全球牛瘟根除—疫苗和接種疫苗

譯校│張倩 王慧強（中國動物疫病預防控制中心）

引入獸醫衛生措施標志著有效控制牛瘟的開始，但是真正開始消滅病毒的標志是十九世紀八十年代阿諾德·泰勒領導的一個小組在俄羅斯（薩默，1983年）和南非所獲得的發現。他們發現從病愈的動物身上獲得的血清具有保護作用。

牛瘟疫苗的后續發展，為建立免受病毒感染及其影響的免疫群體鋪平了道路。事實上，利用活病毒對牛進行免疫，能使其獲得終身保護。因此，如果一開始就實行免疫運動，每年對年幼的后備家畜跟進免疫，每頭牛就都能獲得長期的保護。并且，只要應用范圍足夠廣，通過免疫就可以根除一個國家的牛瘟，甚至可以期待有效控制全世界的牛瘟。牛瘟根除成為一個廣泛關注的話題。改進防控牛瘟的免疫方法，在一定程度上控制了牛瘟，但是尋找一種有效的疫苗是一個漫長的過程。

至關重要的是，早期的工作證明了使用恢復期血清能夠提供短期的被動保護，同時注射免疫血清和帶病毒的血液能夠產生主動免疫，血清同步免疫法得以實現。事實證明，這種方法是提高牛抵抗牛瘟免疫力最有效的方法。在隨后的減毒疫苗研發出之前，這種方法被廣泛應用于非洲和印度。不過，接種過的動物有被傳染的可能，需要在物理上與沒有接種過的動物進行隔離。蘇聯遠東邊境沿線建立了幾個防范牛瘟的站點。雖然這種方法并不完美，而且還會導致感染擴散，但是這要比以前的方法都有效。到了1928年，血清同步方法只用了兩到三年時間，就根除了整個歐俄的牛瘟。除自身保質期短之外，血清同步方法的主要缺點是，從起反應的牛身上所獲取的病毒培養液，常常包含傳染性的梨漿蟲，使被接種的牛感染疾病。

二十世紀二十年代，許多人員成功利用被感染牛的組織制備滅活疫苗，使牛獲得免疫。福爾馬林、丙三醇和苯酚等各種滅活劑均可用于制備疫苗。一直到1949年，這些疫苗被成功用于菲律賓、泰國、斯里蘭卡和俄羅斯遠東地區。遲至1963年，幾個非洲和亞洲國家仍在使用滅活疫苗（維托茲，1963年）。雖然安全是一個明顯的優勢，但滅活苗的缺點就是誘導產生免疫的時間短。免疫力逐漸減弱會使接種過疫苗的畜群存在潛在感染的風險。病毒會緩慢而穩步擴散，直到最后畜群中的絕大多數牲畜遭受嚴重的感染。

在印度，經由成年山羊傳代的病毒最終在牛身上毒性會減弱，但是仍會導致希爾公牛出現發熱、口腔病變和腹瀉。這很重要，說明不同種族和品種的牛對于牛瘟的先天抵抗力水平不同。1928年，已經有在血清同步方法中，使用山羊化牛瘟病毒的趨勢。1931年之后，南亞各地逐漸將病毒自身作為一種疫苗使用。二戰后，泰國使用這種疫苗成功根除了牛瘟（這種疫苗只能用于牛，對于水牛來說則是致命的）。1935年，該種方法被引入緬甸。一直到1990年，孟加拉國和緬甸仍然在為牛和水牛接種這種山羊化疫苗。

由卡貝特（Kabete）O型強毒株研發而來，在肯尼亞標準化的山羊減毒疫苗，毒性已經減得足夠弱，可以用于瘤牛，但不能用于歐洲牛（普通牛品種）。在牛身上，山羊化病毒能引起幾乎所有易感瘤牛出現發燒反應。如果沒有發燒反應，則可以懷疑疫苗的質量。1941年至1948年間，KAG疫苗（肯尼亞/卡貝特減毒山羊疫苗）用于東非、西非、中非和北非各地1500萬頭牛身上。

1945年，埃及引入一種粉狀的山羊疫苗，采取群體免疫的方法應對牛瘟的再次傳入。六個月后，牛瘟被根除。山羊化疫苗價格低廉而且有效。它會使機體產生終身的免疫力。不過，它存在低溫保存的問題，即便是通過干燥和真空儲藏提高保存質量，也會出現問題。

日本和韓國用兔子來馴化病毒，以便在超級易感的牛身上嘗試血清同步免疫方法（中村等人，1943年）。經過反復傳代之后，其仍然偶爾造成死亡。而在印度和蒙古牛身上，只出現輕微反應。1941年，這種經過傳代的病毒在沒有血清支持的情況下，也能安全有效地應用于蒙古牛（磯谷，1944年）。

隨后，這種兔化疫苗廣泛用于非洲和亞洲。

二十世紀四十年代初，這種疫苗廣泛應用于中國華北地區。從1945年起，聯合國善后救濟總署在中央畜牧實驗所做進一步研究，研制出了一種可引起牛和水牛產生輕微反應的疫苗（中村III）。此后，聯合國糧農組織將這種疫苗推廣到了許多國家，其中包括埃及、泰國、印度、肯尼亞、巴基斯坦和埃塞俄比亞（漢比奇，1955年）。

由于中村III疫苗很難按照需求量進行生產，大約從1950年起，中國哈爾濱獸醫研究所的工作人員著手研發了一種更加令人滿意的活性減毒疫苗。經過數百次兔子、山羊和綿羊的傳代之后，最終從淋巴結和脾臟中生產出了一種疫苗，這種疫苗對于所有物種和品種都安全有效，包括牦牛和朝鮮牛。經測試，這種疫苗對牦牛的免疫力持續時間超過五年。這種疫苗最終推動了中國根除牛瘟（諾埃德等人，2006年）。

細胞培養技術的出現，使研究人員能夠根據新的底物調整現有的牛瘟減毒實驗室毒株。不過，直到沃爾特·普洛賴特在牛的腎細胞中培養出經過70次傳代，并有毒性的卡貝特O型病毒，才取得了突破。這種組織培養的牛瘟疫苗（TCRV）既不會導致病變，也不會導致發燒（普洛賴特，1962年），而且對于所有品種、年齡段和性別的牛來說，都是安全有效的。

在日本，用Vero細胞培養出來的兔化/弱化的中村III型病毒，可以生產出適用于日本牛的戰略儲備疫苗（園田，1983年）。同樣，目前中國的兔化/山羊化/綿羊化戰略儲備疫苗是由中國農業科學院哈爾濱獸醫研究所，在羊腎細胞中培養生產出來的。

1961年，喀布爾分離出一種致命的牛瘟毒株，經過37頭牛傳代后毒力仍保持下來。隨后，哈薩克斯坦農業科學研究所將該毒株在牛腎原代細胞中傳代70次后，于1978年制成疫苗。該疫苗通常被用于蘇聯及其鄰近國家之間的邊境免疫帶，并在需要時用以擊退牛瘟傳入。這種疫苗稱為K37/70，經過大量測試評估后得到廣泛應用，是一種適用于牛和牦牛的安全疫苗。遺憾的是，如前所述，在接種該疫苗的區域暴發了臨床牛瘟。弗拉迪米爾全俄動物健康研究所的科學家們在比較了F基因核苷酸序列（堿基840到1161）之后，發現K37/70病毒和喀布爾病毒只有一個堿基不同。此外，這種疫苗和野毒實質上是一樣的，表明這兩種病毒之間有一種獨特的關系（諾埃德等人，2006年）。K37/70毒力能夠返強，并且不止一次獲得在牛之間傳播的能力。這樣就使得病毒不需要累積大量的點突變，即可迅速恢復毒力。二十世紀九十年代，肯尼亞和坦桑尼亞從具有牛瘟臨床癥狀的牛中分離出了一種具有卡貝特O型基因特征的病毒。這表明，普洛賴特組織培養牛瘟疫苗同樣也可能恢復病毒毒性。

組織培養牛瘟疫苗的惟一缺點是其耐熱問題。為構建一個不依賴冷鏈的傳送體系，馬里納等人（1990年）通過改進干燥周期和穩定劑，研制出一個更加耐熱的組織培養牛瘟疫苗變體。按照新方法制備的疫苗（簡稱Thermovax），只要不被陽光直射和過度加熱，就不需要冷鏈支持也可以在熱帶地區常溫下存放多達四周時間。該疫苗廣泛應用于非洲社區化免疫項目，尤其是在蘇丹、索馬里、肯尼亞、埃塞俄比亞、坦桑尼亞和烏干達，以及阿富汗的偏遠地區，產生了重大影響。

由于沒有能夠區分疫苗感染和野毒感染的血清學試驗，我們當前無法以血清學的方式，對剛進行免疫以及停止免疫后幾年里的動物進行牛瘟檢測。顯然，用標記疫苗進行鑒別試驗，對牛瘟根除計劃的最后認證階段有很大益處。重組疫苗取得重要進展（伊爾瑪等人，1988年；山內等人，1993年；羅梅羅等人，1994年），幾組科學家運用牛痘或者羊痘病毒載體，通過獨立或組合的方式，表達出牛瘟病毒融合蛋白（F）和血凝素蛋白（H）。

事實證明，重組疫苗十分有效（大石等人，2000年；維拉爾迪等人，2002年）。應用ELISA（酶聯免疫吸附試驗）鑒別試驗（該試驗以桿狀病毒表達的牛瘟N蛋白為基礎），可以有力促進牛痘重組疫苗表達純F和H牛瘟蛋白（伊爾瑪等人，2003年）。遺憾的是，以牛瘟N蛋白為基礎的ELISA試驗所表現出的特性，使其未能作為世界動物衛生組織指定的試驗（世界動物衛生組織，2004年）。直至今日，也沒有重組疫苗獲得授權普遍使用。另一種方法就是研制陽性標記疫苗，主要通過將水母綠色熒光蛋白和甲型流感血凝素表達基因插入到牛瘟病毒卡貝特疫苗毒株中（沃爾什等人，2000年）。血凝素標記的疫苗保留了免疫原性，并且可以利用間接酶聯免疫吸附試驗檢測血凝素抗體的強烈反應，這說明該疫苗似乎有應用于實際的可能，正如小反芻獸疫重組疫苗一樣（迪亞洛等人，2007年）。但是，這些重組疫苗沒有一種用于免疫計劃，而世界各地已不再常規性地使用牛瘟疫苗，使得現在再使用重組疫苗變得不太可能。