豬健康領域中一個里程碑式的周年紀念將出現(xiàn)在今年,因為自美國首次發(fā)生豬感染未知疾病(如今我們將其稱為豬呼吸與繁殖綜合征,或簡稱“藍耳病”,Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome,PRRS)以來,今年是第30個年頭。
中圖分類號:S854 文獻標識碼:C 文章編號:1001-0769(2017)06-0001-04
豬呼吸與繁殖綜合征(Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome,PRRS;俗稱“藍耳病”)于1987年開始在美國的豬中出現(xiàn)臨床癥狀,隨后歐洲的豬于1990年出現(xiàn)了相同的癥狀,幾年后該疾病在亞洲的豬群中暴發(fā)。到1995年,該病被公認為是三個養(yǎng)豬生產(chǎn)大陸的地方流行性豬病。
在過去30年里,人們在拓展有關是什么原因?qū)е翽RRS的發(fā)生和如何控制它的知識方面出現(xiàn)了一系列里程碑式的重大時期。應對PRRS的戰(zhàn)斗一直在進行著,同時它可能是世界上對養(yǎng)豬生產(chǎn)造成經(jīng)濟損失最大的豬病。
這次的周年紀念促使我們對這些里程碑式的重大時期和我們不光在單個豬場水平上而且在區(qū)域或地區(qū)水平上就PRRS控制策略而言已經(jīng)學到的知識進行反思。
1 PRRS病毒概況
有關PRRS的第一個里程碑時期出現(xiàn)在1991年,當時荷蘭和美國的研究人員通過各自的實驗發(fā)現(xiàn)該病的病因是一個病毒。對比后發(fā)現(xiàn),歐洲和北美的分離株在基因上截然不同。隨后,人們普遍把歐洲的毒株稱為基因型1型,而北美的毒株稱為基因型2型。
盡管兩者能夠引發(fā)相同的臨床癥狀,但這兩種病毒在基因型上有40%的差異。研究人員同時發(fā)現(xiàn),基因型1型病毒比基因型2型病毒在各自內(nèi)部毒株上具有更大的基因多樣性。作為動脈炎病毒屬中的一個單鏈RNA病毒,PRRS病毒可以通過變異和重組不斷地改變它的基因。30年前,PRRS病毒被分類成兩種相對簡單的基本類型,如今它被正式承認是一個具有遺傳多樣性的病毒,它每天在壯大著自己的成員。另外,這個病毒的兩個基因型在世界各地均可找到,且并不僅出現(xiàn)在其首次被發(fā)現(xiàn)的大陸上。2型PRRS病毒主要流行于亞洲的豬群中,但在歐洲各國的豬群中也能分離到。1型PRRS病毒的單個亞型出現(xiàn)在歐洲之外的五個國家的豬群中。
2 追溯遺傳學
豬病毒的基因分型在追溯PRRS的演化方面變得毫無價值。實驗表明,盡管有些豬群有一個穩(wěn)定的常駐感染,但在其他許多情況下,PRRS病毒在豬群中存在一個持續(xù)變化的群。PRRS病毒新的毒株在豬群中扎下了根,隨后成為豬群中流行的優(yōu)勢毒株,或者很快從豬群中消失。
對早期和后期的PRRS病毒毒株進行比較研究發(fā)現(xiàn),PRRS病毒每年的變異率平均高達0.5%。
因為PRRS病毒多變,獸醫(yī)可能會將一個養(yǎng)豬場的病毒樣本送至實驗室進行基因鑒定(測序),進而測定編碼該特殊病毒基因上某一易變區(qū)域的基因序列。
基因測序的結果可以幫助人們解答大多數(shù)的問題,如PRRS陽性豬群是否正遭受新變異株的攻擊和感染,是如何通過生產(chǎn)系統(tǒng)傳播的。但是,基因測序不可以用來確定哪一個疫苗更適合某一個豬群。
3 產(chǎn)生免疫保護
PRRS控制史上的重大里程碑肯定是一旦病毒得到鑒定,疫苗就能迅速接種,同時首個改良型活病毒疫苗lngelvac PRRS MLV推出并獲得批準;盡管PRRS病毒的感染呈現(xiàn)千變?nèi)f化的特性,但該疫苗在20多年中持續(xù)保護著豬群免受此病毒的感染。
此首個疫苗使用2型PRRS源病毒的改良毒株,以模擬野毒感染能夠觸發(fā)豬產(chǎn)生免疫應答但不導致疾病的方式進行。
多年來,無論什么情況下,該疫苗已能可靠地提供抗2型PRRS病毒野毒感染的高效免疫保護力。
該疫苗于1994年進入美國市場,如今已經(jīng)在亞洲、歐洲和北美19個國家的市場上銷售。自2000年起,PRRS疫苗種類的重要內(nèi)容是推出了能直接應對歐洲的1型PRRS病毒感染的首個疫苗產(chǎn)品。
4 保護整個豬群
免疫接種目標的改變發(fā)生在2000年中期前后。在此之前,疫苗的主要用途是預防繁育母豬群的繁殖損失。但是,現(xiàn)實的發(fā)展是,僅僅在母豬中控制PRRS是不夠的。
需要一個全群控制方法,將保護的范圍拓展到斷奶仔豬和生長豬上。
生長豬感染PRRS病毒后表現(xiàn)出的臨床癥狀不如母豬那樣的明顯。然而,按經(jīng)驗可知生長肥育豬群擁有更多的豬,并且它們攜帶著能夠傳播給更多豬的病毒,所以生長肥育豬群是PRRS病毒的一個大型的潛在感染儲庫。仔豬在斷奶時接種改良型活病毒疫苗被證明可以直接提高生長性能,同時可通過減少病毒的排出來間接地減少潛在的傳播。
5 持續(xù)的威脅
推薦全群接種疫苗的另一個理由是為了避免豬群內(nèi)的豬因免疫狀態(tài)的不同而在免疫力上形成亞群的豬群。當這種亞群形成后,它們會通過將病毒從受感染的攜帶者傳播給易感豬,為PRRS病毒創(chuàng)造一個可以在該群體中長期存活的途徑。
根據(jù)30年的PRRS預防控制經(jīng)驗,我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn),PRRS病毒會在豬群中持續(xù)存在一個很長的時期,它主要存在于豬的淋巴結和扁桃體,這會對無免疫力的豬或豬群帶來持續(xù)傳播的威脅。控制該病面臨的主要問題是攜帶病毒的豬不容易被檢查出。
由攜帶者引發(fā)的傳播是在不采取某些干擾措施時,尤其在大型豬場中受感染豬群無法凈化PRRS病毒的主要原因之一。繁育群一旦受到感染,病毒往往會在豬群中無限地循環(huán)感染。當PRRS病毒感染侵入易感的小母豬或經(jīng)產(chǎn)母豬的亞群時,PRRS臨床暴發(fā)會周期性地發(fā)生。
6 引種、閉鎖和暴露(load, close and expose)
PRRS預防史上的一個重大里程碑是生產(chǎn)系統(tǒng)成功阻擊了PRRS病毒的流行/再感染循環(huán),因此通過應用一個通常稱為“引種、閉鎖和暴露”的措施來控制PRRS。引種即豬場盡可能多地引進其能夠飼養(yǎng)的后備母豬以滿足繁育目標。一旦引種完畢,豬場就立即暫時性地關閉以停止所有新的種豬引入。
由于格外受美國獸醫(yī)的偏愛,在種群閉鎖后使留下的種豬有意接觸PRRS病毒,意在提高豬群免疫水平。這種暴露可以通過多種途徑實現(xiàn),但是最廣泛的應用方法是通過大規(guī)模接種改良型活病毒疫苗來實現(xiàn)。
近幾年,在圍繞PRRS進行的全部獸醫(yī)研究中,最具參考性的報道可能是美國的一項大規(guī)模的試驗。該試驗通過61家養(yǎng)豬場研究了“引種-閉鎖-暴露”方案在穩(wěn)定繁育群PRRS病毒感染狀況上的效果。利用含活病毒株的血清使繁育豬感染PRRS病毒,并與免疫接種法相比較。
兩個指標被運用于評估這些暴露技術的結果。第一個指標是豬群感染后至免疫狀態(tài)穩(wěn)定的時間,即在至少連續(xù)三個月中生產(chǎn)的斷奶仔豬都為PRRS病毒陰性。另一個可選擇的指標是,該研究也調(diào)查了豬群在發(fā)病后其生產(chǎn)力回歸到最初水平之前耗費的時間。
通過血清暴露后免疫狀態(tài)再恢復穩(wěn)定平均需要26周的時間,而接種疫苗則需要33周,這兩種方法在養(yǎng)豬場與養(yǎng)豬場之間都出現(xiàn)了巨大的變異。只有半數(shù)的養(yǎng)豬場到210 d時才趨向穩(wěn)定,剩下的其他養(yǎng)豬場則需要更長的時間,這些數(shù)據(jù)在為先前感染過PRRS的種豬群制訂一個引入PRRS病毒感染陰性的后備母豬的計劃時值得重視。
但是,根據(jù)豬群感染后生產(chǎn)力回歸到最初水平的時間,研究人員發(fā)現(xiàn)接種疫苗的豬群比那些用活病毒進行暴露的豬群恢復更快,兩者間的差異是顯著的:相較于用血清暴露于病毒下的豬群需20周的時間恢復,接種改良型活病毒疫苗的豬群則僅僅平均需要12周的時間恢復。在恢復時間上計算得到的差距表明,通過接種疫苗,每1 000頭母豬可多產(chǎn)生1 443頭仔豬。
7 改善診斷手段
在過去的幾年中,PRRS控制策略中的診斷方法毫無疑問有了改進。剛開始,用于檢測抗體的酶聯(lián)免疫吸附試驗(Enzyme-Linked Immunosorbent Assay,ELISA)通常是診斷豬是否感染PRRS病毒的唯一方法。雖然ELISA試驗應用面廣且快速,但其有局限性:其能夠證明豬受到了PRRS病毒的感染,但并不能證明病毒實際存在。豬和豬之間的免疫應答差異大,同時抗體數(shù)量并不總是和分離株的毒力相關。另一個里程碑是認識到在感染野毒株后借助ELISA試驗測得的抗體與機體的保護力并無關聯(lián)。PRRS病毒的特征之一是它能夠在豬體內(nèi)誘導產(chǎn)生異常的免疫應答,因此能夠逃避正常的免疫防御機制。感染會導致機體產(chǎn)生抗體,但是感染后 7 d~14 d產(chǎn)生的抗體并沒有免疫保護作用。中和抗體在受到感染和感染一些病毒株后至少21 d才會誘發(fā)產(chǎn)生,實際上這些中和抗體并不能大量產(chǎn)生。
這表明需要其他能夠測定中和抗體和細胞免疫力的檢測方法。這些正在開發(fā)的新的商品化檢測方法將會成為PRRS控制史上的下一個里程碑。直接檢測病毒很可能是對持續(xù)感染的豬群進行全面診斷的一個更好的選擇,這種檢測方法被稱為聚合酶鏈反應(Polymerase Chain Reaction,PCR)。這種方法檢測成本昂貴但靈敏度高,它可以檢測許多組織中的PRRS病毒。除了通常用于檢測血液樣本外,PCR越來越多地被用于口腔液的檢測。在美國,因為采樣方法更為簡便,自2010年起口腔液檢測量提升了10倍。
這些診斷方法可聯(lián)合用于確定豬群的PRRS病毒暴露狀態(tài)或病毒在繁育豬群中的活躍狀態(tài)。
通常,這可能始于利用PCR檢測斷奶仔豬的樣本和對母豬每月增加一次ELISA試驗。作為一次革新,某些豬群需要在肥育后期增加幾次ELISA檢測,以驗證免疫流程,或檢查豬群是否已暴露在病毒之下。
8 分析控制方法
對PRRS了解的不斷加深已經(jīng)產(chǎn)生了一系列可控制該疾病的行動方案。10多年前,勃林格殷格翰公司技術團隊通過將結構應用到?jīng)Q策過程中開發(fā)了一個方案分析的系統(tǒng)方法,這標志著PRRS防控史上一個新的里程碑。
這種方法被稱作為PRRS控制五步法,首先,目標必須一致。在飼養(yǎng)密度低的地區(qū),一些養(yǎng)豬生產(chǎn)者或許甚至想消滅此病毒;在其他情況下,該目標可以盡量減少疾病傳播的風險或者降低豬場感染后引發(fā)的經(jīng)濟影響。
隨著目標的確定,步驟二是考慮有關生產(chǎn)鏈現(xiàn)狀的診斷信息。步驟三是討論了解現(xiàn)如今的約束情況,例如從養(yǎng)豬場布局到選址。步驟四為評估預防感染的潛在解決方案,盡最大可能提高豬群的免疫力,并減少與病毒的接觸。最終,步驟五為執(zhí)行所選定的方法,并監(jiān)測結果。
多項基本原則支撐著整個過程。首先,每一個養(yǎng)豬場都是不同的,同時所有的控制策略必須依照各個場的需求定制。其次,控制不僅是接種疫苗那么簡單,必須是一個受到良好生物安全和精心管理支撐的有針對性的適宜的疫苗接種計劃。
9 描繪流行病學數(shù)據(jù)
首先在美國而目前在歐洲,PRRS專職獸醫(yī)正在為他們自己負責的地方和國家或全球收集疾病的數(shù)據(jù)尋求網(wǎng)絡的幫助。這些數(shù)據(jù)來自一個由美國戴維斯-加利福尼亞大學開發(fā)的基于網(wǎng)絡的系統(tǒng)——PRRS生物信息門戶網(wǎng)站。
該門戶網(wǎng)站能夠提供當?shù)睾透鱾€區(qū)域PRRS暴發(fā)的各級信息,包含發(fā)病的地理位置以及包括發(fā)病毒株在內(nèi)的詳細信息。該網(wǎng)站在描述流行病學情況和疾病如何傳播方面的價值,對那些想要在特定區(qū)域的豬場中控制該病的人們極為明顯。
10 聯(lián)合起來一起控制
在過去30年間,PRRS的控制已經(jīng)取得了巨大的成績,但是這條道路還將一直走下去,因為全球性的挑戰(zhàn)依然巨大。可確保豬群中所有豬(包括生長豬)獲得充分免疫保護的豬場協(xié)同控制仍未得到普及。在另一方面,區(qū)域性控制的呼聲正在增長,因為養(yǎng)豬生產(chǎn)者和他們的顧問意識到PRRS不是能憑一己之力來與之抗衡的,除非你的豬場位于養(yǎng)豬密度較低的地區(qū)。從30年應對PRRS中獲得的主要經(jīng)驗教訓之一,是如果不與你周邊豬場協(xié)作并與之分享信息,你想清除此感染則將會經(jīng)歷一段艱難的時期。
每當豬場的經(jīng)營者聯(lián)合起來一同應對此疾病時,就會成為PRRS控制史上的一個里程碑,因為這是邁向長期控制PRRS的最明確的道路。□□
原題名:The milestones in 30 years of PRRS control strategies(英文)
原作者:Poul Henning Rathkjen(德國勃林格殷格翰動物保健公司PRRS全球高級技術經(jīng)理)