國內口蹄疫的防控情況及發展方向

金澤明 曹乾大

摘要：我國是口蹄疫重疫區，口蹄疫在國內引起了重大的社會影響及嚴重的經濟損失，現代化的快速發展給口蹄疫的防控帶來了新的挑戰。從調查數據顯示，我國口蹄疫的免疫質量雖然達到農業部要求的免疫度和免疫質量，但是免疫水平參差不齊，還需要大力改善。開發新型的疫苗形式，打破傳統疫苗的免疫方式，以及開發新的檢測工具與技術及監測系統等，是現代口蹄疫防控發展的方向。

關鍵詞：口蹄疫；免疫質量；監測系統；轉基因植物疫苗；生物傳感器

中圖分類號：S858.2 文獻標識碼：A文章編號：2095-9737（2016）03-0158-03

口蹄疫（FMD）是由口蹄疫病毒（FMDV）引起偶蹄目動物的一種急性、熱性及高度接觸性傳染病，俗稱“口瘡”、“辟黃”。主要感染偶蹄獸，偶爾見感染人或其他動物的報道，動物感染后通常呈現急性、熱性經過，臨床表現高熱，口鼻蹄部及乳房等部位出現特征性水皰，幼畜出現出血性胃腸炎和心肌炎，水皰破裂后形成潰瘍，最后結痂。本病傳播途徑很多，加之現代運輸業的普遍提速，病毒的傳播速度也非常快，一旦發本病，發病率達100%，死亡率20%～50%，有“政治經濟病”之稱，國際動物衛生組織將該病列為A類傳染病，我國也將其列為一類傳染病。據報道的數據顯示，2005～2014年底，我國共發生115次疫情，其中，2005～2010年發生73起，2010～2014年底發生42起[1]，雖然近年發生疫情的次數明顯降低，但是給國內造成的經濟損失是無法挽回的。因此，對本病應該保持一貫的高度重視。

1 口蹄疫疫苗免疫質量監測

牛是口蹄疫的最易感動物，特別是奶牛，排毒量大，羊是本病的儲存器，臨床癥狀不明顯，是不易被發現的傳染源，而豬是本病的放大器，可產生大量的氣溶性病毒，一頭豬的氣源排毒量相當于1000～3000頭牛的釋放量，所以，監測牛、羊、豬抗體及感染情況對防控口蹄疫有很大的指示作用[2]。

根據高日明等[3]對內蒙古、云南、寧夏、新疆、西藏等五個省份的牛、羊、豬的血清抗體監測情況顯示，接種疫苗前，O型、AⅠ型及A型的動物抗體檢測合格率在53%，接種后半個月超過國家規定的標準，合格率在89%左右，免疫后2個月合格率為98.7%左右，其中，O型及AⅠ型合格率為100%，A型稍低，為96.1%。2014年五省平均抗體合格率86.7%，其中云南省的合格率最高為91.13%，甘肅最低為78.04%，其余各省合格率均在85%以上。

3ABC是口蹄疫基因組的一個非結構蛋白，對臨床感染的動物監測效果最好，也能指示臨床癥狀的嚴重程度，3ABC抗體水平越高，臨床癥狀越嚴重，抗體水平持續時間越長，因此，3ABC的液相阻斷ELISA通常被用于動物感染情況監測[4]。以3ABC監測結果看，五省牛的A型合格率較低，為75.28%，新疆最低為71.27%，云南最高為85.28%，O型及AⅠ型合格率均在80%以上。羊O型口蹄疫的平均合格率為82.11%，AⅠ型為84.46%，其中O型合格率云南最高為93.16%，新疆最低為75.31%，AⅠ型云南最高為91%，甘肅最低為78.8%。豬O型抗體合格率為80.7%，其中云南最高為96.4%，新疆最低為73.5%3。

所有項目的監測均符合國家規定的標準，但是各個地方的抗體合格率差異明顯，不同型的抗體水平也有很大差異，整體來看，云南省的免疫質量水平較高，內蒙次之，新疆、西藏、甘肅的免疫質量在本次監測中最末。

2 口蹄疫疫苗的研發進展

2.1 傳統疫苗

疫苗接種是預防和控制口蹄疫可靠、有效的手段，安全、高效的疫苗是防控的前提。傳統疫苗是目前主要使用的疫苗。口蹄疫弱毒疫苗、滅活疫苗等常規疫苗具有良好的免疫原性，在防控中起到很重要的作用。國內目前有6家企業生產14種疫苗，大多數為滅活苗。弱毒疫苗存在毒力返強的潛在威脅，同時由于病毒的增殖對免疫的效果存在影響，往往達不到預期的效果。滅活苗安全可靠，也是目前廣泛使用的疫苗。

早期的病毒滅活采用的是甲醛滅活法，動物產生應激反應較大，對滅活方法和滅活劑的選擇是傳統疫苗需要改進的方面，目前，胺類衍生物已經嶄露頭角，成為新型的滅活劑。但是滅活疫苗如果滅活不徹底，會發生強毒散毒的可能性，因此對滅活苗的生產一定要將病毒徹底滅活[5]。此外，佐劑具有提高免疫效果、減少疫苗使用量以及減小應激反應的效果，尋找開發新的佐劑，對于提升傳統疫苗質量有很大幫助。

2.2 新型疫苗研發

新型疫苗包括病毒載體疫苗、核酸疫苗、合成肽疫苗、亞單位疫苗、蛋白載體苗、基因缺失苗和轉基因植物苗。目前廣泛使用的病毒載體包括腺病毒、痘病毒、桿狀病毒等載體[6]。病毒載體疫苗是基因工程的研究熱點，載體疫苗不需要佐劑，也不需多次接種免疫，免疫效應持久全面，同時彌補了弱毒疫苗和亞單位蛋白疫苗的缺點，成為新型疫苗的代表[7]。雖然目前載體疫苗的研發較多，但是開發新的載體是有必要的，以目前病毒變異的速度，未來的載體必將需要更安全、高效、外源基因容量大的載體，同時宿主病毒的宿主范圍一定要容易控制，確保能控制宿主不散毒。

核酸疫苗又稱為DNA 疫苗，是指將編碼特定抗原蛋白的外源基因表達質粒注射到動物體內，從而產生對某種疾病的抵抗力的表達質粒。免疫方式可分為肌肉注射、鼻內接種和基因槍注射等途徑，產生的抗體能部分保護動物[8]。雖然保護力有限，但是生產不需要高水平的技術，并且質粒高效和安全、易于保存等特點，目前的研究仍然很廣泛，但需要解決的問題是提升疫苗的免疫效果。

合成肽疫苗是指通過人工合成或基因表達特定抗原表位氨基酸序列而制備的疫苗。優點在于可以明顯增強疫苗的免疫原性，使動物體產生高低度的抗體水平，但臨床實驗表明，其攻毒保護率較低，在40%左右[9]。從理論上講，含有多個抗原表位的多肽對動物的保護率應該更高，雖然實驗中動物產生的抗體水平較高，但是保護率遠不及滅活苗，這暗示多肽產生的抗體不能很好的中和病毒，病毒的毒力基因沒有得到控制，即表明合成的多肽序列中缺乏病毒主要的毒力蛋白序列，亦或是因為合成肽的折疊方式和自然折疊不相同，而使其抗原性降低，這在以后的研究中期望能得到深入了解。

亞單位疫苗主要是利用體外表達系統表達VP1蛋白，原核表達系統表達的蛋白免疫原性較低，只能部分保護動物抵抗病毒感染[10]，也有用真核表達系統來修飾加工產物，提高表達產物免疫原性的實驗，但還需要更多的研究來支撐。研制更高效安全的亞單位疫苗仍然比較困難。

蛋白載體疫苗是將有效抗原表位肽段與大蛋白分子基因或結構基因融合，增強免疫應答反應。實驗表明：表達產物能誘導機體產生高滴度的中和抗體水平，并能抵抗強毒攻擊，這表明通過蛋白載體提高T細胞免疫反應來提高機體中和抗體水平，抵抗病毒攻擊的思路是正確的，蛋白載體疫苗具有很好的研發及應用前景[11-13 ]。

基因缺失苗是在DNA 水平上缺失與病毒毒力相關基因，使病毒毒力減弱但不缺失其免疫原性。以此原理構建的RGD缺失病毒對動物有很好的保護力，以及血清中和抗體水平與滅活苗相當甚至高于滅活苗，表明基因缺失苗在應用研究方面具有很好的前景[14]。

轉基因植物苗是利用轉基因植物作為生物發生器，生產所需的疫苗。一種方法是構建重組植物病毒，已有報道顯示用目標蛋白重組植物病毒感染植物，成功獲得抗原，用提取的抗原免疫動物后對動物有50%左右的保護率[15]。另一種方法是構建轉基因植物，利用生物感染或者基因槍技術獎免疫原性基因導入植物中，獲得表達抗原分子的植物或果實，通過飼喂植物或果實使動物獲得保護力，已有學者成功構建轉基因植物，并且在動物實驗中獲取了很好的抵抗強毒攻擊效果[16-17]。我國目前也已有成功構建出轉基因植物的學者，口蹄疫易感動物都為攝入青綠飼料的動物，進一步研發轉基因植物苗前景巨大[18]。

3 免疫失敗的原因分析

根據五大省口蹄疫免疫質量的調查分析，五大牛羊養殖大省的免疫質量有高有低，呈現出不同程度的免疫失敗現象。

3.1 疫苗質量因素

目前用于防疫接種免疫的疫苗主要是滅活苗，雖然制苗標準是按國家GMP標準統一規定的，但是用于制苗的毒株、制作和傳代工藝不盡相同，不同廠家、同一廠家不同批次的疫苗質量也不同。

采購疫苗時，應通過正規途徑購買，按照保存需要的條件保存，過期的疫苗、變質的疫苗、疫苗性狀明顯不正常時，不能使用疫苗免疫動物。

3.2 非疫苗質量因素

疫苗質量之外的因素就包括很多，運輸、疫苗稀釋、用量、免疫途徑、接種時間、疫苗之間的干擾、動物健康狀況及母源抗體水平、藥物及人工干擾等都會造成免疫質量降低[19]。

目前的疫苗運輸要求冷藏運輸，運輸途中、保存或接種時受到陽光的長時間照射等都會造成疫苗效果降低。疫苗需用專用的稀釋液稀釋，稀釋的疫苗應在規定的時間內用完，超過規定時間疫苗的質量大大降低，達不到要求的效果。

口蹄疫免疫動物可納入為大型動物，動物的體型、體格及健康狀況各不相同，口蹄疫的免疫方式是肌肉注射，不同動物注射的部位深淺都需要實踐經驗加以調整，一成不變的免疫途徑不能對每頭動物均適用。同時，接種時動物保定不好，針頭也達不到最佳位置，也起不到好的免疫效果，而注射本身對動物的應激較大，有時動物處在潛伏期內，接種后反而發病。免疫途徑、應激、病毒感染情況都在很大程度上影響免疫的質量。

同一時間段需接種幾種疫苗時，一定要將接種時間間隔1周以上，以免疫苗之間相互干擾，共同競爭機體免疫應答系統，達不到有效的免疫效果。接種疫苗期間，應避免在天氣變化明顯的時期接種，同時盡量做好小環境控制，減少環境因素的應激，盡量遵循平常的飼養操作程序。

抗生素、干擾素等會對疫苗產生破壞作用，固在接種前，應停藥1周以上，謹慎長期使用抗生素飼料[20]。此外，要加強技術人員培訓，做好接種操作，定期對飼養環境消毒，加強營養管理。

4 新形勢下口蹄疫的防控策略

4.1 面臨的困難

亞洲是口蹄疫的重疫區，在現代的形勢下，國際貿易不斷發展，活畜和畜禽產品移動快速、廣泛，給疫情的防控帶來極大的困難。與我國接壤的國家和地區，口蹄疫疫情不斷發生，給我國造成了疫情高壓威脅。我國各地區經濟發展不平衡，很多養殖大區甚至經濟很落后，社會秩序不穩定，加之宗教信仰及傳統思想等因素，防疫工作開展難度大。在2013年內蒙古邊境地區專項監測中監測到15份口蹄疫陽性樣品，并報道A型Sea-97毒株出現流行；2011年對10省重點屠宰場監測到6份口蹄疫陽性樣品[21]。一方面是來自外部的疫情壓力，一方面內部防疫工作開展存在難度，口蹄疫的防控工作還需要加大力度。

4.2 防控重點及建議

4.2.1 加強流行病學調查

加強對國內流行毒株進行分析和跟蹤，借助現代分子生物學技術，了解各地區毒株流行狀況及感染程度，為疫情防控和預警提供依據。同時分析國外毒株流行趨勢，增加對毒株致病力、傳染性、生物學特性等的認識儲備，在此數據之上，儲備相應毒株相當量的疫苗，對新毒株的出現提前發布預警，并盡快進行新苗的研制，從整體上對疫情進行把控。

4.2.2 狠抓免疫工作

免疫是防疫的重點工作，免疫效果決定防控的成敗。一是要求生物制品商做好疫苗生產質量關，二是要求免疫工作落實到位，尤其是補免與加強免疫工作要及時。

4.2.3 加強檢疫工作

首先，加強進出口畜禽及產品的監測。這關乎國際關系及全球生物安全，也關乎國家的榮譽。其次，做好國內跨區域運輸的檢疫工作。2009年7省發生的8起A型疫情及2013年西藏發生的A型及O型疫情均是活畜跨省運輸引起的。現代運輸日益壯大，加強運輸檢疫不容小覷，不能讓歷史的警鐘再次敲響。

5 口蹄疫防控發展方向

5.1 開發新一代免疫原

傳統的疫苗免疫方式在現代集約化飼養的環境下難以開展，需開發新的免疫方式，研發新的疫苗形式。比如轉基因植物苗，國外已獲得先例研發成功，我國也獲取了轉基因植物。用轉基因植物飼喂動物，不僅節約疫苗成本、用量，也節約人力物力，可大幅提高免疫度和免疫質量，這是新時代需要的技術。

5.2 開發新的監測技術

傳統的監測技術需要將動物保定，采血進行抗體、抗原檢測，費時費力，開發新的監測工具及技術是未來的發展方向。利用生物物質，如特異性的酶、抗體、抗原等作為識別原件，開發生物傳感器，檢測目標分子及濃度，類似目前的紅外體溫檢測儀，這種檢測工具涉及到很多跨學科的深度研究，是很具有難度、前景的研發項目。

5.3 建立共享監測系統

這種系統可以是國內的，可以是全球的，將各地發生的疫情具體情況上傳至系統，隨時更新病原研究結果，通過這個系統能及時了解各個國家、地區口蹄疫的流行、防控情況，也能相互借鑒學習更嚴謹合適的防控方法。

口蹄疫的防控工作任重道遠，需要投入巨大的人力、物力、財力支撐。我國的研究起步較晚，研發技術人員不足，以及流行病學數據缺乏等因素，綜合防控體系尚未形成，今后還有很長的路要走，需要業界同仁共同努力，實現凈化及消滅的目標。

參考文獻：

[1] 康健，余四九，劉湘濤. 近年來全球口蹄疫流行統計及分析研究[J]. 甘肅畜牧獸醫，2015，45（10）：20-22.

[2] 何虎成. 口蹄疫流行現狀及防控[J]. 獸醫導刊，2015，9：23-26.

[3] 高日明，李婷婷，范秀麗等. 五省牛、羊和豬口蹄疫疫苗免疫效果的試驗[J]. 中國獸藥雜志，2015，49（3）：17-20.

[4] 厙大亮. 檢測口蹄疫病毒非結構蛋白3ABC抗體的單克隆抗體阻斷ELISA 的建立與效果評價[D]. 甘肅：蘭州獸醫研究所，2012.

[5] 張淑剛，張永光. 口蹄疫滅活苗研究進展[J]. 動物醫學進展，2008，29（12）：43-47.

[6] Qian P.， Li X.M.， Jin M.L.， et al. An approach to a FMD vaccine based on genetic engineered attenuated pseudorabies virus： one experiment using VP1 gene alone generates an antibody responds on FMD and pseudorabies in swine[J]. Vaccine， 2004， 22：2129-2136.

[7] Zheng M.， Jin N.Y.， Zhang H.Y.， et al. Construction and immunogenicity of a recombinant fowlpox virus containing the capsid and 3C protease coding regions of foot-and-mouth disease virus[J]. J. Virol. Meth.， 2006， 136：230-237.

[8] 李光金，李穎杰，嚴維耀等. CpG DNA增強口蹄疫病毒DNA疫苗誘發豚鼠產生的免疫應答[J]. 科學通報，2001，46（3）：477-480.

[9] Eliandre de O.， Miguel A.， Jim C.， et al. Analysis of the immune response against mixotope peptide libraries from a main antigenic site of foot-and-mouth disease virus[J]. Vaccine， 2005， 23：2647-2657.

[10] Balamurugan V.， Renji R.， Venkatesh G.， et al. Protective immune response against foot-and-mouth disease virus challenge in guinea pigs vaccinated with recombinant P1 polyprotein expressed in Pichia pastoris[J]. Arch. Virol.， 2005， 150：967-979.

[11] Chan E.W.C.， Wong H.T.， Cheng S.C.S.， et al. An immunoglobulin G based chimeric protein induced foot-and-mouth disease specific immune response in swine[J]. Vaccine， 2001， 19：538-546.

[12] Lia G.J.， Chena W.Z.， Yana W.Y.， et al. Comparison of immune responses against foot-and-mouth disease virus induced by fusion proteins using the swine IgG heavy chain constant region or β-galactosidase as a carrier of immunogenic epitopes[J]. Virology， 2004， 328：2741-281.

[13] Sreerupa C.， Roger B.， Debra R.， et al. Non-toxic Pseudomonas aeruginosa exotoxin A expressing the FMDV VP1 G-H loop for mucosal vaccination of swine against foot and mouth disease virus[J]. Vaccine， 2007， 25：3328-3327.

[14] Baranowski E.， Ruiz-jarabo C.M.， Sevilla N. et al. Cell recognition by foot-and-mouth disease virus that lacks the RGD interin-binding Motif： Flexibility in Aphthovirus receptor usage[J]. J Virol， 1999，73： 2739-2744.

[15] Jiang L.B.， Li Q.L.， Li M.M.， et al. A modified TMV-based vector facilitates the expression of longer foreign epitopes in tobacco[J]. Vaccine， 2006， 24：109-115.

[16] Carrillo C.， Wigdorovitz A.， Oliveros C.， et al. Protective immune response to foot-and-mouth disease virus with VP1 expressed in transgenic plants[J]. J. Virol.， 1998， 72：1688-1690.

[17] Maria J.D.S.， Consuelo C.， Fernando A.， et al. Development of transgenic alfalfa plants containing the foot and mouth disease virus structural polyprotein gene P1 and its utilization as an experimental immunogen[J]. Vaccine， 2005， 23：1838-1843.

[18] 余云舟，王罡，金寧一等. 口蹄疫病毒結構蛋白P1基因轉化玉米的初步研究[J]. 玉米科學，2004，12（3）：22-25.

[19] 叢秋實，胡瑞鴻，秦立鑫.疫苗免疫注意事項及免疫失敗原因分析[J]. 獸醫導刊，2015， 10： 56-57.

[20] 朱云飛，胡信霞，林華等. 影響獸用疫苗接種效果因素分析與對策[J]. 上海畜牧獸醫通訊，2015， 6：72-74.

[21] 何繼軍，郭建宏，劉湘濤. 我國口蹄疫流行現狀與防控策略[J]. 中國動物檢疫，2015，32（6）：10-14.