豬甲型流感病毒當前和未來的控制策略

文│鄭印煥（遼寧省撫順市農業特產學校）

流感病毒有一個多樣而復雜的生態系統，可分為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可在人群中發生季節性流行，而只有IAV可在豬中引起流行，IBV和IDV也曾在家豬中出現過發病情況。豬感染IAV會引起呼吸道疾病，臨床表現為發燒、食欲不振和咳嗽，體重減輕，嚴重影響生長豬的生產力和繁殖母豬的繁殖性能。有研究表明感染IAV的80%的豬場會導致未免疫母豬的繁殖性能下降，流產率和仔豬斷奶前死亡率升高，嚴重影響了豬場的經濟效益。

一、IAV的起源和進化

流感病毒的暴發和傳播均起源于動物。其中，豬被認為是流感病毒的“基因混合器”和中間宿主，因此是跨種傳播至人的主要媒介。豬流感是一種急性、傳染性呼吸道疾病，由豬流感病毒感染引起。豬流感病毒屬于正黏病毒科甲型流感病毒屬和丙型流感病毒屬，其中主要是甲型豬流感病毒。A型流感病毒（IAV）的命名主要基于表面糖蛋白血凝素（HA）和神經氨酸酶（NA）的抗原亞型。IAV的基因組由8個RNA片段組成，可編碼至少12種蛋白質（HA、NA、PB1、PB1-f1、PB2、PA、PA-x、NP、M1、M2、NS1、NEP）。

當IAV同時感染單個宿主細胞時，基因組片段可以重新組合，形成新的病毒。子代病毒粒子與最初感染的病毒顆粒具有不同的基因組組成。在IAV和宿主之間持續的相互作用中，宿主免疫系統對病毒施加的適應性壓力可刺激IAV的表型多樣性，并最終推動其進化反應。因此，了解IAV的遺傳進化對于破壞IAV生態系統、控制IAV種內傳播和預防人畜共患具有重要意義。

二、目前控制措施

豬感染IAV如果不采取控制措施將導致病毒迅速傳播。考慮到豬體內IAV對人類、家畜和環境的重要影響，應該從“一體健康”的角度來控制豬體內IAV。需要加強養殖管理，包括衛生防疫、合理使用抗生素等方面的控制措施，以保持豬的健康狀態。同時，減少抗生素的過度和不當使用，也可以降低豬IAV的患病率，并減少對環境和人類的影響。

1.設施管理。豬群規模和密度是甲型流感病毒患病率增加的危險因素。病毒可以在宿主外部的冷水或低溫堅硬表面下存活超過一年，主要傳播途徑是通過與另一頭豬的物理接觸或飛沫污染的表面，如鼻接觸和飛沫接觸，促進了病毒的傳播。研究表明，每次給少于18頭育肥豬提供飲水時，豬感染甲型流感病毒的概率會降低。過度擁擠也會造成豬應激，導致豬免疫反應減弱，從而增加病毒在豬群中的易感性和嚴重程度。

豬場和圈舍類型在甲型流感病毒流行病學中也發揮重要作用。使用草替代板條地板等進行鋪墊可以降低流行率，而舍飼圈養和半開放式飼養則會使流行率增加。因此，隨著圈養、板條地板鋪墊和高密度豬群的普及，可能導致養豬場甲型流感病毒患病不斷增加。有效的飼養管理措施包括在不同群體的豬圈之間使用消毒劑進行徹底消毒以滅活病毒，確保病毒不會在不同群體之間傳播。在最壞的情況下，可能需要撲殺整個豬群，并進行清理和休整，以根除病毒。但這會對養殖者造成嚴重的經濟損失，因此必須在飼養管理中采取預防措施，以最大程度地降低豬群患病率。

2.生物安全。控制豬IAV感染還必須考慮到多點式養豬體系中種豬場和育肥場之間的豬定期轉群。感染豬進入畜群成為主要的感染源。為了降低新進豬在群體中傳播IAV的可能性，建議新豬在混合豬群之前進行隔離。考慮到許多動物是無癥狀攜帶者，無明顯可見癥狀，呈現亞臨床感染，不應被視為沒有感染病毒，因此在豬群混合前也必須進行隔離。

豬舍密度與IAV流行率的增加呈正相關。如果豬舍密度大，則存在一個看不見的風險—空氣傳播。研究表明，在豬感染IAV的情況下，IAV在豬舍1609米之外仍然存在。多點式生豬生產模式預計將越來越流行，這將導致IAV傳播流行率進一步提高。生豬的國際運輸也促進了IAV的全球傳播，北美和歐洲的IAV譜系目前已在中國和非洲流行。

生物安全控制應該不僅考慮豬而且還應考慮人。養豬場的工作人員經常跟豬接觸，并且存在豬與人之間IAV傳播的可能。如果員工或豬感染了特有的菌株，就會發生基因組重組，出現人畜共患病菌株。因此，應該規定只有必要的人員（如獸醫、員工、供應商）才可進入豬場，確保所有員工及其家人接種疫苗，并在所有豬舍進行良好的衛生消毒，這將有助于減少雙向傳播的風險和人畜共患病新毒株的出現。除此之外，還應培養良好的衛生習慣，包括穿戴個人防護裝備和嚴格要求患病員工不得進入豬場。

生物安全還應考慮來自人和豬以外的IAV感染的威脅。有報道指出，曾在無豬甲型流感病毒的通風良好的豬圈舍中檢測出禽流感毒株。調查發現，工作人員使用附近池塘的地表水清理過圍欄，由于地表水也被鴨子和其他水禽使用，這些水禽的糞便中含有IAV，水可能成為IAV傳播的載體，而禽源性AIV可感染豬。因此，水源變成了附近的生物安全危害，特別是當用來清潔豬圈時。由此可見，任何進入豬場的東西都可能成為引入IAV的風險。

3.疫苗接種。豬場控制IAV的主要預防策略是接種疫苗，接種后可以大大降低豬群繼發感染數量，從而提高豬場的生產力。疫苗接種主要通過體液免疫反應誘導產生病毒特異性抗體。目前已上市的疫苗都是滅活的全毒株，主要針對豬地方性毒株H1N1、H1N2和H3N2。但是，流感病毒不斷變異使得疫苗必須不斷更新以適應新的流行毒株。疫苗和感染毒株的匹配度越高，免疫反應就越好。因此，如果疫苗毒株和感染IAV毒株之間不匹配，血清中產生的抗體將無法中和感染性病毒粒子，導致效果較差，普遍使用更為簡單的二價疫苗。

病毒樣顆粒疫苗是一種新型的疫苗，能夠有效地刺激機體產生體液和細胞免疫，具有安全、成本低、研發生產速度快等優勢，是流感疫苗研究中的重要候選疫苗形式。

影響疫苗效力的另一個主要因素是來自母體的IAV抗體。為了增加新生仔豬的免疫力，通常情況下，在分娩前會為妊娠母豬肌內注射2次疫苗。雖然沒有IAV特異性抗體通過胎盤轉移，但初乳中的母源抗體可賦予新生仔豬免疫力，通過母豬乳汁進行被動轉移，仔豬免疫力通常可維持到14～16周齡左右。但是，抗體滴度降低的生物學變異意味著一部分仔豬在斷奶時可能沒有足夠發達的免疫系統來對疫苗做出反應，或在接種疫苗前沒有母源抗體。豬的疫苗接種計劃是針對地方性毒株的，因此不能防止其他動物或(大多數)人的IAV毒株感染豬。然而，采取措施對養豬場員工進行免疫接種，防止人對豬的傳播很重要，因為人與豬之間存在潛在的IAV交叉感染風險。減少潛在的人-豬傳播可以降低豬地方性毒株與人類毒株進行基因組重組并傳播回人類的風險。在1998年的新聞報道中，曾提到豬IAV毒株結合了人類毒株基因，導致了新型豬IAV病毒的出現。因此，加強IAV傳播的監測和控制尤為重要。

4.基因工程技術。基因工程技術對豬IAV具有廣泛作用和永久的、可遺傳抗性的前景。也許可以通過選擇性的育種計劃培育出具有免疫力的豬種，雖然目前還沒有在豬身上發現可以通過傳統育種計劃選擇的遺傳標記。也可以利用各種基因工程技術創造轉基因豬，開發IAV抗性的體外和體內豬模型。Lu等曾創造了轉基因豬，發現豬繁殖與呼吸障礙綜合征病毒基因表達減少，病毒的繁殖受到抑制。由于誘導抗病毒先天免疫反應可能會對動物體的健康產生意想不到的生物學影響，因此，轉基因策略不太可能在商業上實現。

比創造轉基因生物更具可行性的永久和可遺傳抗性的策略可能是修改內源性宿主的遺傳，以防止病毒利用宿主受體蛋白質。研究表明，在細菌與病毒的微生物競爭中發現細菌，可以有針對性地防止病毒感染。這種微生物技術已經在推廣，以創建一種改進的、適應性強的基因編輯技術，對哺乳動物基因組進行特定的改變。

5.新的免疫刺激策略。為了替代基因技術，正在開發的新型IAV控制策略主要側重于增強型佐劑和替代疫苗的作用機制來改善宿主免疫反應。創新的免疫刺激策略包括誘導細胞介導免疫的新型IAV疫苗策略、抗體介導的反應以及先天免疫刺激療法。

雖然活疫苗是有效的，但由于它們具有與致病性的IAV基因組重組的風險，因此不適合用于商業用途。創新的改良流感活疫苗中的非結構1（NS1）基因經過截短改造，證明了它們具有一定的有效性。由于病毒體內沒有功能性NS1蛋白，病毒無法抑制先天免疫反應，因此，病毒在豬體內的毒性大大減弱。但是，病毒只能對H3N2株產生完全免疫作用，對H1N1株只有部分免疫作用，這表明IAV異源性保護仍然是一大難點。目前使用的出口級別的滅活疫苗對異源IAV感染更有效。相比之下，DNA疫苗既能刺激細胞免疫反應，也能刺激抗體介導的反應，而且通過表達多個IAV株的基因，在本質上是多價的。它們相對容易生產，而且DNA也可以很容易被改造，因此他們有望提供異源IAV的保護。

另外一種方法是通過病毒載體將IAV的抗原基因導入肺上皮細胞，例如表達IAV抗原的重組腺病毒。目前，該技術仍需要進行更深入的研究。

三、結語