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非洲猪瘟防控面临新挑战:中国部分省份发现低死亡率自然突变株

2018年8月3日,中国农业和农村事务部信息办公室报告了中国首例非洲猪瘟,随后病毒迅速传播到全国大部分地区。非洲猪瘟在我国流行两年多后,该领域流行毒株的基因组变异、生物学和致病表型的演变情况如何?

中国农业科学院哈尔滨兽医研究所非洲猪瘟国家实验室对此迫切问题进行了研究,相关结果于2月26日在《中国生命科学》网上发表。题目为“2020年中国家猪自然发生的低毒非洲猪瘟病毒的出现与预防”。研究表明,非洲猪瘟国家专业实验室在2020年开展的非洲猪瘟流行病学监测和病原学研究中,发现我国部分省区存在致死率较低的非洲猪瘟基因ⅱ型自然变异株。研究小组认为,病死率低的非洲猪瘟基因ⅱ型自然变异株的临床表现存在一定的隐蔽性,早期诊断难度更大,给我国非洲猪瘟的防控带来新的挑战。必须高度重视,尽快制定和采取对策。流行病学监测和流行毒株基因组变异、生物表型和致病性研究对非洲猪瘟的防控具有关键的指导意义。

中国农业科学院哈尔滨兽医研究所孙恩成副研究员、张振江博士、王子龙博士和何喜军研究员是论文的第一作者。中国农业科学院哈尔滨兽医研究所所长、国家动物疫病预防控制高级生物安全实验室主任、非洲猪瘟国家专业实验室主任卜高智和国家重点研发项目首席科学家、人畜共患病和重大外来疾病创新团队执行总裁赵东明共同担任记者。

非洲猪瘟病毒(ASFV)是一种古老的病毒,1921年首次在非洲肯亚发现,至今已有约100年的历史。非洲猪瘟是一种由非洲猪瘟病毒引起的家猪和野猪的急性、热性和高传染性动物传染病。所有品种和年龄的猪都可能被感染,发病率和死亡率可达100%。世界动物卫生组织已将其列为法定报告动物疾病,中国也将其列为一类动物疾病。

从全球来看,根据B646L基因(P72)可变3’端的核苷酸序列,至少已鉴定出24种非洲猪瘟病毒基因型。目前欧洲主要流行基因是ⅰ型和ⅱ型,亚洲主要流行基因是ⅱ型。

2020年分离出22株非洲猪瘟病毒。据中国农业科学院哈尔滨兽医研究所介绍,2020年6-12月,非洲猪瘟国家实验室按照农业农村部畜牧兽医局安排。根据《农业和农村事务部畜牧兽医局关于调整部分省份非洲猪瘟监测工作的通知》和《农业和农村事务部畜牧兽医局关于调整猪场等地非洲猪瘟抽样检测任务分工的通知》(农牧边函〔2020〕670号)的要求, 在黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古和陕西等省开展了非洲猪瘟规范化主动监测和流行病学调查,共采集、检测和分析了3522份病原样品。 同时对部分省市送来的138份疑似阳性样本进行了鉴定检测。研究小组测试了所有样本的p72基因。用原代肺泡巨噬细胞(PAM)从非洲猪瘟病毒DNA阳性样品中成功分离出22株非洲猪瘟病毒。

2018年,中国首例非洲猪瘟病毒HLJ/18被非洲猪瘟国家专业实验室分离鉴定。与最早的分离株HLJ/18相比,2020年分离株的基因组序列均发生了不同程度的变化,包括核苷酸突变、缺失、插入或短片段替换。

11种病毒有核苷酸突变或缺失:HLJ/HRB1/20病毒EP402R基因第43-67位缺失25个核苷酸;在9种病毒中发现G131A突变。此外,3个湖北分离株中还存在G178A和G242A突变。HeB/Q3/20有C301T突变。

指出这些突变或缺失导致病毒CD2v蛋白翻译过早终止,不能编码完整功能的CD2v蛋白。CD2v是病毒吸收红细胞活性(HAD)所必需的重要蛋白质。HAD试验证实,所有CD2v蛋白翻译提前终止的突变体都失去了吸收红细胞的能力。以往的研究证明,CD2v是影响非洲猪瘟病毒毒力的重要功能基因之一。

2020年非洲猪瘟病毒分离株对猪的致死性分析。HuB/628/20(A)和HLJ/44/20(B)菌株;HLJ/HRB1/20(C)和HeB/Q3/20(D)非HAD分离株。根据分离的位置和基因组遗传变异的特点,研究小组选择了4种病毒(HuB/628/20、HLJ/44/20、HLJ/HRB1/20和HeB/Q3/20)进行动物回归试验,其中2种HAD表型病毒与HLJ/18具有相同的致病性,表现出典型的高致死性。值得注意的是,其他两株无HAD表型(非HAD)的毒力较低,但仍表现出明显的毒力残留。高剂量感染可引起亚急性和慢性病程,部分杀死感染猪。低剂量接种主要引起非致死性持续性感染和亚急性或慢性病程。两种非HAD病毒水平传播能力都很强,尤其是HeB/Q3/20。

毒力减弱的田间突变株引起的致病症状。接种猪出现关节肿胀(A)、瘫痪(B)、皮肤肿块(C)、皮肤坏死(D)。值得一提的是,2020年3月1日,布高智等人还在《中国生命科学》发表研究论文,报道了一种人工缺失7个基因的非洲猪瘟减毒活疫苗(HLJ/18-7GD)。经过系统的实验室研究和评价,该疫苗对家猪具有良好的安全性和有效性,有望在控制非洲猪瘟方面发挥重要作用。然而,到目前为止,还没有正式批准用于预防和控制非洲猪瘟的疫苗。非洲猪瘟的防控主要依靠对感染动物的快速诊断和及时消灭。

研究总结强调,本研究发现该领域至少有4种非HAD低致死基因II型的天然变异体。虽然其致病性明显低于典型强毒株,但仍具有明显的残留毒力和较强的水平传播能力,可能已在猪体内广泛传播,造成持续感染、慢性病程甚至死亡。

研究小组认为,上述情况给非洲猪瘟的早期诊断带来了很大的障碍,也给我国非洲猪瘟的防控带来了新的挑战,必须高度重视,制定并采取策略。

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