初生猪仔哺乳前免疫免化猪瘟疫苗试验
赖 秀 穗
猪瘟是由病毒引起的猪之急性传染病,猪一旦感染後,以持续性高热 ( 41 ~ 42℃ ),全身性败血症,即各脏器和粘膜出血为特徵,死亡率一般达 100%。猪瘟对养猪事业之危害非常严重。所幸对猪瘟的预防已研究发展出极安全且有效之疫苗,许多国家如美国及日本等均已有效控制猪瘟几达扑灭之阶段,猪瘟在欧洲地区亦已有效控制,在经济上对猪引起死亡而造成之损失已不大,但猪瘟之有无尚影响到国与国之间猪肉产品之运销之限制。
猪瘟对本省养猪事业一向构成严重危害,在 1941 ~ 1951 之间猪屠宰头数每年约 150 万,以福马林不活化组织疫苗控制猪瘟,但猪瘟发生率高达 8% (1)。在 1952 ~ 1959 之间陆续以结晶紫不活化疫苗及兔化猪瘟活毒疫苗控制结果使猪瘟发生率大为降低,直至全省普遍推广使用後,虽然养猪头数增至每年屠宰 600 万头,但猪瘟发生率仅为 0.02%左右 (2)。由於本省研究兔化疫苗的成功,并全面推广使用,对猪瘟之控制已有辉煌的成果。由於本省养猪型态错综复杂,零星养猪户过多,对疾病之控制相当不利,以至於始终未能扑灭猪瘟。因为全面免疫注射猪瘟疫苗,使得母猪之抗体产生甚高,相对的哺乳猪由母乳中得来之猪瘟移行抗体亦随之增高,仔猪体内猪瘟抗体高,在接受活毒疫苗免疫时发生了干扰现象,使免疫无效,这也是始终无法使猪瘟扑灭的原因之一 (3)。为解决此干扰问题,笔者们曾做了一连串之试验研究,从全省仔猪猪瘟移行抗体分布状况及带有不同力价猪瘟移行抗体之仔猪注射一剂量之兔化疫苗之效力情行进行研究,以便探讨仔猪接受兔疫猪瘟疫苗之适龄。在 1967 年试验结果,得知仔猪带有猪瘟移行抗体在 16 倍以下接受一剂量兔化猪瘟疫苗之免疫,对抵抗猪瘟之免疫效率可得 100%,并且由当时的仔猪移行抗体分布资料发现 6 周龄仔猪移行抗体在 16 倍以下者占 80%。从统计学上分析证实仔猪之免疫适龄以 6 周龄最为适宜 (4),当时一般仔猪之断乳年龄为 7 ~ 8 周,故在 6 周龄免疫注射 1 周後,仔猪对猪瘟已有抵抗力,在 7 ~ 8 周龄断乳出售则不因受紧迫减低抵抗力而感染猪瘟。
仔猪 6 周龄的猪瘟免疫政策施行後,虽然对猪瘟之控制已有良好之成绩,但猪瘟零星病例尚不断发生,随着养猪科技的发达,仔猪断乳的周龄提前到 4 周龄左右,一般养猪在断乳後即出售仔猪,使得仔猪在未达免疫注射周龄即需移动,因此使免疫发生了许多问题,使得猪瘟病例有增多的现象。故如要有效控制猪瘟,必须重新研究设计出一有效的仔猪早期免疫注射方法。
在免疫学理论上,一般认为动物免疫系统的发展与成熟须在出生後一段时间方达成熟的阶段,事实经一些试验结果证实大部份动物在怀孕中,後期的胎儿的免疫系统已有某种程度之成熟,可对病毒或细菌的刺激产生免疫反应,例如怀孕 70 天的猪胎儿即能对於病毒的刺激产生抗体,怀孕後期的胎儿的免疫系统的成熟情形与出生後无多大差别 (8),故初生之小猪对猪瘟疫苗病毒之刺激应可产生良好之免疫反应。此外解剖学上母猪胎盘系由 6 层细胞构成,大部份之免疫球蛋白无法经胎盘移给胎儿,故仔猪的移行抗体均由乳汁中获得,出生时之仔猪无任何抗体,而在哺乳後至少 3 小时方可在血中测到抗体 (4),故在初生时哺乳立即给予注射兔化猪瘟疫苗毒,该毒至少有 3 小时间来与仔猪体内细胞接触增殖,不受抗体之干扰,这些理论均为设计初生仔猪哺乳前免疫试验之依据。本专题即在报导有关初生仔猪哺乳前接受兔化猪瘟疫苗免疫注射後,对猪瘟强毒之抵抗性,仔猪体内免疫抗体产生情形及应用於田间猪瘟控制之实际情形。
试验材料及方法
动物:剖腹取胎无特定病原及一般饲养之初生小猪供作免疫注射试验,一般饲养之初生小猪系由台糖畜殖研究所 ( 竹南大埔 ) 及泰山牧场 ( 员林宝斗 ) 提供。临分娩期之母猪在无特定病原中心,以剖腹取胎方式生产後,立即以一剂量兔化疫苗行肌肉注射,注射後以人工饲养牛乳,并於注射後 14 天以猪瘟强毒攻毒,每日观察临床症状。在台糖畜殖研究所及泰山牧场分别选择同期分娩之 10 胎母猪,在分娩前 3 天以 Protagrandin 注射使在同一时间分娩,以便同时进行免疫注射。初生之小猪以一剂量之兔化猪瘟疫苗肌肉注射後立即放回母猪身边哺吮初乳。这些免疫注射小猪供长期免疫效率试验,免疫後分别於 1、2、3、6、9 及 12 个月选择 4 ~ 8 头小猪供猪瘟强毒攻击试验。在免疫後每月采取猪之血清供血清中和抗体测定。
兔化猪瘟疫苗毒及猪瘟强毒:兔化猪瘟疫苗毒系由省家畜卫生试验所生产制造的减毒活毒疫苗。猪瘟强毒为 ALD 株,以猪继代之毒血做为效力试验攻击强毒。
猪瘟中和抗体测定:猪瘟中和抗体测定采用 END 微量测定法 (5)。将被测之猪血清在微量平板内以 2 倍稀释後与等量之猪瘟毒 A76 株 ( 含 100 TCID50/0.05 ml ) 混合於 37℃中和作用 1 小时後,再加入初代猪睾丸细胞 ( 每洞约含 105 个细胞悬浮液,将微量盘置於含 5% CO2,37℃孵卵器内培养 4 天後将液体抽去,加入含 2 H A 力价之新城鸡瘟毒液,再置於孵卵器内培养 3 天後判定细胞病变情形,并以 Spear Karber 法计算中和力价 )。
哺乳前免疫注射法田间应用试验:选择 2 个猪瘟污染场,该二场之种猪分别为 300 及 500 头,据畜主称,仔猪生後虽经兔化猪瘟疫苗免疫数次,但猪瘟病例经常发生,而且仔猪之育成率甚低,大肠杆菌症发生严重,该二养猪场几因猪瘟及大肠杆菌症而临无法经营之情形,笔者介绍哺乳前免疫猪瘟疫苗方法,即仔猪在生产後未哺乳前即以兔化猪瘟疫苗免疫注射一剂量,注射後立即让初生仔猪哺食母猪乳。除猪瘟污染场外,本法亦应用於约有 50 头种猪之无猪瘟之清净场,并於应用後任选 12 头 8 周龄仔猪,以猪瘟强毒攻毒,以测免疫效力。
试验结果
2 头 S P F 初生仔猪在剖腹取胎後立即以一剂量兔化猪瘟疫苗肌肉注射,以人工哺育牛乳,在免疫注射後 1 周其抗体力价分别为 4 及 8 倍,2周後攻毒前之中和抗体价分别为 32 及 64 倍,以猪瘟强毒攻毒後,无任何临床症状,但对照无免疫猪则呈典型猪瘟热反应後毙死。此结果证明初生仔猪对猪瘟毒之刺激已可产生相当理想之免疫反应。
在台糖畜殖研究所自未哺乳前免疫 10 胎初生仔猪於免疫後 4 周及 8 周各任选 6 头免疫仔猪及 6 头未免疫仔猪以猪瘟强毒攻毒如表 1 所示。免疫仔猪 4 及 8 周龄者均耐过,但其中 5 头呈一过性热反应後耐过,对照未免疫之 12 头同龄仔猪,经强毒攻毒後均呈典型猪瘟热反应而毙死。免疫仔猪之中和抗体在出生免疫後 1 ~ 2 周,其中和抗体力价在 20 ~ 30 倍之间,随後未见升高,反而逐渐下降至 8 周时下降至 6 倍,此显然为母猪之移行抗体,经攻毒後中和抗体之产生呈显着的二次性反应现象。
在泰山牧场进行之哺乳前免疫注射後,分别在 3、6、9 及 12 个月後,各任选 4 头,以猪瘟强毒攻毒,其结果如表 1 所示,所有免疫猪均耐过猪瘟强毒之攻毒,虽然每次攻毒时均有 1 ~ 2 头会有一过性发热而耐过,但在发热期间采取血液及尿液测定有无毒血症及排毒现象,结果均无法於血及尿中检查出病毒之存在。
Table 1. Clinical and Immunological Response of Pigs Received Precolostral
Vaccination against HC and Challenged at Differeht Periods of Age.
Age ( mon ) |
No. pig |
Serum Neutralizing Antibody | Survival & ever response | |||||||||||
Postvacc, ( mon ) | Postch. ( wk ) | |||||||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 12 | 1 | 2 | |||
1* 2* 3 6 9 12 |
6 6 4 4 4 3 |
21 30 5 5 4 5 |
20 22 4 7 6 9 |
20 6 6 5 7 9 |
20*** 11
19 11 13 |
8
--- 24 23 |
7
21 69 14 |
6
7 5 |
6
22 20 |
8 6 |
8 |
84 106 38 108 128 48 |
90 256 85 192 256 88 |
2/6** + 3/6 ++ 1/4 ++ 2/4 ++ 1/4 ++ 0/3 - |
* Antibody titer measuring in weekly intervals.
** Numerator = No. Of pigs survived with fever reaction.
+ & ++ Pigs survived with fever not exceeding 40.5*C and 41℃ respectively and only persistent for 2 - 3 days.
*** Average serum antibody titer
表 2 表示未哺乳前免疫後 3 个月之 4 头猪经猪瘟强毒攻毒後,其中 1 头有一过性发热及个别中和抗体产生情形。由试验成绩知中和抗体在免疫後 3 个月并未有任何升高情形,而在移行抗体消失後在第 4 个月後始开始上升,到第 6 个月上升至最高,然後再慢慢下降,至第 9 ~ 12个月已降至 4 ~ 8 倍。经攻毒後之免疫猪均有显着性的 2 次反应现象。
哺乳前免疫注射方法应用於 500 头种母猪之猪瘟污染场,经一年半时间约免疫注射 8,100 头仔猪,而经以哺乳前免疫注射之仔猪均未有感染猪瘟之报告,该场之猪瘟病例,自从应用此法後半年内就完全清除,这些经哺乳前免疫注射之仔猪,非旦不感染猪瘟,据畜主详细观察之结果发现大肠杆菌感染之情形亦大为减少,而猪只之发育生长均极为正常。另一 300 头种母猪之猪瘟污染场,自从接受哺乳前免疫方法後,该场之猪瘟病例亦於 3 ~ 4 个月内绝迹,很有趣的,畜主亦同样发现仔猪大肠杆菌症亦大为减少,仔猪之育成率接高。在 50 头种母猪无猪瘟感染之清净猪场应用本免疫方法後 3 个月任选取 12 头 4 ~ 8 周龄之仔猪,以猪瘟强毒攻毒,结果百分之百耐过健存 ( 表 3 )。
Table 3. Precolostral Vaccination Applied in the Field Particular for
Hog Cholera Contaminated Farms
Farm size ( No. of breeder ) |
No. of new born
pigs vaccinated ( approximately ) |
Period of new vaccination. program | Outbreaks of colibacillosis reduced |
500* 300* 50** |
8,100 15,000 400 |
1/2 yrs 2 yrs 1/2 yrs |
Yes*** Yes Yes |
* HC contaminated farms, No HC cases observed in all pigs receiving precolostral vaccination.
** HC free farm , 12 pigs at 8-12 weeks of age were randomly selected and challenged with virulent
HC virus. All pigs healthly survived.
*** Farmer's observation.
讨 论
从新生 S P F 猪接受猪瘟疫苗免疫後中和抗体产生情形,与 8 周龄之仔猪无异。此表示初生仔猪之液态免疫系统已有相当之成熟,至少对猪瘟病毒之刺激与 8 周龄之仔猪无显着差异,虽然 Metzger 曾报告初生 3 天内仔猪之免疫系统比 3 天後之仔猪者较不成熟,但该试验所用之抗原为不活物之白蛋白,非为病毒 (2),许多报告亦指出各种动物「胎儿时期之免疫系统能反应抗原之刺激而产生免疫反应即产生抗体者,随抗原之种类不同而有迟早之分,一般病毒性抗原在较早期即能刺激胎兽,引起免疫反应 (9)。猪在怀孕後 70 天之胎儿即能接受肠肉病毒刺激而产生免疫反应 (8),故初生仔猪之免疫系统对病毒抗原而言,已有良好之免疫反应。
初生仔猪接受疫苗注射後,立即给予哺食初乳,并不会因移行初乳发生干扰现象,影响免疫效果,故仅一针之免疫注射即可得到完全之免疫。解剖学上,得知仔猪体内之移行抗体,无法由母猪经胎盘传给仔猪,必经哺食初乳後方有移行抗体,在初生免疫注射时仔猪体内全无抗体,免疫後立即给予哺食初乳,经试验证明以一般血清学反应方法,至少在哺食初乳後 3 小时方可於血清中测到抗体 (4),在这 3 小时内可能血清中有微量之移行抗体,但不足以中和所注射之疫苗毒,故疫苗毒能有充分之时间与猪体内之免疫细胞接触,而可刺激免疫反应,故仔猪获得良好之免疫效果。
从免疫猪之中和抗体消长情形来看,仔猪在生後 3 个月内之抗体逐渐下降,至最低力价时至第 4 个月方慢慢上升,至第 6 个月为最高後,再逐渐下降,很明显的前 3 个月之抗体大部分系获得母猪初乳抗体而来,约 3 个月之间消失至最低含量,而所注射之疫苗毒在前 3 个月之内对抗体产生并无多大帮助,如有亦仅微量,因依笔者之经验,目前一般仔猪移行抗体之分布不很高,而在 8 ~ 12 周龄时均低於 4 倍 (7),这些疫苗毒在新生仔猪未有移行抗体时注射入体内立即与体内细胞或免疫细胞接触并在其内增殖,但当病毒游离出细胞外,准备感染其他细胞时,因需时约 2 ~ 3 小时,此时细胞外面充满了抗体,游离细胞外之病毒立即被中和,而无法刺激更多量之免疫细胞产生抗体,此为在仔猪生後 3 个月内疫苗毒对抗体产生并无多大帮忙之原因,但当仔猪移行抗体降低到仅剩微量时,则藏在细胞中之猪瘟疫苗毒游离细胞外,再感染其他免疫细胞,故在第 4 个月後,仔猪血清抗体又再度升高至第 6 个月时达最高,此时因血清抗体过高,故游离病毒再度立即被中和,而抗体又逐渐下降,至第 12 个月已降至 6 倍,从抗体消长情形推测,这些免疫猪受到疫苗毒之持续感染,亦即免疫猪成为带毒猪。故在第 13、14 个月後,血清抗体应再度升高。另一方面免疫猪虽然其中和抗体价甚低,但经强毒攻毒後均能耐过,表示猪瘟之保护在细胞免疫方面占极重要之地位,故猪血清中抗体之高低与抵抗猪瘟并无绝对之关系。免疫猪血清抗体低,但却能耐过强毒之攻毒,除了细胞免疫之可能性外,亦可能由於干扰作用而来,因免疫猪均有疫苗毒之持续感染,故干扰强毒之增殖,因经兔化猪瘟疫苗免疫的猪在免疫後仅经 3 天时间,即能耐过强毒攻击,在免疫反应尚未完全反应时 ( 至少液态免疫反应方面无法测出 ),病毒干扰作用之成分相当大。故初生仔猪仅经一次免疫後,其效力可持续至少一年以上,可能与病毒之持续感染有密切之关系。
部份免疫猪在攻毒後有一过性热反应,可能由於免疫注射时受疫苗毒感染之免疫细胞数较少,而当强毒侵入猪只体内时,则少数强毒增殖起来,但立即又被由 2 次性反应快速出现之抗体中和,故呈一过性热反应,事实在血中及尿液中均无法检出病毒。
哺乳前免疫兔化猪瘟疫苗方法,应用於猪瘟污染场对控制猪瘟有神奇之功效,其理由就如上述,至於畜主所称仔猪大肠杆菌症亦大量减少,其理由可分二方面解释,第一在猪瘟未清除前由於猪瘟之感染为主凶,大肠杆菌为帮凶,故增加仔猪之死亡率。第二可能由於早期免疫注射,使仔猪之免疫系统早活化,特别是肠道免疫系统之活化,以至於有非特性之抵抗性,但此理论笔者正进一步证明中。
本免疫方法虽然效果非常好达 100%,但实际应用上尚有许多困难须要克服,因母猪大部份在夜间分娩,,如何防止出生之仔猪在注射前不让哺食初乳,是一重要问题,因笔者等曾试验一旦哺食初乳之仔猪虽在极短的时间内再行免疫注射亦无效。这方面之困难如能设计一母猪分娩舍使母猪本身升高,生下小猪後无法哺食到初乳,待免疫注射後再降低母猪使小猪吮乳。此外疫苗之开放使用问题,若能解决则本免疫法则有重大应用价值,而猪瘟之完全控制,亦可指日而待,事实本试验之所以能顺利进行,应归功於免疫猪瘟疫苗之安全性高,对初生之小猪亦无任何之病原性。
现代畜殖第十五卷( 70年 1 ~ 6月 )、70年3月号 ( 45 ~ 49 )
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