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仇華吉:非洲豬瘟疫苗研發的科學挑戰

時間:2019-07-03    點擊: 次    來源:陽光畜牧網    作者:王濤,孫元,仇華吉 - 小 + 大

摘要:非洲豬瘟是由非洲豬瘟病毒感染引起的一種高度接觸傳染性、廣泛出血性豬烈性傳染病,最急性和急性型感染死亡率可高達100%,可謂養豬業的“頭號殺手”。該病自2018年在我國首次暴發后,已成為我國養豬業的重大威脅。本文就非洲豬瘟疫苗研究進展及其研發面臨的挑戰進行綜述,以期為疫苗研究提供借鑒。

非洲豬瘟(African swine fever, ASF)是由非洲豬瘟病毒(African swine fever virus, ASFV)感染引起的一種高度接觸性、廣泛出血性、豬烈性傳染病,最急性和急性型感染死亡率可高達100%,是養豬業的頭號殺手。該病自2007年再次傳入歐洲后,目前已初步呈現全球流行趨勢,對世界養豬業造成重大威脅。2018年8月我國暴發首例ASF疫情,此后短短半年時間內ASF已基本席卷全國,累計爆發疫情120起,因疫情撲殺豬只超過百萬頭,造成直接經濟損失近百億元。

由于沒有安全有效的商品化疫苗及治療手段,ASF的防控主要依靠提高生物安全措施及早期檢測和嚴格的撲殺等措施。ASF已在我國30個省暴發,病毒污染面積廣,大部分養豬場生物安全水平較低,這為防控和根除ASF帶來了巨大的挑戰。安全、有效的疫苗對該病的防控至關重要,因此本文對ASF疫苗研究進展及其研發面臨的挑戰進行綜述,以期為相關研究提供借鑒。

1 獨特的非洲豬瘟病毒

ASFV是非洲豬瘟相關病毒科(Asfarviridae)非洲豬瘟病毒屬(Asfivirus)的唯一成員,也是目前所知唯一可經蟲媒傳播的DNA病毒。ASFV主要感染單核-巨噬細胞,可利用巨胞飲或網格蛋白介導的內吞完成其入侵。成熟的ASF病毒粒子結構復雜,主要由基因組、內核心殼、內膜、衣殼和囊膜5部分組成。ASFV對外界環境抵抗力強,耐低溫,4℃條件下可存活1年以上;但對高溫敏感,60℃ 20 min可有效滅活病毒。

ASFV的基因組是約190 kb的雙鏈線性DNA分子,可編碼近200種蛋白,主要由3部分組成(圖1):末端的發卡環結構、緊鄰末端由多基因家族構成的可變區以及中間比較穩定的保守區。多基因家族基因拷貝數的不同會造成ASFV不同分離株基因組大小存在差異。ASFV的基因型復雜多變,目前已鑒定出24種基因型。東歐及高加索地區流行的主要是基因II型,西非地區主要是基因I型,東非和南非則有20多種基因型。根據ASFV血細胞吸附抑制特性,可將其分為8個血清群。目前我國流行的ASFV毒株為基因II型、血清群8。

圖1 ASFV基因組結構示意圖

2 舉步維艱的非洲豬瘟疫苗研發

回顧近60年的ASF疫苗艱難探索之路,可謂嘗試眾多、成果較少。國外研究機構先后嘗試了滅活疫苗、亞單位疫苗、核酸疫苗、病毒活載體疫苗、減毒活疫苗和基因缺失疫苗等各種類型疫苗的研發,但最終的效果差強人意(表1)。

表1 非洲豬瘟疫苗種類及其優缺點

2.1 滅活疫苗幾乎沒有保護效果

在ASFV發現之初,研究人員將感染ASFV康復豬的血清免疫豬只后,可提供有效的免疫保護,這為研究安全有效的ASF疫苗提供了重要支持。但隨后卻發現傳統的ASF滅活疫苗不能提供有效的保護;Blome等于2014年使用最新的佐劑和疫苗制備技術對ASF滅活疫苗進行了重新評估,也得到了相似的結論。滅活疫苗不能提供保護主要與ASFV復雜的免疫逃逸機制有關,也可能與細胞內外兩種不同成熟方式的感染性ASFV有關。

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