家禽流行性感冒(AI):控制与预防
全球养鸡业者均受到家禽流行性感冒病毒的威胁。因该病毒会躲藏於「活体的侯鸟、外来的及观赏非商业性鸟类」身上。同时此病毒具有变异的能力,而成为高传播与高致病性,尤其当开始传染到高密饲的专业区时,会明显提升发病率。有关将来的控制,应专注於「早期的侦测、先前采用有效分子生物技术的特殊病毒株、检疫、降低饲养密度及鸡群预防接种疫苗」等整体的接合方能有效。 By Professor Simon Shane.
AI会由温和感染鸡与火鸡群的呼吸道开始,以至到产生激烈而造成高达 95% 死亡率的严重疾病。AI 的病因是,传染性感冒病毒 A 型 ( Type A orthomyxoviruses ),其特徵是在病毒粒子的表面呈现有血球凝集素 ( HA ) 及神经胺酸甘 ( neuraminidase=NA ) 葡萄醣蛋白。由 H5 及 H7 二者所组合的病毒就造成严重与高致病性家禽传染性感冒 ( HPAI )。爆发乃因 H7N7 血清型,因其特徵是造成高死亡率,故又有家禽瘟疫 ( fowl plague ) 之称。引发疾病的感冒病毒与其复制率有关,及血球凝集素链接受舍主细胞蛋白 的分解作用。此乃由血球凝集蛋白裂开处的基础胺基酸所控制。
AI 病毒是易变的,经突变点的断裂而使抗原产生变异,其偏爱出现更具致病活性。再而,遗传的转变可产生藏於舍主不只一种的感冒病毒如移居与自由活动的侯鸟与野禽而进行大量繁殖并感染於国内的所有野禽类。此可能导致由不同的病毒 Ha 与 Na 基因的协助而产生新病毒株。其中较具致病性株将或会在养密度较高的商用饲养专业鸡群发现。
过去 40 年中,已被确诊出 12 次较大规模的爆发 HPAI ( 参表 1 )。其中值得注意的是於 12 年中发生 8 次。爆发 HPAI 的控制、冲击生产者的损失、消费者以及对全世界家禽产业的成长等的花费日益增加。诊断高致病性的家禽传染性感冒 ( HPAI ) 或分离 H5 或 H7 血清型及可能造成严重的损失 ( 参表 2 ),并须马采取控制传播,以及禁止发病国或区域所生产的家禽产品出口。
表 1. AI 大爆发记录
国 别 | 年 份 | 毒 株 |
Scotland England Australia England Iceland USA Iceland Australia Australia Mexico Pakistan |
1959 1967 1975 1979 1983 1985 1991 1992 1994 1994 1995 |
H5N1 H7N3 H7N7 H5N2 H5N8 H7N7 H5N1 H7N3 H7N3 H5N2 H7N3 |
表 2. 经分离高致病性 AI 病毒的特性
以感染的尿囊液,经 1:10 稀释静脉注射於 5 周龄,并以国际记录法计算於 10 天内致死率应是在 6 或大於 10 者。 |
H5 及 H7 凝集型,乃经特殊优势分离自基础胺基酸 H a 断裂位置。 |
乃由不含酪胺酸培地生长细胞分离的细胞致病原或溶菌斑所组成。 |
一般而言可确定侯鸟是传门携带 AI 者,也包括水禽在内。再而,栖居於亚洲、欧洲及美国地区滨海的鸟类,均可能是引起该疾病的病毒根源。在过去 5 年,业经证实可由平胸鸟类 ( ratites ) 携带全部 9N 亚型及 12 种 15H 亚型者。虽然这些由平胸鸟类舍主所分离的病毒对家禽的致病力低,但其经一段时间,至少其中有一株会提高毒性而引起商用鸡群的严重损失。
AI 流行病学的研究显示:「落後的鸡群饲养、业馀的饲养、斗鸡及活鸡的交易行为」等,均是隐藏及散播 AI 病毒进入企业化鸡群的管道。在高水准微生菌的管制上,专业鸡群必须采取不论是直接或间接,均应确实保持与侯鸟、非商用禽类分隔的原则。
高毒性家禽传染性感冒的控制
高毒性 AI 爆发时的传统清除控制计画。此牵连到「快速的诊断、明确感染区域范围、隔离的安排、减少在养数及感染鸡群的处理」等。这些原则过去应用於 1984 年暴发 H5N2 HPAI 於宾州。基於 1970 年 ND 大爆发於加州所获得的经验,美国农业动植物健康与检查服务发展部,成立家禽疾病灾难偶发事故计画。
1983 夏季在宾州中部地区,一群商用蛋鸡场分离到 H5N2 低致病性感冒病毒。其死亡范围在 0 5% 及中等的产蛋率下降。但当在 1983 年的 10 月所感染的鸡群的死亡则提高到 50%,并伴随有 HPAI 典型的症状与病灶。随後勘查感染的特徵已改变,USDA - APHIS 采用先前的偶发事件计画办理。对那些被强制废养受感染鸡群的饲主,基金会依计画给予补偿。而在合逻辑的检查鸡群、诊断分离与鉴定感冒病毒、确认及适当控制发病区域所有鸡只及蛋的移动、以及宣布为紧急疫区等,均由相关的权威州机构与美国联邦政府兽医专家下明确规定。
为消灭此疾病宾州政府约共花费美金 6 亿 4 千万,其中含补偿毁弃的鸡群、後勤及协助人员的费用等。根除感染鸡群後,在未感染鸡群血清中显着已有 H5N2 病毒的抗体。因考虑到相关的环境与病毒可能提高毒性等事实,决定尽量减少所有鸡只暴露於 H5N2 血清型病毒下。此极具有争议的根除计画,当时并未能被所有的业者接受。
爆发随後的财务与经济评价显示,政府部门的根除花费成本只是受 HPAI 冲击的一部分。此估算是在东北部大都市区的消费者,在他们 6 个月期间所购买的家禽、蛋、牛肉等多付出美金 500 百万。此结果造成价格逐步上升,因由蛋、肉与火鸡群的在养只数巨降之故。
回想所采取果断与快速的根除计画,对美国企业是正确的。之後延续感染到 Delmarva 高度密集饲养区,致使 HPAI 成为地方性的疾病,同时也造成消费者每年将多支出 2 百万美元。再而,现全美外销鸡肉每年在 2 千 4 百万公吨,也将处於危险的状况。其他清除计画的选择项目中也包括使用抗病毒的 ( amantadine ) 与特殊杀感冒菌的药物。尽管试验性的评估显现,感染母鸡的死亡率下降,而病毒的扩散乃继续,及 H5N2 病毒的变异株具有对抗金钢胺,故也使此药物产生抗性。USDA 宾州企业谘商权威,采取不使用死毒疫苗以消除此病。因鸡群虽使用死毒疫苗而产生免疫力,但当爆露於此病毒下乃会出现临床症状,如此只会使其感染病毒与成为带菌者。再而接重疫苗的鸡群所产生的抗体,可由寒天平盘沈淀筛选试验及更专业的病毒血清中和反应二者加以测试。当 1993 4 爆发所采取广泛的预防接种方式,将会降低商业鸡群完全消除此病毒的可能性。
当 1993 4 爆发 HPAI,後院鸡群与少数活鸡供应市场,是造成美国东北沿海发生低病原性病毒 H5N2 AI 的原因。此就明显的损害到成功消灭 HPAI 的计画,H5N2 低致病性的病毒已固执的存在,虽低流行於非商业家禽专业区的鸡群。此复活的病毒,是由检查结果显示有大量的活鸡交易与外来禽类之故。
随後在 1995 墨西哥所爆发 HPAI 的模式与宾州十年前一样。发生於 1993 年墨西哥,在比较上是中等的呼吸症状与伴随有较高的死亡率,以及产蛋下降。在 1994 春季所分离的低致病性 H4N2 感冒病毒,因而引发全国性的血清调查。在 100 个郡的鸡群发现抗体,包括以墨西哥为中心的家禽企业。在 1995 年早期的 1 月,在 Pueblo 郡的产蛋鸡群及高度密集饲养肉鸡的 Queretaro 地区,证实有显着提高死亡率,前後一惯的提升 H5N2 病毒的致病力。因由微生菌管制的不足,再加上大规模的运输活鸡,则 HPAI 快速的包围墨西哥市周围的 5 个郡。在缺乏基金的补偿及强制消灭计画的後勤支援,墨国政府只好采取临床感染鸡群连合自动毁灭、检疫及死毒疫苗接种。在自然感染爆发後,政府采用当地所生产油质疫苗以保护严重产蛋下降与高死亡率。为监控免疫力有对鸡群做病毒分离。无接种疫苗的警戒区与已接种鸡群间呈现 HPAI 所特有的临床症候与病灶,因而证实活病毒的存在,而破坏到 H5N2 疫苗免疫所产生的抗体。
1995 巴基斯坦北方临郡爆发高致病性的 H7N3 AI。显然病毒是来自中国与亚洲苏联的侯鸟。受感染种鸡群的死亡率高达 90%,与快速传播造成微生菌的不易控制。决定采用当地调制的同源产品的免疫接种计画。过去巴国的在养数是大区域分隔的饲养於环绕在几个主要大都市的周围,因此才有可能将疾病限制在半径 100 km 的范内。疫苗接种後快速的使得临床症状下降以及损失得到改善。
虽然消灭的目标是使国家成为无 HPAI 是正确的,但明显的清除疾病的感染是需付出大量的资源及基金。HPAI 爆发後的隔离,例如 1985、1992 和 1994 爆发於澳大利亚,是应该控制、清除及补偿。但经彻底的监控显示存在大量的野鸟及危险病毒的引进由外来及成对的观赏鸟类,故全部控制的消灭对策需要加以再评估。使 USA - APHIS 产生疑惑,假如此疾病是爆发在高度密集肉鸡饲养区时,是否应将可能马上根除病媒,如美国西北方的阿肯色州、Delmarva 半岛或北中部的乔治亚,以上数区全部在养总头数超过 1亿 5 千万只,以及有关的种鸡饲养场也应给予计算在内。其并非只是血本无归与极高的赔偿,同时巨大掩埋处理将大到惊人,对事业体的资方是一大挑战。由於 H5N2 抗体的存在於犹加敦区及美国南方各州的鸡群,因此诱使再度评估采用疫苗的控制法。USDA 的规定是允许使用非活化的 AI 疫苗 ( 除了 H5 及 H7 毒株外 ),用以控制火鸡发生呼吸道感染低致病性病毒於 Minnesota 与邻近州。现在 USDA 规定改变,允许制造与储备 H5 不活化疫苗使用於,当墨西哥大爆发时的紧急情况。但 USDA 并允许宾州偶发的商业蛋鸡群使用不活化疫苗以控制低致病性 H7N2 病毒的传播。在以美国所研制的疫苗,再结合「检疫、提升微生菌控制及消毁已感染鸡群」等多功能的 HPAI 控制计画。
AI 疫苗的替代品
原则上感冒疫苗是特定亚型 ( subtype - specific ) 而涉及病毒的血凝集抗原。当 1995 爆发 HPAI 在墨西哥,东南方的 USDA ARS 家禽研究试验室已引导扩大对采用疫苗保护的评估工作。靠同源的凝集型,非活化疫苗将保护预防发病率及降低死亡率。由 1995 美国犹他州火鸡所分离的 H7N3 病毒所制的疫苗,有效对抗爆发於巴基斯坦的鸡群强毒 H7N3 株。由 1983 爱尔兰火鸡所分离到的以 H5N8 病毒为基础的疫苗,也有效保护 1995 发生於墨西哥 Queretaro 地区鸡群的 H5N2 病毒株。
在试验室的攻毒试验,无特定 ( SPF ) 病菌鸡可在 8 日龄或 4 周龄接重死毒疫苗而获得保护。但在 4 周龄才接种的鸡发现其有效保护效果较低。疫苗的有效与否取决於所含抗原的浓度。经免疫後的鸡将摆脱 AI 病毒的攻击,若与与接种的控制组比较时,在病毒的总含量及恢复期是显着下降与缩短。一般若采用高品质的死毒疫苗接种,约 2 周後产生效力,而保护有效期最少是 10 周。随後可再次补强接种死毒疫苗以延长有效保护期。
应注意这些研究是在试验室所做的无特定病菌鸡试验。若於田间现场,会因环境的紧迫、抑制免疫的因素包括感染到「IBD、马立克病毒及霉菌毒素症」等,均可能会干扰免疫的发展。又在高度密集饲养地区,独立鸡群可能受到极高强毒与非单株病毒的攻击,而造成压倒死毒疫苗所提供的保护,也就是说使死毒疫苗无效。
对惯用的死毒疫苗已在积极的研发,及对过去 5 年也加以评估。一种特别的 H5 抗原基因重组鸡痘疫苗,已在墨西哥进行评估。在田间试验结果可使死亡率大幅下降,故效果相当令人满意。代用组的疫苗,已采用遗传工程将杆状病毒 ( baculovirus ) 繁殖於昆 的细胞,也正在研发中。凝集素葡萄醣蛋白及未来的对抗 H5 病毒株的刺激抗原,也均采取病毒快速组合。
该特殊具优点於一身的基因重组鸡痘疫苗,可使免疫鸡只采用 AGP 试验侦测不到有抗体产生。此 H5 油质不活化疫苗与现用的比较下,其同时含有葡萄醣蛋白与新生醣蛋白二者所组成。接种此组合疫苗的鸡只,在遭受到田间病毒的攻击前均会保持 AGP 阴性。此新组合疫苗就成为消灭与控制 HPAI 的主要工具。
风险分析与模拟
当 1996 年宾州的商业蛋鸡群爆发无致病性的 H7N 型感冒,因而刺激了风险分析与取代控制选择的评估。在 USDA APHIS 的经济学家与流行性病学家采用疾病传播模式及经济模式二者比较的方式以决定下 4 种控制选择的效益,包括如下:
.业者自行控制政府不介入;
.减少饲养与及随後再增养;
.检疫与地区封锁;
.组合的疫苗接种与检疫。
细查疾病对鸡群的传播模式,由较易影响、直到传染、再到产生免疫的状态。当美联邦政府对 HPAI 於 1984 所制定的消灭计画模式是,结合实际与预估「死亡率、饲养密度、农场大小、产量、感染期间的长短及其他得到的资料」。
经济模式决定受到冲击的产品及消费者,再加上外销肉鸡的合并损失。
此作用模式乃用以评估无高致病性感冒,经高度的突变可能变异出高致病性的 H7 病毒。
在研究中显示不论是检疫或减养,爆发後到受控制所需的期间超过 24 周。此结果与 1983 4 在宾州所爆发的确实资料记录极接近。只实施检疫,爆发於宾州的 HPAI 到受控制之成本总额美金 7 千 3 百万。而有关外销损失的范围在美金 1 千 2 百万到 1 亿之间,因与所牵连地区的范围有关。实施减养及检疫计画,而外销不含在内的损失总额是美金 1 亿 1 千 7 百万。二者间的差异涉及赔偿的成本计算与其所招受的损失如契约饲养户的无酬劳金,与固定成本应再加上减养下鸡舍废弃不用的损失等。
在模拟中评估疫苗的效果在 4 种水准是 0 75% 的效果。疫苗效率的改善效果相当低,范围是 75% 有效的美金 5 千万的损失,到有效性 25% 时损失 6 千 7 百万。假设模式於鸡群间是高传播但不管疫苗。模拟也考虑与注意到 H7N2 病毒是相当安定及低致病力。在疫苗接种上总之基於墨西哥与巴基斯坦的经验,接种疫苗在面对高致病的 H5 或 H7 AI 病毒是有好处的。
在将来,经济的模式将提供一重要促成因素以决定组合与制定新控制政策。事实上农业与兽医部的管理者应考虑与固定他们建议的态度,在减养或完全消灭二者选择其一。
结 论
这是极明显的所有全球的养鸡事业均受到 AI 感染的危险。病毒隐藏在自然环境中自然存在的候鸟、外来的与及非商用禽类中。此易产生突变的特定病毒及将变成更具致病性,尤其当攻击到高密饲地区时,则会提高此疾病的严重性。
将来控制此特殊病毒的方法将需要结合「早期发现、使用先进的分子生物技术对付病毒、选择性的减产及鸡群预防接种疫苗」。在将来的政策规划上经济模式将占据更重要的角色,以及应采取更合乎逻辑的分配资源,在鸡场微生菌的控制、预防接种及减产等之间,以确保消费者与生产者的损失与冲击到最低。
( 许 福 兽医师 )
中国畜牧杂志第30卷(98)第11期 ( 26 ~ 32 )
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