病強度普遍高于大疫情出現之前,已成為影響養豬業發展的首要問題。
應用PRRS弱毒疫苗免疫是主要的預防措施。盡管我國使用有各種PRRS弱毒疫苗,但每年仍有不同程度的PRRS暴發。近年來的實驗室及臨床研究發現,使用多數PRRS疫苗后產生的免疫應答不足以清除豬群的流行病毒,而流行野毒又與疫苗毒有高度親緣關系,提示傳統PRRS苗在安全性方面存在著一定的缺陷。本文就PRRS弱毒疫苗在使用過程中可能存在的安全隱患及新型疫苗的應用進行綜述,為PRRS的防控設計提供參考。
我國的PRRS在2006年以后以高致病性(變異)PRRS為主,PRRS滅活疫苗由于免疫效力不足且會加劇已存在的潛伏感染,目前已很少使用。但經典毒株PRRS與變異毒株PRRS弱毒疫苗都在使用,效力差別并不明顯。
已在我國使用的PRRS活疫苗,據其遺傳學特點分為經典PRRS弱毒疫苗和變異PRRS活疫苗,據疫苗毒父代病毒的分離地點不同又分為不同的毒株,如湖南株、江西株等,但相互間的免疫原性差異不大。
近年來越來越多的案例表明,許多PRRS弱毒苗在使用后使種公豬精液帶毒、母豬繁殖障礙、仔豬呼吸道疾病、繼發感染增多、死亡率增多等現象。這些問題出現的時間較晚,因豬場的狀態而差異很大且隱蔽性極強,不易被人們注意。對于這類問題,從疫苗的生物學及臨床發生規律可分為以下幾種現象:
2.1疫苗直接致病
疫苗毒力相對較強,在有隱性感染存在的情況下,疫苗不能誘導有效的免疫保護,反而形成疫苗與野毒的合并感染,從而加劇臨床疾病。
2.2疫苗毒力返強
PRRS弱毒疫苗長期在豬群流行,變異成為高致病性毒株的機率大增,這可能是免疫豬群仍長期受PRRS困擾的潛在原因之一。Opriessnig等[1]從一個使用過Ingelvac PRRS MLV(Boehringer Ingelheim Vetmedica,Inc.)后暴發PRRS的豬場中分離出1株PRRSV(98-38803),該毒株來源于所使用的PRRS疫苗,能引起母豬流產和呼吸系統疾病,提示PRRS弱毒疫苗出現毒力返強。Nielsen等[2]的研究也證明了PRRS弱毒疫苗在田間可轉變為具有較高毒力的致病株,PRRSV的ORF1基因突變與毒力增強有關。Allende等[3]也證實,美洲型疫苗病毒可以毒力返強,而nsp2基因的某些位點突變與病毒的致病力相關。
2.3疫苗與野毒重組,形成新的毒株而維持感染
疫苗毒在豬群流行的后果之一是它與野毒株自然重組,形成新的流行強毒。陳煥春小組從武漢一個使用過CH-1R株疫苗豬場的病豬體內分離到一株PRRSV,并證實其為CH-1R疫苗株與流行毒株WUH1株的自然重組體[4]。在遺傳學上,該變異株是在CH-1a和JXA1之間生出的一個獨立分支。病毒血癥持續時間和病毒載量水平分析表明,該變異株雖然比WUH1株減弱,但比CH-1a毒性強,更適合在豬場中長期流行。
2.4疫苗病毒通過種豬向其他豬場中擴散
疫苗毒帶給豬場的危害可能是長遠的,需要較長時間才能從臨床表現出來,但不能因為未發現即時的影響,就忽視這一問題的嚴重性。童光志小組[5]最新發現,從江蘇一個未接種PRRS弱毒疫苗豬場的三只垂死仔豬中分離出了PRRSV,生物學鑒定及全基因組分析顯示所分離出的3株毒株均為HP-PRSSV,它們與疫苗株JXA1-80有很高的同源性(99.7%),且帶有JXA1-P80獨有的10-11個氨基酸(JXA1-P80獨有氨基酸總共只有12個)。分子遺傳學及回歸動物實驗發現,它們可能是活疫苗JXA1-P80毒株的變異體,毒力得到返強。因此,疫苗安全性不但影響免疫豬場的生產,其副作用還可能波及到下游用戶。
2.5疫苗病毒能持續存在于公豬精液中導致其生產性能下降
Christopher-Hennings等[6]研究證實,公豬接種PRRS弱毒疫苗后約39 d從其精液中檢測到病毒,該疫苗毒在豬體中持續存在數周乃至數月,疫苗免疫豬精液質量同時有所下降。鑒于人工授精技術的廣泛應用,PRRS弱毒疫苗可通過公豬擴散病毒及降低受孕率而影響生產。
PRRSV在豬的巨噬細胞中復制,通過細胞因子網絡破壞淋巴細胞,從而導致機體免疫功能降低,影響其他疫苗效果,可能引起繼發感染或加速其他疾病的進程。PRRS弱毒疫苗的免疫抑制特性主要體現在兩方面:一是機體不能產生持久而高效的特異PRRS免疫力,二是其他疫苗效力受其影響而不能發揮。從PRRS免疫豬群豬瘟和偽狂犬的免疫保護情況及生產水平可以發現這一問題的重要性。
3.1接種PRRS疫苗后的豬瘟免疫狀態
豬瘟是豬的烈性傳染病,如果其免疫力不足就可能受到豬瘟病毒感染而發病乃至死亡。我國豬場普遍接種豬瘟弱毒疫苗,但實際保護率并不理想。在PRRS陽性豬場,一般給仔豬接種兩次豬瘟疫苗,但抗體應答水平持續處于較低水平,免疫合格率在接種疫苗后有短暫提高但很快就下降,而豬群的發病與豬瘟免疫應答低下有明顯的相關性(圖1~2,表1)。

圖2 平均豬瘟抗體水平及免疫合格率的變化

表1 PRRS免疫后豬場三大傳染病的免疫保護水平
3.2接種PRRS疫苗后偽狂犬的免疫狀態
在有PRRS存在的情況下,豬場偽狂犬gE抗體陽轉的比例極高,圖1中豬場在哺乳期間仔豬的偽狂犬野毒抗體率達到100%,提示母豬群的偽狂犬已完全失控。由于PRRS弱毒疫苗等免疫抑制因素的存在,偽狂犬免疫已受到干擾,在感染率如此高的情況下,重新對偽狂犬免疫凈化,需要數年的不懈努力才可以實現。
3.3接種PRRS疫苗后豬群的生產能力
在使用弱毒疫苗預防PRRS的豬場,存在一定程度未知原因的仔豬死亡或因病淘汰的情況。在調整疫苗后,這一狀態明顯改善,且隨著免疫水平的提高仔豬生產得到進一步改善(表2)。由此可見,長期使用PRRS弱毒疫苗可能形成免疫抑制,因繼發感染率劇增而影響仔豬生長。

表2 不同水平PRRS免疫豬群的仔豬生存情況
4.1慎重選擇PRRS弱毒疫苗
PRRS弱毒疫苗確實能夠誘導產生一定的免疫反應,對豬體具有一定的保護作用。因此目前在無更好替代方法防控PRRS的情況下,需要在多個方面進行研究,包括如何評價PRRS弱毒疫苗的效力和安全性、如何回避疫苗的生物安全風險、在PRRS陽性豬場如何通過制定和完善系統的防疫方案以便把PRRS的影響降到最低等。可以肯定的是,不同的豬場情況不一樣,不能簡單套用別人的經驗。判斷PRRS疫苗的長期安全性需要在是否有疫苗毒的擴散,是否引起接種豬的免疫抑制兩方面考慮。病毒血癥的時間長,擴散病毒的風險就變大。公豬精液帶毒,PRRS弱毒疫苗的毒力就可能不理想。豬瘟的免疫應答水平不理想,PRRS疫苗免疫抑制的隱患就不能簡單排除。
4.2更換PRRS弱毒疫苗時的考慮
更換PRRS弱毒疫苗時,應使兩種疫苗接種間隔最少為一個月,以減少前一疫苗對后者的影響。同理,第一次更換PRRS弱毒疫苗一個月后,務必補充免疫一次,以防因個別豬只帶毒而出現免疫漏洞。另外有兩點需強調,第一,豬場PRRSV流行,是因為豬的免疫力不足,如果接種新疫苗不能改變這種現象,更換的意義就不大。因而不建議一個場應用不同毒株PRRS弱毒疫苗;第二,如果是多種傳染病合并感染,只改變PRRS防疫方案不能解決問題。
4.3免疫方案
由于PRRSV傳播速度快,全群同步免疫的效果最好。部分豬場為省成本,只免疫母豬而不免疫仔豬,這會給病毒傳播制造新的機會。基于同樣的理由,除非在PRRS非常穩定的豬場,全群一刀切的效果好于跟胎免疫。PRRS陽性豬場的仔豬在14日齡時免疫比較好,如果感染壓力大,首次免疫甚至可提前至7日齡左右。
4.4綜合防疫
在PRRS長期存在及PRRS疫苗毒流行后,許多豬群的免疫力受到不同程度的損害。其中最常見的問題是,豬瘟和偽狂犬免疫力極其脆弱,疫苗免疫效力無法充分體現,豬瘟和偽狂犬帶毒率趨于上升。在控制了PRRS后,這兩種免疫不足的問題依然存在,需要針對性改善。如果這兩種病毒在豬群中流行比較活躍,PRRS的防控是無法實現的?,F階段許多豬群的問題是多種問題的集合,需要針對性地系統解決。
PRRS疫苗的安全性問題存在已久,只因未得到技術突破而延緩至今。近年來的研究和應用已在這方面看到曙光。武華小組[7]成功分離到一株自然基因缺失疫苗,其免疫抑制性被消除,對豬瘟、偽狂犬的免疫效力不再有抑制性,應用該疫苗豬群的生產水平也有明顯改善。目前PRRS與豬瘟二聯弱毒疫苗已研制成功,確認了該毒株的安全價值。在未來,找到免疫抑制相關基因并通過現代技術備用疫苗的免疫抑制性及其他致病性,將是開發真正安全PRRS疫苗的方向。
疫苗散毒是關系到PRRS苗安全性的重大問題。疫苗毒在仔豬間、仔豬與母豬間形成長期循環感染、毒力不斷增強,最后形成臨床疾病。之所以能造成潛在危害,原因在于疫苗毒的免疫抑制特性。由于豬只免疫狀態會影響各種特異免疫力,PRRS疫苗的選擇影響系統的防疫安全。避免疫苗散毒、消除PRRS疫苗的免疫抑制是保證PRRS弱毒疫苗生物安全的關鍵?!觯ň庉嫞旱一郏?/p>
[1] Opriessnig T,Baker RB,Halbur PG.Use of an experimental model to test the efficacy of planned exposure to live porcine reproductive and respiratory syndrome virus.Clin Vaccine Immunol,2007,14(12):1572-1577.
[2] Nielsen HS,Oleksiewicz MB,Forsberg R,et al. Reversion of a live porcine reproductive and respiratory syndrome virus vaccine investigated by parallel mutations.J Gen Virol,2001,82(Pt6):1263-1272.
[3] Allende R,Kutish GF,Laegreid W,et al.Mutations in the genome of porcine reproductive and respiratory syndrome virus responsible for the attenuation phenotype. Arch Virol,2000,145(6):1149-1161.
[4] Bin Li,Liurong Fang,Zuofei Xu,et al.Recombination in Vaccine and Circulating Strains of Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome Viruses.Emerging Infectious Diseases,2009,15: 2032-2035.
[5] Yi-feng Jiang,Tian-qi Xia,Yan-jun Zhou et al.Characterization of three porcine reproductive and respiratory syndrome virus isolates from a single swine farm bearing strong homology to a vaccine strain, Vet.Microbiol.2015,in press.
[6] Christopher-Hennings J,Nelson EA,Nelson JK,et al.Effects of a modified-live virus vaccine against porcine reproductive and respiratory syndrome in boars.Am J Vet Res,1997,58(1):40-45.
[7] Leng X,Li Z,Xia M,et al.Evaluation of the efficacy of an attenuated live vaccine against highly pathogenic porcine reproductive and respiratory syndrome virus in young pigs.Clin Vaccine Immunol. 2012;19(8):1199-206.