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新挑战!非洲猪瘟防控难度加大,部分省区发现低致死率自然变异株

中国农业科学院2021-03-01 16:56:12

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2018年8月3日,中国农业农村部新闻办公室通报我国首例非洲猪瘟疫情,随后病毒很快传播到全国大部分地区。非洲猪瘟在我国流行2年多之后,田间流行毒株的基因组变异及生物学和致病性表型进化情况如何?

2018年8月3日,中国农业农村部新闻办公室通报我国首例非洲猪瘟疫情,随后病毒很快传播到全国大部分地区。非洲猪瘟在我国流行2年多之后,田间流行毒株的基因组变异及生物学和致病性表型进化情况如何?

 

非洲猪瘟病毒变异

 

来自中国农科院的最新研究显示,国家非洲猪瘟专业实验室在2020年开展的非洲猪瘟流行病学监测及病原学研究中发现,我国部分省区出现了低致死率的非洲猪瘟基因II型自然变异流行株。

 

研究团队认为,低致死率的非洲猪瘟基因II型自然变异流行株临床表现具有一定的隐蔽性,早期诊断难度加大,为我国非洲猪瘟防控带来全新的挑战,必须加以高度重视,尽快制定和采取应对策略。流行病学监测及流行株的基因组变异、生物学表型及致病力研究对非洲猪瘟防控具有关键指导意义。

 

以上研究结果来自中国农业科学院哈尔滨兽医研究所国家非洲猪瘟专业实验室。相关成果于2月26日在线发表在《中国科学生命科学(SCIENCE CHINA Life Sciences)》,题为“Emergence and prevalence of naturally occurring lower virulent African swine fever viruses in domestic pigs in China in 2020”。

 

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、何希君研究员为论文共同第一作者。中国农业科学院哈尔滨兽医研究所所长、国家动物疫病防控高级别生物安全实验室主任、国家非洲猪瘟专业实验室主任步志高和国家重点研发计划项目首席科学家、人兽共患与烈性外来病创新团队执行首席赵东明为共同通讯作者。

 

非洲猪瘟病毒(ASFV)是一类古老的病毒,早在1921年在非洲肯尼亚首次发现,至今有约100年的历史。非洲猪瘟即是由非洲猪瘟病毒引起的家猪、野猪的一种急性、热性、高度接触性动物传染病,所有品种和年龄的猪均可感染,发病率和死亡率高可达100%。世界动物卫生组织将其列为法定报告动物疫病,中国也将其列为一类动物疫病。

 

在全球范围内,根据B646L基因(P72)可变3'-末端的核苷酸序列,非洲猪瘟病毒已鉴定出至少24种基因型。目前,欧洲主要流行基因I和II型,而亚洲主要流行基因II型。

 

非洲猪瘟病毒变异

22株2020年田间分离非洲猪瘟病毒

 

根据中国农业科学院哈尔滨兽医研究所介绍,2020年6月至12月,国家非洲猪瘟专业实验室按照农业农村部畜牧兽医局统一安排,执行《农业农村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》及《农业农村部畜牧兽医局关于调整规模猪场等场所非洲猪瘟采样检测任务分工的通知》(农牧便函〔2020〕670号)的要求,对黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古以及陕西5省进行常态化非洲猪瘟主动监测与流行病学调查,总计采集并检测、分析病原学样品3522份;同时,对部分省市送检的138份疑似阳性样品进行了鉴定及检测。

 

研究团队对所有样本病毒p72基因进行检测。非洲猪瘟病毒DNA阳性样品利用猪原代肺泡巨噬细胞(PAM)进行病毒分离,最终成功分离到22株非洲猪瘟病毒。

 

此前的2018年,国家非洲猪瘟专业实验室分离鉴定了我国第一株非洲猪瘟病毒HLJ/18。与最早的分离株HLJ/18相比,2020年分离株基因组序列均发生不同程度改变,包括核苷酸突变、缺失、插入或短片段替换等。

 

其中有11株病毒存在核苷酸突变或缺失:HLJ/HRB1/20病毒在其EP402R基因的第43-67位缺失25个核苷酸;9株病毒存在G131A突变;此外,三株湖北分离株还存在G178A和G242A的突变;HeB/Q3/20存在C301T突变。

 

研究指出,这些突变或缺失导致病毒CD2v蛋白翻译提前终止,不能编码出完整有功能的CD2v蛋白。CD2v则是病毒吸附红细胞活性(HAD)所必须的重要蛋白,通过HAD试验证实所有CD2v蛋白翻译提前终止的突变株均丧失红细胞吸附能力。此前已有研究证明,CD2v是影响非洲猪瘟病毒毒力的重要功能基因之一。

 

非洲猪瘟病毒变异

 

2020年非洲猪瘟病毒分离株对猪致死性分析。HuB/628/20(A)和HLJ/44/20(B)毒株;HLJ/HRB1/20(C)和HeB/Q3/20(D)non-HAD分离株。

 

根据分离地点及基因组遗传变异特点,研究团队选取四株病毒(HuB/628/20、HLJ/44/20、HLJ/HRB1/20和HeB/Q3/20)进行了动物回归试验,其中具有HAD表型的2株病毒致病力与HLJ/18相当,表现为典型高致死性。

 

值得注意的是,另外2株缺失HAD表型(non-HAD)分离株显示出较低的毒力,但依然表现出明显的毒力残留,高剂量感染能引起亚急性和慢性病程,并部分致死感染猪只;低剂量接种主要引起非致死性的持续感染,以及亚急性或慢性病程。两株non-HAD病毒均具有很强的水平传播能力,尤其HeB/Q3/20表现更为突出。

 

非洲猪瘟病毒变异

力减弱田间变异株引起的发病症状。接种猪表现出关节肿胀(A)、瘫痪(B)、皮肤肿块(C)和皮肤坏死(D)等症状。

 

值得一提的是,此前的2020年3月1日,步志高等人同样在《中国科学生命科学》发表研究论文,报道了一株人工缺失7个基因的非洲猪瘟弱毒活疫苗(HLJ/18-7GD),经系统实验室研究评价,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。

 

不过,截至目前,尚无正式批准疫苗用于非洲猪瘟的防控。非洲猪瘟防控主要依靠对感染动物的快速诊断和及时清除。

 

研究总结强调,这项研究发现,田间至少存在4种以上的non-HAD低致死率基因II型自然变异株,虽然致病力较典型强毒株明显降低,但仍然呈现明显的残留毒力,且具有很强的水平传播能力,很可能已在田间猪群中广泛传播,造成持续的感染、慢性病程甚至死亡。

 

研究团队认为,上述情况给非洲猪瘟早期诊断带来巨大的障碍,为我国非洲猪瘟防控带来全新的挑战,必须加以高度重视,制定和采取应对策略。


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