華冰潔
(山東省臨沂市平邑縣畜牧發展促進中心 山東臨沂 276399)
非洲豬瘟(african swine fever,ASF)是由非洲豬瘟病毒(african swine fever virus,ASFV)引起的家豬、野豬的一種急性、熱性、高度致死性傳染病,其強毒株可致仔豬高熱、食欲不振、全身器官衰竭及出血等,發病率和死亡率可達100%[1]。俗話講,豬糧安天下。由于目前非洲豬瘟在全球范圍內普遍存在且無有效的治療方法以及疫苗等藥物可以防治,對全球養豬業和糧食安全構成了重大威脅,被列為世界動物衛生組織(WOAH)報告的法定傳染病,我國也將其規定為一類動物疫病。豬作為優質蛋白質的重要來源,養豬業在全球養殖業中占據重要地位,特別是擁有世界一半生豬存欄量的中國。然而,ASF 對于豬肉的穩定供應造成了極大威脅[2]。豬和野豬感染ASFV 可導致幾乎所有受感染動物迅速死亡。對全球養豬業和食品安全構成了嚴重威脅。ASFV 的及時檢疫和迅速控制是保護養豬業免受ASFV 感染的關鍵。
自1921 年首次發現非洲豬瘟疫情,它首先在肯尼亞被描述為家豬的急性出血熱,病死率接近100%。隨后通過大多數撒哈拉以南國家的家養豬群傳播,并于1950 年代傳播到西非,對養殖業造成嚴重的影響。在1957 年,歐洲首次發現ASF,由于管控不力,使用餐飲廢棄物飼養家豬,無法及時診斷使得野豬和家豬大量感染ASFV。2014 年以來,車輛的移動和受污染的產品導致美洲、歐盟和亞洲大多數國家暴發ASF 疫情。ASFV 被迅速傳播,給世界各國養豬業造成了重大損失。2007 年,基因Ⅱ型非洲豬瘟病毒(ASFV)可能從非洲傳入格魯吉亞,并作為豬群的一種泛動物傳染病在歐洲和亞洲持續傳播,產生了巨大的社會經濟影響。非洲豬瘟的特征是出血熱、高致死率。在歐洲,野豬受到的影響尤其嚴重。捷克共和國和比利時成功在其領土上消滅了ASFV,但該疫病仍在其他國家蔓延。
該病毒于2019 年初傳入東南亞,此后在該地區迅速傳播。盡管對家豬進行了大量的追蹤和檢測,但對于放養野豬的ASF 及其在東南亞地區傳播的潛在風險因素卻知之甚少。2019 年和2020 年初,老撾和越南分別通過被動報告檢測到15 只和3 只野豬尸體。經實時熒光定量PCR 證實,老撾篩查的4 具野豬尸體和越南篩查的2 具野豬尸體呈非洲豬瘟病毒陽性;柬埔寨沒有關于野豬尸體的檢測報告。2018 年8 月3 日中國遼寧省沈陽市首次暴發ASF。中國農業農村部立即啟動應急響應。雖然措施落實到位,但是由于生豬和豬肉產品的跨區域運輸、泔水喂養、人員和車輛流動導致疫情傳播速度極快,導致生豬養殖產業遭受重大損失[3]。自2023 年以來(截至4 月16 日),全球共有21 個國家/地區(新增韓國)通報231起家豬和2 380 起野豬共2 611 起非洲豬瘟疫情,12.7 萬頭家豬被撲殺,超過2 000 頭野豬感染死亡。
ASFV 為有囊膜的雙股DNA 病毒,是非洲豬瘟病毒科(asfarviridae)家族的唯一成員,病毒基因組可以編碼200 多種蛋白質,ASFV 對環境抵抗力強,在低溫條件下可以長時間保持感染性,傳播速度快,可以遠距離、跳躍式傳播,其傳染源包括感染豬和耐過豬,軟蜱、蚊蠅等節肢動物也可以傳播病毒,ASFV 的傳播途徑包括直接接觸傳播、間接接觸傳播和氣溶膠傳播[2-4]。感染的豬發病初期有發熱癥狀(高熱)、呼吸困難、皮膚發紺、嘔吐和便秘;被感染豬口腔黏膜發紺,眼睛充血呈橘皮狀;被感染豬的眼結膜、皮膚發白或者有出血點;嚴重病例可出現內臟器官出血和衰竭癥狀[5]。
ASFV 復制的主要靶細胞是巨噬細胞和單核細胞,ASFV 進化出多種策略來逃避宿主的抗病毒反應。病毒基因組約170~193 kbp,編碼150~167 種蛋白質,包括病毒復制所需的蛋白質。許多基因對于復制不是必需的,包括宿主防御抑制劑,例如I 型干擾素反應和細胞凋亡抑制劑。基因組長度變異主要是由于不同多基因家族(MGF)成員的增加或減少所致。大病毒顆粒包含約68 種病毒編碼蛋白,呈多層分布。ASFV 多層病毒顆粒通過受體介導的內吞或胞飲作用進入巨噬細胞/單核細胞。在細胞外包膜和衣殼的pH依賴性解離以及內包膜與內體膜融合后,核心顆粒從晚期內體釋放到細胞質中。核心顆粒包含早期基因轉錄所需的病毒編碼酶,包括RNA 聚合酶。早期轉錄物編碼病毒復制和抑制宿主防御所需的酶和其他蛋白質。55 ℃加熱30 min 或者60 ℃加熱10 min 以及消毒劑均可破壞病毒。然而,ASFV 編碼蛋白執行免疫逃避的潛在分子機制尚不完全清楚。
ASFV 可以感染家養和野生豬,包括疣豬和叢林豬以及歐亞大陸的野豬。鈍緣蜱可以長時間感染ASFV 并傳播至其他豬群。但是ASFV 的感染不會在非洲的這些野生動物宿主中引起明顯的臨床癥狀。
1)豬群之間的傳播。非洲野豬可以持續感染ASFV,病毒可以隨著鈍緣蜱在野豬之間來回傳播,但是幾乎沒有臨床癥狀,幾乎沒有病毒血癥。但是,歐亞野豬不同于非洲野豬,他們感染ASFV 后的癥狀與家豬相似,并且家豬可以通過直接或鈍緣蜱等方式間接接觸感染野豬導致感染。
在家豬養殖環境中,ASFV 可以在受感染的豬之間通過口鼻途徑或皮膚擦傷等直接接觸傳播。由于病毒在體內水平極高,病毒也可以通過氣溶膠、排泄物和分泌物間接傳播,或者通過受污染的地面、飼料、水、器具和人員活動等傳播。通過直接或間接接觸受感染的動物、動物尸體或受污染的地面、食物或水,也容易在野豬之間傳播ASFV。
2)各種形式的人類活動帶來的傳播。人類活動也可在一定程度上導致ASFV 的短距離和長距離傳播。ASFV 可以在肉制品中存活數周或數月,也可以在感染豬的尸體、排泄物、分泌物甚至是食物中持續穩定的存在數周甚至數月。雖然加熱會導致病毒失活,但是被病毒污染的環境、材料以及飼喂方式也是間接傳播給豬的來源。并且ASF 的早期臨床癥狀不明確,很容易與其他疾病混淆,使早期診斷變得困難。
ASF 主要在撒哈拉以南非洲的豬群中流行。為了控制ASF 的傳播,南非等國家通過行動限制和生物安全措施以及撲殺受感染豬等措施實施無非洲豬瘟區,保護家豬種群免受病毒侵襲。ASF 在歐盟被定為法定傳染病,立法規定了疾病控制區,來管控生豬和野豬以及此類來源的肉類和產品的流動和貿易。在首次非洲豬瘟疫情后,中國農業農村部立即啟動應急響應。控制策略包括撲殺受影響地區的所有豬、安全處置動物尸體、產品和受污染材料、限制豬的活動以及嚴格的疾病監測。還采用了限制廚房垃圾飼喂等衛生措施,通過臨床癥狀和實驗室診斷早期發現病毒、徹底清潔和消毒、全面流行病學調查和嚴格的豬場生物安全措施。
在目前沒有疫苗的情況下,可以考慮使用抗病毒藥物。如對感染腦脊液病毒的豬施用小分子抗病毒藥物可抑制病毒的復制,將血液中的病毒滴度降低1 000 倍,將病毒血癥期縮短74%,并將感染豬向其他豬的傳播減少85%。同時有關流行病學模型表明,使用抗病毒藥物有效地控制CSF 暴發。ASFV 有許多復制所需的病毒特異性酶,包括RNA 和DNA 聚合酶,它們應該是抗病毒藥物開發的良好特異性靶點。幾種化合物已被證明可以抑制ASFV 在細胞培養中的復制,但抗病毒藥物的獲批上市同樣需要時間。
1950 年代首次報道稱,從ASF 中恢復過來的豬可以免受相關強毒病毒的第二次攻擊。疫苗開發的前景廣闊,這些研究表明疫苗可以對保護豬免受感染。但是疫苗的開發和獲批仍需時間。ASF 疫苗研發主要包括傳統的滅活疫苗、弱毒疫苗及基因工程手段制備的亞單位疫苗、合成肽疫苗、病毒載體疫苗、核酸疫苗等方向。
1)滅活病毒疫苗方面。ASFV 的復雜性一直是疫苗開發延遲的主要因素。ASF 滅活疫苗的現階段研究效果不是很理想,由于ASFV 的基因組很大,病毒基因組編碼的蛋白質有200 多種,每種蛋白質的結構與功能尚不完全清楚,病毒存在逃避宿主免疫機制,利用ASF 滅活疫苗免疫后無法有效地抵御強毒株的攻擊,不能為豬群提供有效的免疫保護。
2)減毒活病毒疫苗方面。減毒活疫苗可誘導高達100%的保護,但疫苗株造成的不利影響及其在現場持續存在和傳播的可能性一直是這一戰略的障礙。候選活的減毒疫苗株已通過在細胞培養中傳代或通過從更強毒株中合理刪除基因而被制備成功。
3)亞單位疫苗。基于單個或小組ASFV 基因或蛋白質的疫苗最終可能比減毒活疫苗更安全。有學者利用p30、p54 及p72 蛋白制備亞單位疫苗后免疫豬群可以提供部分免疫保護作用[6-9]。ASF 病毒的基因組龐大,由一種蛋白制備的亞單位疫苗往往抗體水平較低,可以考慮制備多種亞單位聯合疫苗提高免疫后的抗體水平,ASF 在亞單位疫苗方面的研究還有很大的提升空間。
ASF 診斷方法包括常規的PCR 方法、熒光定量PCR 方法、環介導等溫擴增技術、膠體金免疫層析技術、間接ELISA 檢測方法等[10-12]。ASFV 成熟的病毒粒子共編碼200 多種蛋白質,其中結構蛋白有54 種,在這些結構蛋白中p30、p54、p72 蛋白均與病毒的毒力有關,在抗原和抗體檢測中應用較多,其中p30 蛋白在病毒感染的早期表達,適用于病毒感染的早期診斷;p54 蛋白基因組保守,在病毒感染中產生時間較長;p72 蛋白在病毒感染后期產生,具有很強的保守性和免疫原性。■