金泽明 曹乾大

摘要：我国是口蹄疫重疫区，口蹄疫在国内引起了重大的社会影响及严重的经济损失，现代化的快速发展给口蹄疫的防控带来了新的挑战。从调查数据显示，我国口蹄疫的免疫质量虽然达到农业部要求的免疫度和免疫质量，但是免疫水平参差不齐，还需要大力改善。开发新型的疫苗形式，打破传统疫苗的免疫方式，以及开发新的检测工具与技术及监测系统等，是现代口蹄疫防控发展的方向。

关键词：口蹄疫；免疫质量；监测系统；转基因植物疫苗；生物传感器

中图分类号：S858.2 文献标识码：A文章编号：2095-9737（2016）03-0158-03

口蹄疫（FMD）是由口蹄疫病毒（FMDV）引起偶蹄目动物的一种急性、热性及高度接触性传染病，俗称“口疮”、“辟黄”。主要感染偶蹄兽，偶尔见感染人或其他动物的报道，动物感染后通常呈现急性、热性经过，临床表现高热，口鼻蹄部及乳房等部位出现特征性水疱，幼畜出现出血性胃肠炎和心肌炎，水疱破裂后形成溃疡，最后结痂。本病传播途径很多，加之现代运输业的普遍提速，病毒的传播速度也非常快，一旦发本病，发病率达100%，死亡率20%～50%，有“政治经济病”之称，国际动物卫生组织将该病列为A类传染病，我国也将其列为一类传染病。据报道的数据显示，2005～2014年底，我国共发生115次疫情，其中，2005～2010年发生73起，2010～2014年底发生42起[1]，虽然近年发生疫情的次数明显降低，但是给国内造成的经济损失是无法挽回的。因此，对本病应该保持一贯的高度重视。

1 口蹄疫疫苗免疫质量监测

牛是口蹄疫的最易感动物，特别是奶牛，排毒量大，羊是本病的储存器，临床症状不明显，是不易被发现的传染源，而猪是本病的放大器，可产生大量的气溶性病毒，一头猪的气源排毒量相当于1000～3000头牛的释放量，所以，监测牛、羊、猪抗体及感染情况对防控口蹄疫有很大的指示作用[2]。

根據高日明等[3]对内蒙古、云南、宁夏、新疆、西藏等五个省份的牛、羊、猪的血清抗体监测情况显示，接种疫苗前，O型、AⅠ型及A型的动物抗体检测合格率在53%，接种后半个月超过国家规定的标准，合格率在89%左右，免疫后2个月合格率为98.7%左右，其中，O型及AⅠ型合格率为100%，A型稍低，为96.1%。2014年五省平均抗体合格率86.7%，其中云南省的合格率最高为91.13%，甘肃最低为78.04%，其余各省合格率均在85%以上。

3ABC是口蹄疫基因组的一个非结构蛋白，对临床感染的动物监测效果最好，也能指示临床症状的严重程度，3ABC抗体水平越高，临床症状越严重，抗体水平持续时间越长，因此，3ABC的液相阻断ELISA通常被用于动物感染情况监测[4]。以3ABC监测结果看，五省牛的A型合格率较低，为75.28%，新疆最低为71.27%，云南最高为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为82.11%，AⅠ型为84.46%，其中O型合格率云南最高为93.16%，新疆最低为75.31%，AⅠ型云南最高为91%，甘肃最低为78.8%。猪O型抗体合格率为80.7%，其中云南最高为96.4%，新疆最低为73.5%3。

所有项目的监测均符合国家规定的标准，但是各个地方的抗体合格率差异明显，不同型的抗体水平也有很大差异，整体来看，云南省的免疫质量水平较高，内蒙次之，新疆、西藏、甘肃的免疫质量在本次监测中最末。

2 口蹄疫疫苗的研发进展

2.1 传统疫苗

疫苗接种是预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。传统疫苗是目前主要使用的疫苗。口蹄疫弱毒疫苗、灭活疫苗等常规疫苗具有良好的免疫原性，在防控中起到很重要的作用。国内目前有6家企业生产14种疫苗，大多数为灭活苗。弱毒疫苗存在毒力返强的潜在威胁，同时由于病毒的增殖对免疫的效果存在影响，往往达不到预期的效果。灭活苗安全可靠，也是目前广泛使用的疫苗。

早期的病毒灭活采用的是甲醛灭活法，动物产生应激反应较大，对灭活方法和灭活剂的选择是传统疫苗需要改进的方面，目前，胺类衍生物已经崭露头角，成为新型的灭活剂。但是灭活疫苗如果灭活不彻底，会发生强毒散毒的可能性，因此对灭活苗的生产一定要将病毒彻底灭活[5]。此外，佐剂具有提高免疫效果、减少疫苗使用量以及减小应激反应的效果，寻找开发新的佐剂，对于提升传统疫苗质量有很大帮助。

2.2 新型疫苗研发

新型疫苗包括病毒载体疫苗、核酸疫苗、合成肽疫苗、亚单位疫苗、蛋白载体苗、基因缺失苗和转基因植物苗。目前广泛使用的病毒载体包括腺病毒、痘病毒、杆状病毒等载体[6]。病毒载体疫苗是基因工程的研究热点，载体疫苗不需要佐剂，也不需多次接种免疫，免疫效应持久全面，同时弥补了弱毒疫苗和亚单位蛋白疫苗的缺点，成为新型疫苗的代表[7]。虽然目前载体疫苗的研发较多，但是开发新的载体是有必要的，以目前病毒变异的速度，未来的载体必将需要更安全、高效、外源基因容量大的载体，同时宿主病毒的宿主范围一定要容易控制，确保能控制宿主不散毒。

核酸疫苗又称为DNA 疫苗，是指将编码特定抗原蛋白的外源基因表达质粒注射到动物体内，从而产生对某种疾病的抵抗力的表达质粒。免疫方式可分为肌肉注射、鼻内接种和基因枪注射等途径，产生的抗体能部分保护动物[8]。虽然保护力有限，但是生产不需要高水平的技术，并且质粒高效和安全、易于保存等特点，目前的研究仍然很广泛，但需要解决的问题是提升疫苗的免疫效果。

合成肽疫苗是指通过人工合成或基因表达特定抗原表位氨基酸序列而制备的疫苗。优点在于可以明显增强疫苗的免疫原性，使动物体产生高低度的抗体水平，但临床实验表明，其攻毒保护率较低，在40%左右[9]。从理论上讲，含有多个抗原表位的多肽对动物的保护率应该更高，虽然实验中动物产生的抗体水平较高，但是保护率远不及灭活苗，这暗示多肽产生的抗体不能很好的中和病毒，病毒的毒力基因没有得到控制，即表明合成的多肽序列中缺乏病毒主要的毒力蛋白序列，亦或是因为合成肽的折叠方式和自然折叠不相同，而使其抗原性降低，这在以后的研究中期望能得到深入了解。

亚单位疫苗主要是利用体外表达系统表达VP1蛋白，原核表达系统表达的蛋白免疫原性较低，只能部分保护动物抵抗病毒感染[10]，也有用真核表达系统来修饰加工产物，提高表达产物免疫原性的实验，但还需要更多的研究来支撑。研制更高效安全的亚单位疫苗仍然比较困难。

蛋白载体疫苗是将有效抗原表位肽段与大蛋白分子基因或结构基因融合，增强免疫应答反应。实验表明：表达产物能诱导机体产生高滴度的中和抗体水平，并能抵抗强毒攻击，这表明通过蛋白载体提高T细胞免疫反应来提高机体中和抗体水平，抵抗病毒攻击的思路是正确的，蛋白载体疫苗具有很好的研发及应用前景[11-13 ]。

基因缺失苗是在DNA 水平上缺失与病毒毒力相关基因，使病毒毒力减弱但不缺失其免疫原性。以此原理构建的RGD缺失病毒对动物有很好的保护力，以及血清中和抗体水平与灭活苗相当甚至高于灭活苗，表明基因缺失苗在应用研究方面具有很好的前景[14]。

转基因植物苗是利用转基因植物作为生物发生器，生产所需的疫苗。一种方法是构建重组植物病毒，已有报道显示用目标蛋白重组植物病毒感染植物，成功获得抗原，用提取的抗原免疫动物后对动物有50%左右的保护率[15]。另一种方法是构建转基因植物，利用生物感染或者基因枪技术奖免疫原性基因导入植物中，获得表达抗原分子的植物或果实，通过饲喂植物或果实使动物获得保护力，已有学者成功构建转基因植物，并且在动物实验中获取了很好的抵抗强毒攻击效果[16-17]。我国目前也已有成功构建出转基因植物的学者，口蹄疫易感动物都为摄入青绿饲料的动物，进一步研发转基因植物苗前景巨大[18]。

3 免疫失败的原因分析

根据五大省口蹄疫免疫质量的调查分析，五大牛羊养殖大省的免疫质量有高有低，呈现出不同程度的免疫失败现象。

3.1 疫苗质量因素

目前用于防疫接种免疫的疫苗主要是灭活苗，虽然制苗标准是按国家GMP标准统一规定的，但是用于制苗的毒株、制作和传代工艺不尽相同，不同厂家、同一厂家不同批次的疫苗质量也不同。

采购疫苗时，应通过正规途径购买，按照保存需要的条件保存，过期的疫苗、变质的疫苗、疫苗性状明显不正常时，不能使用疫苗免疫动物。

3.2 非疫苗质量因素

疫苗质量之外的因素就包括很多，运输、疫苗稀释、用量、免疫途径、接种时间、疫苗之间的干扰、动物健康状况及母源抗体水平、药物及人工干扰等都会造成免疫质量降低[19]。

目前的疫苗运输要求冷藏运输，运输途中、保存或接种时受到阳光的长时间照射等都会造成疫苗效果降低。疫苗需用专用的稀释液稀释，稀释的疫苗应在规定的时间内用完，超过规定时间疫苗的质量大大降低，达不到要求的效果。

口蹄疫免疫动物可纳入为大型动物，动物的体型、体格及健康状况各不相同，口蹄疫的免疫方式是肌肉注射，不同动物注射的部位深浅都需要实践经验加以调整，一成不变的免疫途径不能对每头动物均适用。同时，接种时动物保定不好，针头也达不到最佳位置，也起不到好的免疫效果，而注射本身对动物的应激较大，有时动物处在潜伏期内，接种后反而发病。免疫途径、应激、病毒感染情况都在很大程度上影响免疫的质量。

同一时间段需接种几种疫苗时，一定要将接种时间间隔1周以上，以免疫苗之间相互干扰，共同竞争机体免疫应答系统，达不到有效的免疫效果。接种疫苗期间，应避免在天气变化明显的时期接种，同时尽量做好小环境控制，减少环境因素的应激，尽量遵循平常的饲养操作程序。

抗生素、干扰素等会对疫苗产生破坏作用，固在接种前，应停药1周以上，谨慎长期使用抗生素饲料[20]。此外，要加强技术人员培训，做好接种操作，定期对饲养环境消毒，加强营养管理。

4 新形势下口蹄疫的防控策略

4.1 面临的困难

亚洲是口蹄疫的重疫区，在现代的形势下，国际贸易不断发展，活畜和畜禽产品移动快速、广泛，给疫情的防控带来极大的困难。与我国接壤的国家和地区，口蹄疫疫情不断发生，给我国造成了疫情高压威胁。我国各地区经济发展不平衡，很多养殖大区甚至经济很落后，社会秩序不稳定，加之宗教信仰及传统思想等因素，防疫工作开展难度大。在2013年内蒙古边境地区专项监测中监测到15份口蹄疫阳性样品，并报道A型Sea-97毒株出现流行；2011年对10省重点屠宰场监测到6份口蹄疫阳性样品[21]。一方面是来自外部的疫情压力，一方面内部防疫工作开展存在难度，口蹄疫的防控工作还需要加大力度。

4.2 防控重点及建议

4.2.1 加强流行病学調查

加强对国内流行毒株进行分析和跟踪，借助现代分子生物学技术，了解各地区毒株流行状况及感染程度，为疫情防控和预警提供依据。同时分析国外毒株流行趋势，增加对毒株致病力、传染性、生物学特性等的认识储备，在此数据之上，储备相应毒株相当量的疫苗，对新毒株的出现提前发布预警，并尽快进行新苗的研制，从整体上对疫情进行把控。

4.2.2 狠抓免疫工作

免疫是防疫的重点工作，免疫效果决定防控的成败。一是要求生物制品商做好疫苗生产质量关，二是要求免疫工作落实到位，尤其是补免与加强免疫工作要及时。

4.2.3 加强检疫工作

首先，加强进出口畜禽及产品的监测。这关乎国际关系及全球生物安全，也关乎国家的荣誉。其次，做好国内跨区域运输的检疫工作。2009年7省发生的8起A型疫情及2013年西藏发生的A型及O型疫情均是活畜跨省运输引起的。现代运输日益壮大，加强运输检疫不容小觑，不能让历史的警钟再次敲响。

5 口蹄疫防控发展方向

5.1 开发新一代免疫原

传统的疫苗免疫方式在现代集约化饲养的环境下难以开展，需开发新的免疫方式，研发新的疫苗形式。比如转基因植物苗，国外已获得先例研发成功，我国也获取了转基因植物。用转基因植物饲喂动物，不仅节约疫苗成本、用量，也节约人力物力，可大幅提高免疫度和免疫质量，这是新时代需要的技术。

5.2 開发新的监测技术

传统的监测技术需要将动物保定，采血进行抗体、抗原检测，费时费力，开发新的监测工具及技术是未来的发展方向。利用生物物质，如特异性的酶、抗体、抗原等作为识别原件，开发生物传感器，检测目标分子及浓度，类似目前的红外体温检测仪，这种检测工具涉及到很多跨学科的深度研究，是很具有难度、前景的研发项目。

5.3 建立共享监测系统

这种系统可以是国内的，可以是全球的，将各地发生的疫情具体情况上传至系统，随时更新病原研究结果，通过这个系统能及时了解各个国家、地区口蹄疫的流行、防控情况，也能相互借鉴学习更严谨合适的防控方法。

口蹄疫的防控工作任重道远，需要投入巨大的人力、物力、财力支撑。我国的研究起步较晚，研发技术人员不足，以及流行病学数据缺乏等因素，综合防控体系尚未形成，今后还有很长的路要走，需要业界同仁共同努力，实现净化及消灭的目标。

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