动物棘球蚴病防控面临的问题与挑战

宋星桔，胡丹丹，杨光友

动物棘球蚴病防控面临的问题与挑战

宋星桔，胡丹丹，杨光友

棘球蚴病是一种世界性分布的人兽共患寄生虫病，严重危害人和动物健康，给动物养殖业造成巨大的经济损失。经过几十年的努力，动物棘球蚴病防控工作取得了一定成效，但仍存在诸多挑战。为进一步推动我国动物棘球蚴病的防控研究工作，本文通过查阅近年来动物棘球蚴病的相关文献，对该病在防控研究中仍存在的一些问题进行了总结与分析，提出在今后的动物棘球蚴病防控中应更加注重犬驱虫及管理模式的探索、动物的强制性免疫措施以及该病的系统监测方法等方面的研究。

动物棘球蚴病；诊断；监测；疫苗；防控；挑战

棘球蚴病(包虫病)是由带科棘球属绦虫(Echinococcus)的中绦期幼虫引起的一种人兽共患病。本病呈世界性分布，我国是高发地区之一，主要存在细粒棘球蚴病(囊型)和多房棘球蚴病(泡型)[1]，目前国内23个省、市、自治区有原发性棘球蚴病的报道，发病地区面积占我国总面积的86.9%，其中高发面积占44.0%[2]。棘球蚴病是我国西部地区农牧民群众“因病致贫”和“因病返贫”的重要原因，该病已被列为我国《国家中长期动物疫病防治规划》(2012—2020年)优先防治和重点防范的动物疫病。

近年来，我国在动物棘球蚴病的流行病学调查和防控等方面，取得了一定的成绩，但在动物棘球蚴病的诊断与防控技术等环节中仍面临严峻的挑战。

1 动物棘球蚴病诊断与监测面临的挑战

1.1 中间宿主——家畜缺乏生前标准诊断方法 对动物棘球蚴病的诊断与监测是防控该病的重要措施之一。ELISA法是目前诊断与监测动物棘球蚴病最常用的方法，但是由于包囊寄生部位以及宿主的不同，使检测的敏感性与特异性存在很大波动[3-4]，因此该法只能用于初步评估牧场中棘球蚴病的流行情况，不能用于动物个体确诊。

新西兰Wallaceville动物研究中心用HIS-1EG95重组蛋白为抗原，研制出羊包虫抗体间接ELISA检测试剂盒，但由于该重组融合蛋白的表达量偏低，且为包涵体，使其应用受到限制[5]。为进一步优化上述检测方法，贾红等(2011)[6]用生物信息学方法筛选出EG95蛋白序列中高度亲水的优势表位区EG95s，表达出可溶性好、产量高、纯化简便的重组融合蛋白GST-1EG95s和HIS-1EG95s，并以此建立了羊细粒棘球蚴病抗体间接ELISA检测方法。经试验验证，该方法与新西兰Wallaceville动物研究中心提供的间接ELISA方法的符合率为100%，但并未进行交叉反应试验，因此，该方法特异性还有待进一步研究。随后，刘红霞等(2012)[7]扩增出EG95全长cDNA片段，并将其连接到PET28a载体上进行原核表达，用重组表达产物检测带科不同属的绵羊血清样本，发现抗体水平均较高，交叉反应比较严重，因此rEG95蛋白不能用作棘球蚴病诊断抗原，只能作为绵羊带绦虫蚴病共同保护性抗原和诊断抗原而加以应用。此外，也有研究者用细粒棘球蚴CE18重组蛋白检测绵羊棘球蚴病，阳性检测率高达100%，但与其他带科绦虫(特别是细颈囊尾蚴)存在交叉反应[8]，不能准确诊断棘球蚴病。可见，棘球蚴病的免疫学诊断在敏感性与特异性上存在缺陷，因此，候选重组抗原的筛选以及特异、灵敏、稳定的免疫学诊断方法的建立是今后的重点研究方向之一[9-10]。

除重组抗原外，棘球蚴囊液抗原也是诊断动物棘球蚴病的重要候选抗原。Golassa等(2011)[3]用血凝试验评估囊液粗抗原对牛棘球蚴病的诊断价值，发现其假阳性与假阴性可分别高达12.7%和19.1%，错误率较高，难以确诊该病。Jeyathilakan等(2011，2014)[11-12]用对流免疫电泳试验(CIEP)，乳胶凝集试验(LAT)，酶联免疫电转印迹法(EITB)和胶体染料免疫渗滤法(CDIFA)等多种方法评价从棘球蚴囊液中纯化出的8 kDa抗原B对绵羊囊型棘球蚴病的诊断效果，发现EITB与CDIFA的诊断灵敏性与特异性均在90%以上，提示该蛋白可作为动物棘球蚴病诊断的优选蛋白，但是目前并没有一种标准的制备技术和操作流程可以快速简便地制备出大量8 kD抗原B标准品，制约了其应用。

Hussein等(2014)[13]用超声波诊断绵羊的肝囊型棘球蚴病，发现其敏感性可达80%，然而该方法很难检测出羊肺棘球蚴病[14]，并且需要昂贵的仪器与专业的技术人员，因此很难广泛运用于家畜的诊断。

1.2 家畜的宰后监测数据不可靠 目前多采用记录屠宰场宰后动物感染情况的方式对家畜棘球蚴病进行监测[15]，然而，屠宰场通常只靠肉眼观察的方式进行判断，并不经过组织学鉴定，判断错误率可高达15.4%[4]。此外，一些地区(尤其是青藏高原民族地区)由于风俗习惯、交通不便以及经济落后等因素，没有规范的屠宰场，家宰和私宰现象仍然存在，导致无法监测与统计这些地区的动物感染情况[15]。因此，仅仅凭调查与监测屠宰场屠宰动物的感染情况所获得的数据是不可靠的。

1.3 终末宿主的商业化诊断试剂盒质量有待提高 在犬科动物棘球绦虫病诊断中，粪便沉淀和计数法(SCT)一直被认为是最精准的方法，但是在采用该法诊断的时候，如果不采取严格的防护措施很容易造成人员感染以及环境污染。槟榔碱泻下法是比较传统的方法，此法特异性高达100%，但有报道证明该法对细粒棘球绦虫和多房棘球绦虫的检测敏感性分别低至39%和21%[16]，并且槟榔碱对犬有强烈的副作用。

近年来，一些国家与地区开始用粪抗原ELISA(Copro-ELISA)方法检测犬棘球绦虫病[17-19]，阿根廷还将其作为防控计划中监测系统的一部分进行评估[20-21]。目前国内外已经研制出不少犬棘球绦虫粪抗原ELISA检测试剂盒，但由于多数运用粗抗原，导致抗体质量有较大差异，有时很难达到检测预期的效果[22]。国内比较成熟的犬棘球绦虫粪抗原检测试剂盒有天康试剂盒(新疆天康畜牧有限公司)、海泰试剂盒(珠海海泰生物制品有限公司)以及康百得试剂盒(深圳康百得生物技术有限公司)。Huang等(2014)[23-24]用上述3种商业化试剂盒以及一种实验室试剂盒对犬粪样进行检测，结果三种商业化试剂盒的检测灵敏度差异较大。其中，海泰、康百得试剂盒检测灵敏度较低，分别为11%和53%，天康试剂盒检测灵敏度较高(84%)，假阳性率较低(7%)，但其保质期只有6个月，且要在-20℃下储存，使其应用受到限制。

同样的，国外所建立的一些粪抗原ELISA检测方法也存在这类问题，Varcasia等(2011)[25]用3种不同的粪抗原ELISA检测方法对意大利撒丁岛上犬棘球绦虫患病情况进行调查，分别是一种商业化诊断试剂盒Checkit Echinotest(德国)和两种实验室诊断方法[26-28]，结果显示3种方法的检出率有一定差异，其中利用单克隆抗体建立的检测方法更可靠，但仍与泡状带绦虫存在交叉反应[27]。随后，Morel等(2013)[29]应用单克隆抗体ELISA试剂盒对犬的粪便进行检测，发现其敏感性(92.2%)较高，即使是虫体感染量很低的犬也能被检测出来，但与其他蠕虫存在交叉反应，因此，该试剂盒的实际诊断性能是不确定的。可见，目前犬棘球绦虫粪抗原ELISA检测试剂盒质量仍需进一步提高，筛选免疫性强、特异性高的单克隆抗体将是今后的热点研究方向。

粪便PCR方法是检测终末宿主棘球绦虫病的另一种重要技术[30-31]，但该方法不仅价格昂贵费时费力，还须有专门的技术人员，因此难以广泛用于常规的诊断与检疫[32]。为克服这一问题，一种新的核酸扩增技术-环介导等温扩增技术(LAMP)已逐渐用于犬棘球绦虫检测[33-34]。Ni等(2014)[35-36]以LAMP法分别检测犬细粒棘球绦虫病与犬多房棘球绦虫病，结果显示，与其他检测方法相比，LAMP法具有较高的敏感性，但对犬细粒棘球绦虫病检测的特异性(88%)有待提高。LAMP检测方法不需要昂贵的仪器设备，肉眼即可观察检测结果，具有快速、简便、灵敏等特点，适用于基层大规模检测犬棘球绦虫病，具有良好的应用潜力[17,37]。

1.4 野生动物的监测难度大 由于野生动物也是家畜棘球蚴病的持续传染源，因此，对野生动物棘球绦虫感染情况的监测是防控家畜棘球蚴病的关键环节之一。多房棘球绦虫(Echinococcusmultilocularis)的生活史以野生动物环为主，特别是野生狐狸与小型哺乳动物是其传播的关键[38]。我国境内分布的多房棘球绦虫的野生中间宿主主要以啮齿类动物为主，至少涉及6科14种[39]；野生终末宿主主要有野犬、狼、赤狐、沙狐和藏狐，其中藏狐是我国多房棘球蚴病传播的主要终末宿主[40]，广泛分布于我国的青藏高原地区，据统计1989年西藏全区藏狐数量达到4万余只[41]。在我国一些地区感染多房棘球绦虫的野生狐狸数量明显高于家犬，最高可达44%[30,42-44]。因此，非常有必要从野生狐属物种入手，研究该病在野生动物中的流行病学特性。

细粒棘球绦虫的野生动物宿主范围也很广泛。在澳大利亚，已知的袋鼠科宿主就有42种[45]，因此，很难全面监测细粒棘球绦虫在该地区野生动物间的传播。在我国，已经检测到的能感染细粒棘球蚴的野生中间宿主主要为岩羊、藏原羚和马鹿等，感染率分别为6.4%、6.6%和15.0%[46-47]，野生终末宿主主要是赤狐和灰狼，其中在青海部分地区灰狼的感染率高达75%，赤狐感染率为36%[47]。

目前，检测野生动物棘球绦虫的方法有剖检法，粪便DNA-PCR和粪抗原-ELISA法，但剖解法需要剖杀野生动物，而敏感、特异的粪便DNA-PCR和粪抗原-ELISA检测试剂盒还有待进一步研究和开发[48]。

2 动物棘球蚴病疫苗研究与应用面临的挑战

2.1 免疫中间宿主的疫苗 细粒棘球绦虫Eg95重组疫苗是一个全世界公认的成功疫苗，在我国，从2011年开始已经商业化生产，但是我国牧区绵羊数量巨大，初次免疫羔羊需注射2次，以后每年还要加强免疫1次，如此多的免疫次数，很难实现高密度和高频度免疫。即使所有动物均获得了免疫接种，也有潜在因素会影响疫苗的效果。如免疫接种时动物的营养水平会影响免疫应答反应；疫苗只能保护未被感染的动物，而已经感染了棘球蚴病的动物接种疫苗是没有效果的[15]。此外，随着动物棘球蚴病免疫措施的实施，患病的动物数量会逐渐减少，部分畜主会降低对该病的防范，有的甚至停止使用疫苗，从而造成在一个短暂的时间段内该病得到控制，之后又会逐渐流行起来，如此反复循环。另一方面，目前该疫苗并未纳入国家动物疫病强制免疫的计划当中，并且畜间棘球蚴病防控并没有专项资金。对牧区家畜进行高频度和高密度的免疫，还需要大量的人员和资金投入。

2.2 缺乏免疫终末宿主的商业化疫苗 犬和野生犬科动物是棘球绦虫的终末宿主和传染源，免疫终末宿主是控制棘球蚴病流行的重要措施之一。EgA31蛋白是预防犬细粒棘球绦虫病的一种重要疫苗候选分子，用重组EgA31抗原对犬进行皮内免疫，能引起犬体内CD3+，CD4+，CD8+和 CD5+型T细胞增加，增强其细胞免疫反应[49-50]。以EgM4，EgM9和EgM123等重组蛋白免疫犬后，发现其不仅能有效抑制虫体的生长发育，还能使其减卵率高达97%～100%[51-52]，这对犬的疫苗开发有重要意义。Chabalgoity等(2000)[53]将细粒棘球绦虫pTECH-EgDf1重组质粒导入减毒伤寒沙门氏杆菌，构建了减毒伤寒沙门氏杆菌疫苗，将该疫苗灌胃免疫小鼠可产生高水平的IgG1，IgG2a和IgA，显示其可作为犬细粒棘球绦虫候选疫苗。将细粒棘球绦虫成虫的两个重组蛋白EgTrp与EgA31制成重组伤寒沙门氏杆菌疫苗，口服免疫犬，使犬体内虫体减少了70%～80%[54]。

在棘球蚴病流行的地区，犬的数量远远小于家畜数量，对犬实施疫苗预防更经济，更有利于实施。然而，目前尚无针对犬的商业化疫苗，筛选对犬以及其他野生犬科动物具有高效保护作用的疫苗是棘球蚴病防控面临的重大课题。

3 动物棘球蚴病药物治疗面临的挑战

家畜棘球蚴病由于治疗费用高，特别是一些感染率较高的地区，进行大群治疗会大大降低经济效益，因此家畜患病后一般不治疗，通常采取直接宰杀的办法。目前国内外对犬棘球绦虫的驱虫首选药物为吡喹酮，采用的驱虫方法为“月月驱虫，犬犬用药”。Zhang等(2009)[55]在新疆的两个地区进行了棘球蚴病防控的试点研究，用吡喹酮对所有登记在册的的犬以及流浪犬进行驱虫，这对农村社区是一项高效的、切实可行的防控措施，能有效的降低棘球蚴病的流行。然而我国西部牧区地域辽阔、交通不便，要做到定时定量地给所有犬投药是很困难的，驱虫效果并不理想[56-57]。并且对于流浪犬以及野生犬科动物的投药驱虫更加困难。因此，进行驱虫程序的改进以及吡喹酮新剂型的研发是非常必要的[58-59]。

4 动物棘球蚴病控制措施面临的挑战

为更有效地防控棘球蚴病，已有多种模型用于该病流行病学的预测。研究人员构建了细粒棘球绦虫在人畜之间传播的数学模型，发现对绵羊使用疫苗免疫能提高控制效率，从而减少防控计划中对犬的驱虫频率[60]。Huang等(2011)[56]建立了一个基于agent的模型(Agent-based model , ABM)来模拟和评估各种单一或者组合的细粒棘球绦虫控制措施，结果显示以中间宿主与终末宿主接种疫苗为基础，再结合其他措施(包括犬的驱虫、屠宰场的管理控制、宰杀失去生产力的老年家畜、控制犬的数量)可以实现棘球蚴病的高效控制。然而，在实际生产中很多措施的实施都存在一些问题，特别是缺少商业化生产的终末宿主疫苗，这在很大程度上降低了棘球蚴病的控制效率。

4.1 宣传教育不到位，控制措施实际执行力低 目前，虽然一些地区对棘球蚴病的控制取得了不同程度的进步，但很多地区防控计划仍以失败告终，其中之一就是意大利撒丁岛控制计划，究其原因主要是对犬只的管理不到位。通过对撒丁岛牧场畜主的问卷调查，发现只有15%的畜主将动物内脏深埋，37%的畜主把动物内脏煮熟后喂犬，其他的则直接将内脏喂犬或丢弃。此外，虽然69%的畜主宣称对犬使用驱虫药，实际上只有10%的畜主付诸于行动[25]。对埃塞俄比亚东北部牧民的调查结果显示，只有4.29%的牧民意识到棘球蚴病的危害，没有人了解其来源与传播。该地区有85.7%的牧民饲养犬，但他们并未对犬进行驱虫，有80%的牧民用明显病变的动物内脏喂犬，并且由于该地区缺水，90.71%的调查对象不清洗蔬菜就直接生食，82.9%的牧民在接触了土壤或者犬的排泄物后并不洗手[61]。此外，对坦桑尼亚、约旦以及乌干达等地的问卷调查也发现很少有牧民了解棘球蚴病[62-64]。可见，要想高效彻底的防控棘球蚴病，还需要加大宣传健康教育力度，改进宣传方法，使用人们乐意接受的宣传教育方式[65-66]，让牧民从根本上认识到该病的危害，自觉自发地支持配合政府的工作。此外，每月对犬进行驱虫的实施难度比较大，难以保证人人配合。政府、兽医相关人员、以及其他各部门应当密切合作、合理分工，才能保证驱虫工作严格按照计划进行。

4.2 难以完全控制犬以及老龄家畜数量 消除老龄、无生产价值的家畜以及流浪犬是控制棘球蚴病的有效措施之一[67-68]，然而在一些有特殊宗教信仰以及风俗习惯的地区，该措施的实施难度很大，如部分地区的牧民(如藏族和蒙古族)把牲畜的数量看成财富多少与社会地位高低的象征，导致老龄、无生产价值的家畜滞留；此外，我国藏族地区信仰佛教，忌杀生，导致犬只大量无序繁殖，为了避免宗教与文化冲突，只能采用犬的驱虫以及家畜疫苗接种相结合的方法对棘球蚴病进行防控[43,65,69]。然而，这些地区的犬只数量较多，难以驯服，要做到定时定量地给所有犬投药是很困难的，例如在宁夏南部地区，犬的数量几乎接近人口数量[70]。在四川藏区开展的对流浪犬的规范化收容管理是一个很好的措施，既尊重了藏民族的习惯，又减少了犬粪对环境的污染，但大量流浪犬的收容管理需要有稳定的专项经费投入。此外，对犬进行绝育也是一项很好的控制措施，但一些偏远农村地区很难实行手术绝育，有研究证明可以对犬实施免疫避孕[71]，但该方法并不成熟，还需进行诸多临床研究。

4.3 基因型多样性与宿主多样性增加防控难度 细粒棘球绦虫存在10个具遗传差异的基因型，造成该虫在传播动力学、致病性以及对药物的敏感性等方面的差异[1]，从而对细粒棘球蚴病的诊断监测、疫苗研制以及药物开发造成直接的影响。多房棘球绦虫存在宿主多样性的特点，并且宿主多为野生动物，其传播流行会受到地理环境、气象条件等自然因素影响[72]，因此，监测和预防野生动物感染是控制多房棘球蚴病传播的重要措施。目前多通过地理信息系统(GIS)与其他技术相结合的方法对多房棘球绦虫的分布以及宿主感染率进行预测[73]，但该系统的使用在隐私保护与授权上还存在一些问题[74]。

4.4 环境变化与人为活动增加传播风险 气候变化以及人为因素会改变棘球蚴宿主的种群结构以及提高虫卵的存活率，从而增加棘球蚴病的监测难度与传播风险[75-76]。自1970年到2000之间，由于砍伐森林和过度放牧，我国宁夏回族自治区南部地区地理环境发生很大变化，野生动物的多样性被破坏，野生狐狸、狼和小型哺乳动物成为该地区的优势物种[70]。2000年以后，政府开始实行退耕还林政策，恢复区域的自然条件更有利于小型哺乳动物以及野生犬科动物的生长繁殖，其种群密度显著增加[77-78]，再加上2002年立法规定禁止滥用灭鼠药，这更增加了小型哺乳动物的种群数量[77]，进一步加大了棘球蚴病的传播风险与监测难度。此外，退耕还林后，森林生态系统围绕附近的村庄形成，使野生动物与家畜的接触增加[75]，特别是该地区的家犬常常由于缺乏食物而外出觅食，导致附近的小型哺乳动物易被家犬捕食，从而加大了该地区人畜感染风险[70]。

4.5 其他 一些地区由于人口分散、政治动乱等因素也会增加棘球蚴病防控的难度，从而导致防控计划失败[79-80]。因此，防控措施的可行性、可持续性要与当地的社会经济状况相适应，一旦开始实行，则需要长期花费大量的资金、人力以及物力来运行。然而目前我国畜间棘球蚴病防控并没有大量专项资金的投入，这无疑增加了棘球蚴病的防控难度。

5 结 语

目前，棘球蚴病防控仍然是一个世界性的问题，要想彻底消除该病还存在诸多挑战，现有的防控措施只对部分地区或国家有效，新的防控策略需更加注重以下几方面：(1)犬驱虫模式及流浪犬管理模式的探索；(2)将Eg95疫苗应用于棘球蚴病的防控计划中，对棘球蚴病高发地区草食家畜进行强制免疫；(3)研制出安全高效的针对终末宿主的疫苗；(4)研究出快速简便、高效廉价的终末宿主和中间宿主诊断与监测方法，制定出相应的国际化诊断标准，并以此为基础研究出棘球蚴病流行水平、患病情况和防治效果的系统监测方法；(5)针对各个地区的民族风俗习惯研究制定行之有效的畜牧从业人员健康教育手段和计划。

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Problems and challenges in prevention and control of animal hydatid disease

SONG Xing-ju,HU Dan-dan,YANG Guang-you

(CollegeofVeterinaryMedicine,SichuanAgriculturalUniversity,Ya’an625014,China)

Hydatid disease does seriously harm to human and livestock, and causes huge economic losses to the livestock industry. Despite the fact that people have made some success in prevention and control of animal hydatid disease after making great efforts during the past few decades, however, there still remain many problems and challenges. In order to facilitate the research in animal hydatid disease in China, here we reviewed the problems and challenges in the prevention and control of this disease and put forward several proposals on the treatment and management of dogs, immunization, diagnose, surveillance, etc.

animal hydatid disease; diagnose; surveillance; vaccine; prevention and control; challenges

Yang Guang-you; Email: guangyou1963@aliyun.com

10.3969/cjz.j.issn.1002-2694.2015.03.017

四川农业大学学科建设双支计划项目(Sc-0357)

杨光友，Email：guangyou1963@aliyun.com

四川农业大学动物医学院,雅安 625014

R383.3

A

1002-2694(2015)03-0264-08

Funded by the Sichuan Agricultural University Discipline Construction of Double Supporting Project (No. Sc-0357)

2014-09-19；

2014-12-01