猪繁殖与呼吸综合征疫苗的发展历程与研究现状
2022-03-29王芳蕊韩克元
王芳蕊,王 镇,韩克元,李 洁
(天津市动物疫病预防控制中心,天津 300402)
猪繁殖与呼吸综合征(PRRS),俗称猪蓝耳病,是由猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)引起的一种严重危害养猪行业的高度接触性传染病。PRRSV可分为欧洲型和美洲型两个基因型,前者主要流行于欧洲地区,后者主要流行于美洲和亚太地区。PRRSV型间差异显著,型内各毒株变异大。分子生物学研究表明欧洲和美洲两地区的分离株存在广泛的基因变异,美洲型毒株之间的差异性较大,而欧洲型毒株之间则相对保守。目前,PRRSV在我国的流行特点总体上来说是以美洲型毒株为主,但是欧洲型毒株在我国也有感染个例,有学者认为,欧洲型和美洲型毒株在我国已经并存多年。在我国流行的美洲型毒株中,高致病性毒株占据着主要地位,其在流行范围、临床症状、病理变化及发病、死亡率上,较经典毒株明显增强,因此2008年我国新修订的《一、二、三类动物疫病病种名录》将高致病性PRRS列为一类动物疫病,经典PRRS列为二类动物疫病。近年来,PRRS在我国以地方性流行、散发为主,类NADC30毒株将继续传播,同时不排除出现新毒株流行的可能,也有学者研究发现临床上有经典PRRSV与高致病性PRRSV混合感染的现象。
与多数病毒性疾病的防治相同,对PRRS的防治仍以疫苗免疫预防为主。目前国内使用的猪繁殖与呼吸综合征商品化疫苗主要有三大类:灭活疫苗、弱毒活疫苗、基因工程嵌合疫苗。本文将对疫苗类型、毒株逐一介绍,并对2018年1月~2021年7月18日各生产企业的获批次数进行汇总。
1 经典毒株VR-2332株
2005年4月,作为全球第一个猪繁殖与呼吸综合征疫苗产品,勃林格殷格翰猪繁殖与呼吸综合征弱毒疫苗正式进入中国市场,成为当时国内市场上第一个具有正式批文的PRRS疫苗。该疫苗是以Collins等1992年在美国分离美洲型经典毒株ATCCVR-2332为疫苗种毒株。国外学者对该疫苗的免疫效果作了较为详尽的研究,结果发现该疫苗接种妊娠母猪后,流产率和断奶前仔猪死亡率下降,活仔数上升,且未检测到其向环境排毒;该疫苗免疫公猪,发现其能明显地减少同源或异源强毒感染所引起的病毒血症,且在精液中检测不到排毒。国内学者也对该疫苗的免疫效果作了评价,发现免疫该疫苗后猪能够较早的产生抗体,且通过攻毒保护实验发现其保护率达到63.6%,表明该疫苗的免疫保护效果较好。2016年,勃林格殷格翰泰州工厂建设完成,并于2017年12月通过中国农业部GMP认证。2018年1月~2021年7月18日江苏勃林格殷格翰公司生产的猪繁殖与呼吸综合征活疫苗获得批签共121批(见表1)。
表1 猪繁殖与呼吸综合征活疫苗生产获批情况
2 经典毒株CH-1a株
2000年,中国农业科学院哈尔滨兽医研究所郭宝清等用国内首例分离株CH-1a作为疫苗用毒株,制备了猪繁殖与呼吸综合征油佐剂灭活疫苗,并对3月龄仔猪间隔20d进行了2次免疫,结果是首次免疫后5d即可检测到病毒特异性抗体,28d达到高峰,第56天仍可以检测到抗体。2005年商品化猪繁殖与呼吸综合征灭活疫苗(CH-1a株)进入市场。2018年1月~2021年7月18日各生产企业获批情况(见表2)。
表2 猪繁殖与呼吸综合征灭活疫苗(CH-1a株)生产获批情况
3 高致病性毒株NVDC-JXA1株
2007年,中国动物疫病预防控制中心田克恭等采用PRRSV高致病性毒株NVDC-JXA1成功研制高致病性猪繁殖与呼吸综合征灭活疫苗,该疫苗对高致病性猪繁殖与呼吸综合征的免疫保护率达80%,仔猪与妊娠母猪接种后无明显不良反应。农业部为满足高致病性PRRS防疫急需,批准猪繁殖与呼吸综合征灭活疫苗(NVDC-JXA1株)用于紧急防控,对相关企业核发了临时生产文号。但是,该疫苗2018年底前未完成新兽药注册工作,农业农村部畜牧兽医局2019年1月发布《关于停止生产猪繁殖与呼吸综合征灭活疫苗(NVDC-JXA1株)的函》,要求自2019年2月1日起,各猪繁殖与呼吸综合征灭活疫苗(NVDC-JXA1株)生产企业全部停止生产该疫苗,2007年核发的临时生产文号同时废止。2018年1月~2019年各生产企业获批情况(见表3)。
4 经典毒株CH-1R株
2007年,中国农业科学院哈尔滨兽医研究所蔡雪辉等由美洲型PRRSV CH-1a株体外连续传代研制出猪繁殖与呼吸综合征活疫苗(Ch-1R株),并获得新兽药注册证书。该活疫苗安全性和免疫原性皆很好。试验证明,该疫苗免疫保护率为96.1%,高于国外同类疫苗(80~87%),对高致病性蓝耳病的保护率超过78%。通过对高致病性PRRSV变异株与疫苗株的序列分析发现,高致病性PRRSV变异处均位于同一个相对独立的分支中,与CH-1a株亲缘关系较近,与国外疫苗株VR2332亲缘关系较远。经多次实验表明,CH-1R株疫苗对变异株有明显的保护作用,目前该疫苗是保护率相对较高的疫苗。2018年1月~2021年7月18日各生产企业获批情况(见表4)。
5 经典毒株R98株
猪繁殖与呼吸综合征活疫苗(R98株)由南京农业大学和瑞普保定生物药业有限公司利用自行分离的PRRSV弱毒株R98研制而成,通过累计80代细胞连续传代和猪体连续回归,毒力不返强,基因序列未见变异,免疫猪只后无不良临床反应,仔猪的发病率降到18.3%以下,成活率达到90%以上,能够较好的预防控制PRRSV,提高猪群生产性能。R98株是自然弱毒株,分离自蓝耳病病毒抗体阳性而临床健康的猪群,为美洲型自然弱毒株,高度安全稳定,对普通蓝耳病病毒临床保护95.4%以上。2018年1月~2021年7月18日各生产企业获批情况(见表5)。
表5 猪繁殖与呼吸综合征活疫苗(R98株)生产获批情况
目前经典株PRRS疫苗在国内规模化猪场的使用较多,种猪群以使用经典毒株VR2332株和R98株疫苗为主,肉猪群使用Ch-1R株或R98株疫苗。
6 高致病性毒株JXA1-R株
2008年,中国动物疫病预防控制中心田克恭研究员等成功研制了高致病性PRRSV的JXA1-R株活疫苗,彻底打破了中国高致病性PRRS的防控局面。这种活疫苗对不同类型的PRRS综合征均有较好的免疫效果,免疫期长达4个月。2017年以前,国内政府招标采购疫苗以JXA1-R株为主,随后高致病性猪繁殖与呼吸综合征活疫苗HuN4-F112株、TJM-F112株、GDr180株上市,为我国有效防控高致病性猪繁殖与呼吸综合征发挥了重要作用。变异株PRRS活疫苗JXA1-R株2018年1月~2021年7月18日各生产企业获批情况(见表6)。
表6 高致病性猪繁殖与呼吸综合征活疫苗(JXA1-R株)生产获批情况
7 高致病性毒株HuN4-F112株
高致病性猪繁殖与呼吸综合征活疫苗(HuN4-F112株)是由中国农科院哈尔滨兽医研究所田志军等研究人员将本研究室分离获得的高致病性PRRSV毒株HuN4在Marc-145细胞上进行连续性传代致弱研制而成,通过动物攻毒保护试验证明,该疫苗免疫仔猪后能够迅速产生抗体保护仔猪抵御高致病性PRRSV的感染,并且能有效缓解PRRSV所导致的各种临床症状。2018年1月~2021年7月18日各生产企业获批情况(见表7)。
表7 高致病性猪繁殖与呼吸综合征活疫苗(HuN4-F112株)生产获批情况
8 高致病性毒株TJM-F92株
2013年,高致病性猪繁殖与呼吸综合征活疫苗(TJM-F92株)上市,TJM-F92弱毒株是由中国农业科学院特产研究所武华研究室在高致病性PRRSV的传代时分离出的一株自然基因缺失株。TJM-F92疫苗株缺失了Nsp2基因上360核苷酸,缺失的这段基因是免疫抑制相关基因,使病毒致病力下降,同时宿主对病毒的免疫力提升,提高了疫苗安全性。
由于PRRS免疫抑制的特性决定了传统的PRRS疫苗毒株也存在免疫抑制的问题,所以一直在疫苗免疫过程中,PRRS疫苗与猪瘟疫苗是不可以同时免疫的,临床应用中,两种疫苗的免疫最少间隔2周以上。事实上即使间隔免疫也不可避免PRRS疫苗对猪瘟抗体产生的抑制,因为传统PRRS疫苗的病毒血症大多在28d以上,必然对猪瘟疫苗的效果产生影响。正是因为TJM-F92株缺失免疫抑制相关基因,疫苗没有免疫干扰性,可以和猪瘟等其他疫苗同时使用,杜绝了传统PRRS弱毒苗在使用时对猪瘟等疫苗的干扰。TJM-F92株不干扰猪瘟免疫应答已得到长期的实验检验,也在广大地区的
生产应用中得到证实。2016年,高致病性猪繁殖与呼吸综合征、猪瘟二联活疫苗(TJM-F92株+C株)获得兽药批准文号,首次实现猪瘟与蓝耳同步联合预防,效力叠加,应用简便。
上述两种疫苗2018年1月~2021年7月18日各生产企业获批情况分别(见表8、表9)。
表8 高致病性猪繁殖与呼吸综合征活疫苗(TJM-F92株)生产获批情况
表9 高致病性猪繁殖与呼吸综合征、猪瘟二联活疫苗(TJM-F92株+C株)生产获批情况
9 高致病性毒株GDr180株
2015年,在中国兽医药品监察所宁宜宝研究员的主持下,由广东永顺和中国兽医药品监察所联合研制的高致病性猪繁殖与呼吸综合征活疫苗(GDr180株)上市,该毒株经过180代的传代致弱,对不同阶段的猪只都很安全。大量的检测证明,疫苗毒仅局限于免疫猪的扁桃体内,在免疫猪体内存留时间非常短,在猪群之间不会水平传播;其免疫原性良好,免疫保护期长,交叉保护效果好;毒力回归试验,毒株遗传稳定,安全不返强。该疫苗2018年1月至2021年7月18日各生产企业获批情况(见表10)。
表10 高致病性猪繁殖与呼吸综合征活疫苗(DGr180株)生产获批情况
10 高致病性毒株+经典毒株PC株
基因工程嵌合疫苗是近年才研发出的一种新型猪蓝耳病活疫苗,目前仅有一种毒株,即PC株。它通过反向遗传操作和基因重组技术,将经典PRRSV毒株的sp株的部分基因(ORF3~ORF7基因及其间隔序列和3’端非编码区的所有核苷酸序列)剪切,替换成高致病性PRRSV毒株的GD株相对应的部分基因,整合成一个同时含有PRRSV经典株和变异株的嵌合毒株。基因工程嵌合病毒活疫苗(PC株)结合了经典株和高致病性毒株的部分基因,连续传代遗传稳定;可同时预防经典蓝耳病和高致病性蓝耳病;在安全方面明显优于传统活疫苗,该疫苗具有无体温反应、无毒力返强、不与其他毒株发生重组,免疫猪不排毒,无水平传播风险等优点;由于该疫苗毒株在构建时人工插入了一段特异性的DNA序列,所以它能够对疫苗株和野毒株进行鉴别,可用于猪蓝耳病的净化。该疫苗2018年9月正式上市,到2021年7月18日各生产企业获批情况(见表11)。
表11 猪繁殖与呼吸综合征嵌合病毒活疫苗(PC株)生产获批情况
目前,PRRS仍然是我国猪场最主要的疾病之一,商品猪场普遍阳性,阴性种猪场屈指可数。RRSV毒株在我国呈现多样性和复杂性,除了猪场中多数流行的毒株之外,还有一些是演化于疫苗毒株的返强毒株。各种研究结果表明PRRSV不同毒株的交叉保护有限,疫苗防控作用力度并不能完全有效阻止PRRSV的发生和散播,但疫苗接种计划对预防或限制与感染相关的临床症状的严重性是有用且必要的,新型疫苗的研发仍是解决问题的关键。大多数情况下,疫苗接种有助于减少病毒排毒和减少传播,但如果长时间、盲目、普遍、高频率的免疫蓝耳弱毒疫苗,将增加猪场PRRSV的本底和感染猪的数量,疫苗免疫猪将会呈现长时间病毒血症、排毒,疫苗病毒可在猪场循环与传播,并可能返强、演化成野毒。因此,疫苗接种计划必须与其他有助于限制病毒传播的管理措施结合使用。就猪场的生产实践来看,加强环境防控、生物安全防控和细菌性疾病的防控,运用合适的免疫策略,关注新毒株的出现,了解所使用的疫苗的保护力和加强管理措施,才能更加有效控制PRRS。
猪场防控蓝耳病还需建立从内到外的生物安全体系:(1)猪场外部生物安全主要致力于切断传播途径,防止新毒株传入。(2)猪场必须进行引种控制,确保不引抗体阳性种猪。(3)猪场内部则要降低或清除场内PRRSV的污染与病毒载量,阻断病毒在猪群中的循环与传播,建议猪群全进全出、批次生产;多点饲养;猪舍内环境的清洁消毒;饲养员严禁串舍;净道与污道分开;采用空气过滤系统;及时淘汰发病猪并进行无害化处理。
当前,非洲猪瘟防控的常态化加速了国内养猪场生物安全防控的进度、大幅提高了生物安全水平,隔离、消毒、免疫、硬件改善等使得猪场细菌性感染的概率大幅度下降,我国控制猪蓝耳病可利用这个时机积极走净化道路,首先推动种猪场净化,进而实现区域净化。