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非洲豬瘟(African swine fever,ASF)是由非洲豬瘟病毒(ASFV)引起的豬的一種烈性、出血性傳染病,發病率和死亡率均很高,而且難以撲滅 [1]。該病是世界動物衛生組織(OIE)法定報告的動物疫病。
1921 年,英國獸醫學家 Montgomery 等 [2] 首次報道了 1910 年發生于肯尼亞的 ASF 疫情。隨后,ASF 疫情由非洲地區蔓延至比利時、荷蘭、葡萄牙、西班牙和意大利等歐洲國家,在 20 世紀 50 至60 年代對歐洲養豬業造成重創。2007 年,ASF 疫情經輪船泔水傳播到格魯吉亞,然后擴散至阿塞拜疆、亞美尼亞和俄羅斯等國家 [3-4]。2007—2016 年,俄羅斯境內暴發 ASF 疫情 831 起,大量家豬、野豬被撲殺,造成的直接經濟損失達 50 億盧布,間接經濟損失則高達數百億盧布。2016 年,俄羅斯境內發生 ASF 疫情 454 起,繼續呈蔓延趨勢。美國科學家評論,如果美國發生了 ASF,凈化該病大約需要花費 5.5 億美元;如果清除失敗,第 2 年的損失將高達 20 億美元。目前,我國生豬存欄約6.8 億頭,而且我國與俄羅斯等國家接壤,相互貿易頻繁,疫情極易隨產品以及野生動物遷徙跨境傳入。此外,我國還存在鈍緣蜱屬蜱類 [5]。其是否參與 ASFV 的傳播仍有待研究。一旦 ASFV 傳入并定殖于我國蜱類,據估算將給我國造成 300 億元以上的直接經濟損失和超過千億元的間接經濟損失。
本文密切跟蹤 ASF 國際疫情的發展新態勢,梳理病原傳播的新方式,在借鑒疫情國家的管理及控制措施基礎上,提出了我國ASF預防和控制措施。
1病原學
1.1 ASFV 的分類及形態結構
ASFV 是一種胞漿內復制的二十面體對稱的DNA 病毒,病毒直徑為 175~215 nm,細胞外病毒粒子有一層囊膜。病毒基因組為一條線性的雙鏈 DNA 分子,長度在 170~190 kb 之間。該病毒為非洲豬瘟病毒科(Asfarviridae)非洲豬瘟病毒屬(Asfarvirus)的唯一成員,且只有 1 個血清型。
不同地區ASFV分離株基因組的特異性不同,長度也存在差異。這種地域特征為 ASF 傳播及溯源提供了理論依據。目前,根據 P72 基因序列特點,可將 ASFV 分為 23 個基因型。其中,22 個基因型系從東非、南非的家豬或野生動物(包括野豬、散養豬及軟蜱)體內分離獲得 [6-11];第 23 個基因型(genotype XXIII)系從東非埃塞俄比亞分離獲得,分析 B602L 基因中央可變區氨基酸序列不同,含有新的四聚體重復 [12]。
1.2特性
1.2.1 ASFV 對溫度敏感,抵抗力不強。加熱 56 ℃(30 min)或 60℃(20 min),即可使病毒滅活;無血清介質中,pH<3 9="">11.5 可使 ASFV 滅活;0.8% 的氫氧化鈉(30 min)、含 2.3% 有效氯的次氯酸鹽溶液(30 min)、0.3% 福爾馬林(30 min)、3% 苯酚(30 min)和碘化合物可滅活 ASFV。
1.2.2不同環境下的存活狀態。不同 ASFV 在死亡野豬尸體中可以存活長達 1 年;糞便中至少存活11 d;在腌制干火腿中可存活 5 個月;在未經燒煮或高溫煙熏的火腿和香腸中能存活 3~6 個月;4 ℃保存的帶骨肉中至少存活 5 個月,冷凍肉中可存活數年;半熟肉以及泔水中也可長時間存活。上述數據表明口岸檢疫及防控中存在旅客攜帶動物產品引入 ASFV 的風險。比如,據俄新社報道,2014 年10 月 21 日,俄羅斯農科院動物病毒學和微生物學科研所對白俄羅斯“明斯克肉聯廠”的肉類產品檢測時發現 ASFV。俄羅斯動植物衛生監督局決定對該廠肉類產品采取臨時限制進口措施 [13]。這提示我國口岸檢疫應加大對旅客攜帶動物產品的監督力度。
2流行病學
2.1傳染源
歐洲野豬、疣豬、叢林豬、巨林豬、患病家豬、康復家豬和非洲軟蜱為 ASFV 的長期傳染源。發病豬和死豬的全血、組織、分泌物和排泄物中均含有病毒。研究表明:經口(劑量需 105HAD50/mL)或經鼻(劑量需 102.9 HAD50/mL)攝入病毒均可導致豬感染;急性感染期不超過 7~13 d,隱性感染只在之前歐洲部分豬感染弱毒株出現過;野豬感染期長達 21 d[14]。非洲 Ornithodoros 軟蜱不僅長期攜帶ASFV,而且可將病原體垂直傳播給子代 [15]。
2.2傳播途徑
ASFV 主要有直接接觸傳播、間接接觸傳播和媒介蜱傳播 3 種方式。
2.2.1直接接觸傳播涉及家豬和野豬。無論是家豬還是野豬,一旦在患病后與健康豬同欄,均會導致豬群感染。野豬在 ASFV 傳播方面扮演著重要角色?;疾∷劳龅囊柏i尸體以及尸體腐爛后所在的土壤,都是 ASFV 傳播的重要的因素。由于野豬的活動范圍較大,一般認為野豬可遷徙 30~40 km,特別是在遇到槍擊等干擾狀況時,會發生強迫性遷徙,距離遠達 50 km。俄羅斯森林有大量野豬分布,槍擊是控制野豬數量的有效措施,因此會導致野豬活動范圍增大,加速 ASFV 在俄羅斯的傳播 [16]。西班牙研究人員認為,在西班牙中南部,野豬是野豬尸體的主要采食者,是 ASF 傳播的主要途徑 [17]。2007 年11 月,車臣共和國暴發 ASF 疫情的地區距格魯吉亞邊境只有 30~40 km。流行病學調查結果顯示,疫情很可能是由野豬在 Argoun 和 Shatoy-Argoun河附近的亞高山帶草場上自由遷移帶入的,并且開始感染、死亡的均為野豬 [18]。但是,不同國家的野豬對 ASFV 傳播起到的作用并不一致。如,意大利科學家在研究撒丁島的ASFV疫情時認為,野豬在 ASFV 傳播中起到的作用不是很大,認為只要家豬疫情撲滅了,野豬疫情也就凈化了 [19]。
德國 FLI 研究人員也認為,活野豬并不會食用死亡野豬尸體,接觸時間也很短,在 ASFV 傳播中不起主要作用 [18,20]。波蘭野豬行為研究人員在波蘭東部開展了野豬行為研究,主要通過 GPS 監測野豬活動。研究結果表明:大部分野豬的生活方式為定居生活;70% 的野豬一生都在其出生地周邊 5 km 半徑內活動;10% 以內的野豬活動半徑增大,并出現季節性活動現象,但其活動距離也不會超過 30 km;同一群體接觸多,不同群體間接觸少。波方認為上述研究成果也解釋了波蘭 ASFV傳播較慢的原因 [21-22]。不同國家的野豬對 ASFV傳播起到的作用不同,可能與野豬種類以及生態環境的不同有關。深入開展野豬行為學研究,進一步弄明確豬遷徙距離以及食性等行為是目前 ASF防控面臨的重要課題之一。
2.2.2間接接觸傳播。一是飼喂含有感染性肉品的廢棄物;二是通過非法貿易渠道購入感染豬、污染的墊料或糞便、泔水等。當環境污染嚴重時,污染的車輛、設備和衣物也可能造成 ASFV 的傳播。在進行疫苗接種和藥物治療時,如消毒不嚴或不更換污染針頭,也有可能導致 ASFV 的傳播。野豬排泄物污染的鮮草和種籽也可引起傳播感染。聯合國糧食與農業組織(FAO)報告稱,2007 年 5 月格魯吉亞 ASF 疫情很可能是由運載污染肉類或肉制品的國際船舶丟棄廢物處理不當引起的;序列進化分析表明,格魯吉亞的病毒分離株與莫桑比克、贊比亞、馬達加斯加等親緣關系較近 [23-24];2008 年 5月,俄羅斯某家豬場感染 ASFV,通過公路運輸,使疫情傳播到 1 000 km 以外的列寧格勒 [17];發生于馬耳他和意大利撒丁島的 ASF 最初就是由于給當地豬飼喂了來自疫區的泔水而引起的 [19]。
2.2.3蜱傳播。非洲軟蜱主要通過叮咬感染豬、吸血而感染 ASFV。對于某些高傳播率病毒分離株,幾乎 100% 的易感蜱在飽血后第 4 周就可以病毒復制并保持高滴度,而且蜱體內的病毒還可以通過雌雄交配、產卵等進行水平和垂直傳播 [18]。采用格魯吉亞 2007/1 株及葡萄牙 OURT88/1 株 ASFV 病毒感染人工飼養的葡萄牙軟蜱 O.erraticus,結果表明這兩個病毒株均可成功繁殖病毒,且持續帶毒12 周 [25~27]。但并非所有的軟蜱都能傳播 ASFV。
據我國研究者收集的近幾年國內外流行病學調查及實驗室感染研究結果,只有鈍緣蜱屬(Ornithodors)的 O.moubata、O.erraticus、O.coriaceus、O.turicata、O.puertoricensis 以及O.marocanus 能傳播 ASFV[28]。非洲的 ASFV 主要在小野豬和隧道內生存的軟蜱之間傳播。在西班牙和葡萄牙的 ASFV流行中,軟蜱參與了傳播流行,但在俄羅斯和波蘭境內,沒有蜱傳播疫病的證據。波蘭監測數據表明,波蘭境內只有 2 種硬蜱不參與 ASFV 的傳播 [21],這可能是由于不同地區、不同蜱種類導致的。目前,世界上蜱類至少有 18 個屬 899 個種。其中,我國蜱類有 2 個科 119 個種,分布較為廣泛。如:云南省有硬蜱科 8 個屬 44 種,軟蜱科 1 個屬 2 個種;甘肅有 35 個種;寧夏有 3 個屬 5 種;西藏有 13 種;內蒙古有 4 個屬 6 個種;新疆至少有 24 種 [28]。對新疆南疆 6 個地區 1 192 只蜱進行調查發現 [30],扇頭蜱屬和璃眼蜱屬是羊蜱的優勢屬類,璃眼蜱屬、扇頭蜱屬以及血蜱屬為牛蜱的優勢屬類。不同動物種類、不同生態環境、不同蜱類寄生不同宿主,都可能導致其攜帶的病原不同。我國境內鈍緣蜱屬蜱類是否參與 ASFV 的傳播,有待進一步相關進化樹以及生態學分析。
2.2.4其他傳播媒介。在疫區,其他吸血昆蟲,如蚊子和蒼蠅等,也可機械傳播 ASFV。廄蠅吸食感染豬的血液 24 h 后即可傳播 ASFV,且可攜帶高血液滴度的 ASFV 達 48 h 以上。血虱也可攜帶病毒 [14]。
3診斷與防控
3.1 ASF 的實驗室診斷
包括動物接種、病毒分離、病毒抗原、抗體檢測及基因組 DNA 的檢測等方法。在高加索地區及歐洲的 ASF 疫情發生和蔓延過程中,家豬和野豬均幾乎 100% 死亡。因此,基于抗體的血清學檢測技術不能滿足實際貿易需求,亟待研究開發病原學及基于抗原的檢測技術。研究表明,ASFV 感染 8 h 后,即可通過 PCR從血液中檢到核酸 [16]。俄羅斯聯邦獸醫研究所(ARRAH)研究開發了 ASFV 的 PCR 檢測試劑盒,同 OIE 推薦方法相比,兩次驗證的敏感性和特異性(DSe/DSp)均為 100%。如以免疫熒光為金標準,檢出率為 97%。中國檢科院研發的 ASFV熒光 PCR 檢測試劑盒,ASe 達 102TCID50,同 OIE推薦方法相比,DSe 為 99%,DSp 為 100%,可以滿足口岸檢疫把關需要。
針對抗原檢測,一般 ASFV 感染 3~4 d 后,即可進行抗體檢測。目前,英吉納 ?(基于 p72 基因)、IDVet?(基于 p60、p30、p72 基因)等 ASFV 檢測的商品化試劑盒均是基于抗原的間接 ELISA 方法檢測。應用以上檢測試劑盒,均可以快速、有效地對 ASF 疫情進行診斷。
3.2區域化管理
區域化是在疫情沒有根除的情況下,保持相關跨境貿易順利開展的良好管理措施之一。但相關措施必須建立在有效的國家動物衛生監管體系的基礎之上?;诙砹_斯疆域廣闊、ASF 主要發生在俄羅斯西南部的形勢,俄羅斯將全境劃分為感染區、監測區及地理安全區。感染區即疫點周邊直徑 5 km 以內,措施為全群撲殺,不診斷,對撲殺動物焚燒后掩埋,噴灑消毒劑后設置柵欄,防止野生動物進入,一年后解除封鎖;監測區即疫點周邊直徑 100 km 以內,多采用被動監測,因為豬只一旦感染則很快死亡,不會有陰性病例,30 d 內沒有病例報道,則解除隔離;地理安全區是指根據 ASF 在俄羅斯的傳播歷史,多是沿公路傳播,對于沒有公路交通的區域,理論上 ASF 傳播及擴散的風險極低,可視為地理安全區 [16]。此外,俄羅斯根據養殖場防護級別的不同進行生物安全管理。根據生物安全防護級別將養豬方式分為 c1~c4 這 4 種類型。其中,c1 防護級別最低,主要是庭院式養殖;c4 防護級別最高,主要是大型工廠化養殖。根據俄羅斯 2016 年數據統計結果,c1~c4 養殖場的數量分別為 11 321、454、494 和650 個。根據地理分布,俄羅斯西部 c1 和 c2 數量較多,越往中部、東部,c1 和 c2 數量越少。根據俄羅斯法規,c1 和 c2 類不能外銷生豬及其產品。
通過嚴格監管、淘汰粗放的庭院養豬,降低 ASFV通過飲食及與野豬接觸等的傳播 [16]。上述 ASF 的區域化管理措施的實際效果尚需時間檢驗。一是如何有效管控野豬的移動,畢竟野豬是高加索地區 ASF 疫情傳播的“罪魁禍首”;二是,旅客攜帶豬肉等動物產品的流動是圣彼得堡等 ASF 遠距離傳播的重要途徑,必須通過科學立法和嚴格執法,才能得到有效控制。
當然,區域化管理應該依據具體疫情發展態勢及原因,采取不同的防控措施,而不應該超過一定限度。比如,雖然只有部分臨近俄羅斯邊境的國家,如波蘭、立陶宛等,報告有 ASF 疫情,但2014 年俄羅斯以歐盟沒有足夠的能力阻止 ASF 蔓延為由,頒布了對歐盟的進口禁令。2016 年 8 月,世界貿易組織(WTO)專家組認為該禁令違反了世貿組織實施衛生與植物檢疫措施的協定(SPS 協定),并宣布“俄羅斯禁止歐洲活豬與豬肉產品進口是非法的”[31]。
3防控建議
隨著 ASF 國際疫情的不斷發生,提示我國應加強防控此病跨境傳入。
3.1搭建整體性 ASF 防控體系
在 ASF 的防控方面,由于受疫情國家和地區經濟力量薄弱等因素制約,缺乏全球乃至地區統一的整體防控體系。目前,歐盟正通過立法途徑來建立 ASF 防控體系。我國雖然尚未發生 ASF 疫情,但臨近疫情發生國家,且貿易頻繁,加強疫情信息共享及口岸及邊境防控互助是目前防控工作的重中之重,必須加強 ASF 等潛在入侵動物疫病的監測和預警技術的研究工作。在風險研判的基礎上,研發高效的檢測技術并開展口岸、邊境等地區的監測工作,通過分析監測數據,及時、科學預警 ASF的傳入風險。
3.2加強野生動物研究
我國地域遼闊,邊境線綿長,邊境地形、地貌復雜,北部、西部邊境與發生過 ASF 或處于高風險的一些東歐國家接壤,野豬和鈍緣蜱極易跨越國界進入我國境內。
我國很多地方是野豬的自然分布區。近幾年來,我國野豬養殖產業化發展迅速,養殖野豬的數量和分布在不斷擴大,而且養殖的野豬與高加索地區的歐洲野豬“同源”[25]。因此,加強野豬生態學研究,研究建立針對野豬特異性的檢測技術,是增強我國野豬防控的基礎。
此外要對比非洲軟蜱傳播 ASF 的機制,深入研究我國鈍緣蜱的生態學特性,以增強我國蜱類傳播 ASF 的防控機制研究。
3.3加強疫苗研發
在疫情國家臨床實踐中,豬感染 ASFV 8~12 d后幾乎 100% 死亡,即使自身產生抗體,由于抗體的中和能力低下,也不能對臨床患豬起到很好的保護效果。但最近研究表明,被動免疫可以保護野毒的攻擊感染。致弱的 ASFV OUR T88/3 株接種豬后,能夠保護豬抵抗與疫苗株有關的強毒株(如 OURT88/1)的攻擊 [32-33]。通過人工缺失 DP71L 和 DP96R這 2 個基因構建了 OUR T88/3 △ DP2 重組疫苗免疫豬,分別用親本的 OUR T88/3 和強毒株 OUR T88/1進行攻毒試驗證實,OUR T88/1 攻毒組 66%(4/6)的豬被保護,而 OUR T88/3 攻毒組則 100% 被保護(6/6),并且 OUR T88/3 △ DP2 免疫動物也沒有出現嚴重的不良反應 [34]。因此,個別低毒力的病毒免疫后可抵抗強毒攻擊,這為疫苗防控研究提供了可能。在“十一五”和“十二五”期間,我國科研人員開展了相關活載體疫苗的研究工作,后續還需繼續加強病原 - 宿主互作機制等相關基礎理論研究。
我國雖然不是 ASF 的疫區,但是周邊國家疫情不斷,并且 ASF 可通過野豬遷徙跨境傳入我國,對我國防控該病增加了難度。我國雖然在防控ASF 方面開展了培訓、宣傳以及工作部署等方面的工作,但是隨著國際環境的變化以及病原變異等原因,ASF 作為我國一類動物疫病,其防控仍是重中之重 [35]。