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非瘟强弱毒株感染野猪后的不同排毒特征

日期:2021-01-20 11:15:57

导语


非瘟在国内已肆虐2年多之久,目前生物安全仍是唯一有效的工具。虽然“精准剔除”对于田间野毒具有一定效果,但对于“基因缺失毒株”似乎效果甚微。笔者对西班牙马德里康普顿斯大学的Jose M Sánchez-Vizcaíno团队的论文“Distinct African Swine Fever Virus Shedding in Wild Boar Infected with Virulent and Attenuated Isolates”,进行摘译,希望能够对兽医从业者有所启示和帮助。

非瘟强弱毒株感染野猪后的不同排毒特征

摘要

自从非瘟病毒的再次出现,该病毒在欧亚大陆以前所未有的速度进行传播。目前非瘟是威胁全球养猪业的最大疾病之一。该病毒在野猪群体建立了循环传播体系,因此野猪是该病毒的关键储存宿主,开发有效的疫苗防控该病显得非常有必要。当前科学争论点主要聚集在致弱活疫苗上面,虽然该类疫苗对于易感宿主具有很好的保护,但是安全性问题亟待解决。本研究的目的是比较强弱两个非瘟毒株感染野猪后的排毒状况,比较了弱毒株Lv17/WB/Rie1感染组(12)和强毒株Armenia07感染组(17)动物口腔液、粪便、和血液排毒特征。整体上,与强毒株组相比,弱毒株感染组在血液、口腔液和粪便中的检出率都低。为了研究病毒传播动力,试验对排毒模式也进行了探索。研究为评估新致弱毒株候选疫苗的排毒提供有用价值,包括与基因敲除致弱活疫苗的比较。

1. 引言

非瘟是一类由病毒导致的出血性疾病,可感染家猪和野猪。非瘟病毒引起广泛的临床症状,包括高烧、厌食、精神不振和全身性出血。2型非瘟病毒于2007年进入东欧,随后于2014年传至欧盟,2018年传至亚洲。在亚洲地区,非瘟呈现快速广泛的传播,导致大爆发流行,给感染国家地区带来巨大的经济损失。因此全世界都急需安全有效的非瘟疫苗。

研究表明,自然界获得的弱毒株疫苗(OURT88/3 or NH/P68)在保护家猪抵抗相近毒株感染方面具有非常好的效果,而且对异源毒株也具有部分交叉保护。然而临床应用显示,目前的弱毒株疫苗在安全和有效性仍然存在问题,尤其是安全性方面。主要原因为该类疫苗固有的特性,如致弱活疫苗的排毒、毒力返强、疫苗毒和野毒重组等。

多个感染性研究显示,野猪感染高致病性毒株的潜伏期在2-6天;中等和低毒力毒株的潜伏期在1-7天,甚至低毒株感染动物的持续排毒高达70多天。非瘟的所有排毒途径中,咽部似乎是最常见的排毒点;由于非瘟感染动物会有出血性肠炎,因此直肠液体具有非常大的排毒风险。另外一个排毒点为血液,尤其是在野猪群体中,打架和嗜食同类行为很常见。当然鼻腔、眼和阴道也具有持续低滴度排毒的特性。本研究对强弱毒株感染动物后血液、口腔液和粪便排毒进行比较分析。

2. 试验方法和设计

试验分为两组,弱毒株感染组9头野猪经口感染104 TCID50 Lv17/WB/Riel非瘟弱毒株,另外3头与上述野猪直接接触获得感染;强毒株感染组6头野猪经肌肉注射10 HAD50 of Arm07强毒株,另外11头与肌肉注射强毒株接触获得感染。

试验采样包括血液、口腔液和粪便,试验期间每周进行2次采样,并对样品进行qPCR检测和分析。


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图1.试验设计


3. 结果

01

临床症状

所有强毒株感染组动物在感染后4±1天后表现出非瘟的症状,感染10±3天后临床症状最明显。主要临床症状包括高烧、精神不佳和厌食。某些动物呈现轻微潮红,眼部和鼻腔分泌物,行走困难,呼吸急促。然而弱毒株感染组动物并未表现出非瘟的症状,仅有12头(66.66%)轻微发烧,平均持续3.5天。

02

接种和接触感染

所有强毒株感染组动物呈现血液qPCR阳性,而12个弱毒株感染组动物中8个呈现血液qPCR阳性,两组呈现显著性差异。关于口腔液qPCR阳性率,强弱毒株感染组之间没有差异。但强毒株感染组的粪便qPCR阳性率显著高于弱毒株感染组(表1)。


表1.不同排毒途径检测到的阳性动物百分比

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03

非瘟核酸检测和不同排毒途径的

开始时间

排毒水平最高为强毒株组的血液样品,在感染后的第12天到达病毒血症的顶峰。而在弱毒株组,阳性血液样品呈现间断性分布,而且qPCR的Ct值也较高(图2)。两组血液样品qPCR的Ct值具有显著差异(表2)。弱毒株组所有血液样品中,仅11%的样品qPCR阳性(图3)。粪便样品中,非瘟核酸偶尔才能检测得到。而两组的口腔液样品qPCR阳性率没有显著差异。关于口腔液和粪便样品的qPCR Ct值,两组间没有差异(表2,图2)。


表2.强弱毒株组不同样品qPCR值和感染到核酸检测的天数

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图2.强弱毒株组血液、口腔液和粪便qPCR的CT值

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图3. 不同样品阳性百分比


关于排毒开始时间,强毒株组比弱毒株早。样品的检测的第一天,强毒株组在血液、口腔液和粪便样品中至少有一个是阳性;弱毒株组分别在感染后的第10天在口腔液,第14天在血液,以及第21天在粪便才检测到非瘟核酸。

4. 讨论

研究表明强毒株感染组和弱毒株感染组之间的非瘟排毒存在显著性差异,弱毒株感染组动物的血液、口腔液和粪便中非瘟的核酸阳性率较低。另外,弱毒株感染组动物排毒开始时间和排毒水平也低于强毒株组。试验表明,弱毒株排毒量小,或者是残留的病毒核酸。

试验中出乎意外的是弱毒株感染动物口腔液的核酸水平、持续时间比其它排毒途径持续时间高(图2),表明动物经口感染弱毒株后病毒会局限在扁桃体及其淋巴结处,不会通过血液进行散布。之前的研究也表明,唾液内存在对非瘟病毒的抑制剂,降低口腔液内病毒的存活率。这就解释了口腔液内能够检测到非瘟核酸,但动物并不表现出临床症状或者病毒血症。另外有学者认为动物感染后产生免疫保护,但在污染的环境下重复感染,所以会有口腔液阳性,但是动物无临床症状和病毒血症。综上所述表明,本试验中口腔液作为弱毒株排毒的主要途径被过度强化了。

试验中,强毒株感染组的粪便样品偶尔呈现非瘟核酸阳性(29%),在弱毒株阳性率更低(7%)。另外一项研究结果和该试验相似,病毒血症阳性动物中仅有8.7%的粪便样品呈现阳性。非瘟在粪便中的排毒具有局限性,在强毒株引起的急性非瘟中粪便为重要排毒途径,而在弱毒株引起的非瘟案例中排毒较少。

通常血液被认为是非瘟的主要排毒途径,因为感染动物血液含有大量的病毒。意外的是本试验中弱毒株组血液样品非瘟核酸阳性率较低(11%),另外病毒血症呈现间断性,而且qPCR的Ct值也较高(39.32±2.64)。病毒血症结果表明,与强毒株相比,弱毒株非瘟病毒通过血液传播的风险要小,这也是疫苗候选毒株非常重要的特征。

对于非瘟,我们不仅仅要关注强弱毒株不同排毒途径的排毒水平差异,同时也要评估这些排毒途径对环境的污染度。之前的研究表明,非瘟感染猪污染的饲料和垫料对于易感猪群具有非常大感染性。事实上,有研究表明,非瘟病毒从污染的环境传播给易感猪的时间非常短,仅1天。然而其它研究表明,从Georgia 2007/1毒株感染猪获得的非瘟病毒在21℃下,粪便和尿液中病毒保持感染活力的时间分别为3天和5天。因此需要更多的研究对环境污染以及不同毒株活力进行评估。

5.总结/点评

研究为野猪感染非瘟后排毒模式提供非常有价值的信息。整体上,与强毒株感染组相比,较少的弱毒株LV17/WB/Rie1感染动物在血液、口腔液以及粪便内检测到非瘟核酸阳性。口腔液是弱毒株感染动物的主要排毒途径,病毒血症呈现出间断性,并且qPCR的Ct值也高。两组动物的粪便内很少检测到非瘟核酸。研究为评价野猪群非瘟弱毒疫苗候选毒株的排毒模式提供帮助,包括和前景良好的基因剔除弱毒疫苗的比较。虽然大家熟知的“基因剔除毒株”和该研究中弱毒株排毒模式有相似之处,但排毒模式与毒株毒力、猪的品种等有关。因此在评估家猪感染“基因剔除毒株”后的排毒途径和排毒水平时,需要更多的家猪群研究试验提供证据,为“基因剔除毒株”的“精准剔除”提供科学依据。


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