初生豬仔哺乳前免疫免化豬瘟疫苗試驗

賴  秀  穗

 

        豬瘟是由病毒引起的豬之急性傳染病,豬一旦感染後,以持續性高熱 ( 41 ~ 42℃ ),全身性敗血症,即各臟器和粘膜出血為特徵,死亡率一般達 100%。豬瘟對養豬事業之危害非常嚴重。所幸對豬瘟的預防已研究發展出極安全且有效之疫苗,許多國家如美國及日本等均已有效控制豬瘟幾達撲滅之階段,豬瘟在歐洲地區亦已有效控制,在經濟上對豬引起死亡而造成之損失已不大,但豬瘟之有無尚影響到國與國之間豬肉產品之運銷之限制。

        豬瘟對本省養豬事業一向構成嚴重危害,在 1941 ~ 1951 之間豬屠宰頭數每年約 150 萬,以福馬林不活化組織疫苗控制豬瘟,但豬瘟發生率高達 8% (1)。在 1952 ~ 1959 之間陸續以結晶紫不活化疫苗及兔化豬瘟活毒疫苗控制結果使豬瘟發生率大為降低,直至全省普遍推廣使用後,雖然養豬頭數增至每年屠宰 600 萬頭,但豬瘟發生率僅為 0.02%左右 (2)。由於本省研究兔化疫苗的成功,並全面推廣使用,對豬瘟之控制已有輝煌的成果。由於本省養豬型態錯綜複雜,零星養豬戶過多,對疾病之控制相當不利,以至於始終未能撲滅豬瘟。因為全面免疫注射豬瘟疫苗,使得母豬之抗體產生甚高,相對的哺乳豬由母乳中得來之豬瘟移行抗體亦隨之增高,仔豬體內豬瘟抗體高,在接受活毒疫苗免疫時發生了干擾現象,使免疫無效,這也是始終無法使豬瘟撲滅的原因之一 (3)。為解決此干擾問題,筆者們曾做了一連串之試驗研究,從全省仔豬豬瘟移行抗體分佈狀況及帶有不同力價豬瘟移行抗體之仔豬注射一劑量之兔化疫苗之效力情行進行研究,以便探討仔豬接受兔疫豬瘟疫苗之適齡。在 1967 年試驗結果,得知仔豬帶有豬瘟移行抗體在 16 倍以下接受一劑量兔化豬瘟疫苗之免疫,對抵抗豬瘟之免疫效率可得 100%,並且由當時的仔豬移行抗體分佈資料發現 6 週齡仔豬移行抗體在 16 倍以下者佔 80%。從統計學上分析證實仔豬之免疫適齡以 6 週齡最為適宜 (4),當時一般仔豬之斷乳年齡為 7 ~ 8 週,故在 6 週齡免疫注射 1 週後,仔豬對豬瘟已有抵抗力,在 7 ~ 8 週齡斷乳出售則不因受緊迫減低抵抗力而感染豬瘟。

        仔豬 6 週齡的豬瘟免疫政策施行後,雖然對豬瘟之控制已有良好之成績,但豬瘟零星病例尚不斷發生,隨著養豬科技的發達,仔豬斷乳的週齡提前到 4 週齡左右,一般養豬在斷乳後即出售仔豬,使得仔豬在未達免疫注射週齡即需移動,因此使免疫發生了許多問題,使得豬瘟病例有增多的現象。故如要有效控制豬瘟,必須重新研究設計出一有效的仔豬早期免疫注射方法。

        在免疫學理論上,一般認為動物免疫系統的發展與成熟須在出生後一段時間方達成熟的階段,事實經一些試驗結果證實大部份動物在懷孕中,後期的胎兒的免疫系統已有某種程度之成熟,可對病毒或細菌的刺激產生免疫反應,例如懷孕 70 天的豬胎兒即能對於病毒的刺激產生抗體,懷孕後期的胎兒的免疫系統的成熟情形與出生後無多大差別 (8),故初生之小豬對豬瘟疫苗病毒之刺激應可產生良好之免疫反應。此外解剖學上母豬胎盤係由 6 層細胞構成,大部份之免疫球蛋白無法經胎盤移給胎兒,故仔豬的移行抗體均由乳汁中獲得,出生時之仔豬無任何抗體,而在哺乳後至少 3 小時方可在血中測到抗體 (4),故在初生時哺乳立即給予注射兔化豬瘟疫苗毒,該毒至少有 3 小時間來與仔豬體內細胞接觸增殖,不受抗體之干擾,這些理論均為設計初生仔豬哺乳前免疫試驗之依據。本專題即在報導有關初生仔豬哺乳前接受兔化豬瘟疫苗免疫注射後,對豬瘟強毒之抵抗性,仔豬體內免疫抗體產生情形及應用於田間豬瘟控制之實際情形。

試驗材料及方法

        動物:剖腹取胎無特定病原及一般飼養之初生小豬供作免疫注射試驗,一般飼養之初生小豬係由台糖畜殖研究所 ( 竹南大埔 ) 及泰山牧場 ( 員林寶斗 ) 提供。臨分娩期之母豬在無特定病原中心,以剖腹取胎方式生產後,立即以一劑量兔化疫苗行肌肉注射,注射後以人工飼養牛乳,並於注射後 14 天以豬瘟強毒攻毒,每日觀察臨床症狀。在台糖畜殖研究所及泰山牧場分別選擇同期分娩之 10 胎母豬,在分娩前 3 天以 Protagrandin 注射使在同一時間分娩,以便同時進行免疫注射。初生之小豬以一劑量之兔化豬瘟疫苗肌肉注射後立即放回母豬身邊哺吮初乳。這些免疫注射小豬供長期免疫效率試驗,免疫後分別於 1、2、3、6、9 及 12 個月選擇 4 ~ 8 頭小豬供豬瘟強毒攻擊試驗。在免疫後每月採取豬之血清供血清中和抗體測定。

        兔化豬瘟疫苗毒及豬瘟強毒:兔化豬瘟疫苗毒係由省家畜衛生試驗所生產製造的減毒活毒疫苗。豬瘟強毒為 ALD 株,以豬繼代之毒血做為效力試驗攻擊強毒。

        豬瘟中和抗體測定:豬瘟中和抗體測定採用 END 微量測定法 (5)。將被測之豬血清在微量平板內以 2 倍稀釋後與等量之豬瘟毒 A76 株 ( 含 100  TCID50/0.05 ml ) 混合於 37℃中和作用 1 小時後,再加入初代豬睪丸細胞 ( 每洞約含 105 個細胞懸浮液,將微量盤置於含 5% CO2,37℃孵卵器內培養 4 天後將液體抽去,加入含 2 H A 力價之新城雞瘟毒液,再置於孵卵器內培養 3 天後判定細胞病變情形,並以 Spear  Karber 法計算中和力價 )。

        哺乳前免疫注射法田間應用試驗:選擇 2 個豬瘟污染場,該二場之種豬分別為 300 及 500 頭,據畜主稱,仔豬生後雖經兔化豬瘟疫苗免疫數次,但豬瘟病例經常發生,而且仔豬之育成率甚低,大腸桿菌症發生嚴重,該二養豬場幾因豬瘟及大腸桿菌症而臨無法經營之情形,筆者介紹哺乳前免疫豬瘟疫苗方法,即仔豬在生產後未哺乳前即以兔化豬瘟疫苗免疫注射一劑量,注射後立即讓初生仔豬哺食母豬乳。除豬瘟污染場外,本法亦應用於約有 50 頭種豬之無豬瘟之清淨場,並於應用後任選 12 頭 8 週齡仔豬,以豬瘟強毒攻毒,以測免疫效力。

試驗結果

        2 頭 S P F 初生仔豬在剖腹取胎後立即以一劑量兔化豬瘟疫苗肌肉注射,以人工哺育牛乳,在免疫注射後 1 週其抗體力價分別為 4 及 8 倍,2週後攻毒前之中和抗體價分別為 32 及 64 倍,以豬瘟強毒攻毒後,無任何臨床症狀,但對照無免疫豬則呈典型豬瘟熱反應後斃死。此結果證明初生仔豬對豬瘟毒之刺激已可產生相當理想之免疫反應。

        在台糖畜殖研究所自未哺乳前免疫 10 胎初生仔豬於免疫後 4 週及 8 週各任選 6 頭免疫仔豬及 6 頭未免疫仔豬以豬瘟強毒攻毒如表 1 所示。免疫仔豬 4 及 8 週齡者均耐過,但其中 5 頭呈一過性熱反應後耐過,對照未免疫之 12 頭同齡仔豬,經強毒攻毒後均呈典型豬瘟熱反應而斃死。免疫仔豬之中和抗體在出生免疫後 1 ~ 2 週,其中和抗體力價在 20 ~ 30 倍之間,隨後未見升高,反而逐漸下降至 8 週時下降至 6 倍,此顯然為母豬之移行抗體,經攻毒後中和抗體之產生呈顯著的二次性反應現象。

        在泰山牧場進行之哺乳前免疫注射後,分別在 3、6、9 及 12 個月後,各任選 4 頭,以豬瘟強毒攻毒,其結果如表 1 所示,所有免疫豬均耐過豬瘟強毒之攻毒,雖然每次攻毒時均有 1 ~ 2 頭會有一過性發熱而耐過,但在發熱期間採取血液及尿液測定有無毒血症及排毒現象,結果均無法於血及尿中檢查出病毒之存在。

 

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 個月之 4 頭豬經豬瘟強毒攻毒後,其中 1 頭有一過性發熱及個別中和抗體產生情形。由試驗成績知中和抗體在免疫後 3 個月並未有任何升高情形,而在移行抗體消失後在第 4 個月後始開始上升,到第 6 個月上升至最高,然後再慢慢下降,至第 9 ~ 12個月已降至 4 ~ 8 倍。經攻毒後之免疫豬均有顯著性的 2 次反應現象。

        哺乳前免疫注射方法應用於 500 頭種母豬之豬瘟污染場,經一年半時間約免疫注射 8,100 頭仔豬,而經以哺乳前免疫注射之仔豬均未有感染豬瘟之報告,該場之豬瘟病例,自從應用此法後半年內就完全清除,這些經哺乳前免疫注射之仔豬,非旦不感染豬瘟,據畜主詳細觀察之結果發現大腸桿菌感染之情形亦大為減少,而豬隻之發育生長均極為正常。另一 300 頭種母豬之豬瘟污染場,自從接受哺乳前免疫方法後,該場之豬瘟病例亦於 3 ~ 4 個月內絕跡,很有趣的,畜主亦同樣發現仔豬大腸桿菌症亦大為減少,仔豬之育成率接高。在 50 頭種母豬無豬瘟感染之清淨豬場應用本免疫方法後 3 個月任選取 12 頭 4 ~ 8 週齡之仔豬,以豬瘟強毒攻毒,結果百分之百耐過健存 ( 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.

 

討    論

        從新生 S P F 豬接受豬瘟疫苗免疫後中和抗體產生情形,與 8 週齡之仔豬無異。此表示初生仔豬之液態免疫系統已有相當之成熟,至少對豬瘟病毒之刺激與 8 週齡之仔豬無顯著差異,雖然 Metzger 曾報告初生 3 天內仔豬之免疫系統比 3 天後之仔豬者較不成熟,但該試驗所用之抗原為不活物之白蛋白,非為病毒 (2),許多報告亦指出各種動物「胎兒時期之免疫系統能反應抗原之刺激而產生免疫反應即產生抗體者,隨抗原之種類不同而有遲早之分,一般病毒性抗原在較早期即能刺激胎獸,引起免疫反應 (9)。豬在懷孕後 70 天之胎兒即能接受腸肉病毒刺激而產生免疫反應 (8),故初生仔豬之免疫系統對病毒抗原而言,已有良好之免疫反應。

        初生仔豬接受疫苗注射後,立即給予哺食初乳,並不會因移行初乳發生干擾現象,影響免疫效果,故僅一針之免疫注射即可得到完全之免疫。解剖學上,得知仔豬體內之移行抗體,無法由母豬經胎盤傳給仔豬,必經哺食初乳後方有移行抗體,在初生免疫注射時仔豬體內全無抗體,免疫後立即給予哺食初乳,經試驗證明以一般血清學反應方法,至少在哺食初乳後 3 小時方可於血清中測到抗體 (4),在這 3 小時內可能血清中有微量之移行抗體,但不足以中和所注射之疫苗毒,故疫苗毒能有充分之時間與豬體內之免疫細胞接觸,而可刺激免疫反應,故仔豬獲得良好之免疫效果。

        從免疫豬之中和抗體消長情形來看,仔豬在生後 3 個月內之抗體逐漸下降,至最低力價時至第 4 個月方慢慢上升,至第 6 個月為最高後,再逐漸下降,很明顯的前 3 個月之抗體大部分係獲得母豬初乳抗體而來,約 3 個月之間消失至最低含量,而所注射之疫苗毒在前 3 個月之內對抗體產生並無多大幫助,如有亦僅微量,因依筆者之經驗,目前一般仔豬移行抗體之分佈不很高,而在 8 ~ 12 週齡時均低於 4 倍 (7),這些疫苗毒在新生仔豬未有移行抗體時注射入體內立即與體內細胞或免疫細胞接觸並在其內增殖,但當病毒游離出細胞外,準備感染其他細胞時,因需時約 2 ~ 3 小時,此時細胞外面充滿了抗體,游離細胞外之病毒立即被中和,而無法刺激更多量之免疫細胞產生抗體,此為在仔豬生後 3 個月內疫苗毒對抗體產生並無多大幫忙之原因,但當仔豬移行抗體降低到僅剩微量時,則藏在細胞中之豬瘟疫苗毒游離細胞外,再感染其他免疫細胞,故在第 4 個月後,仔豬血清抗體又再度升高至第 6 個月時達最高,此時因血清抗體過高,故游離病毒再度立即被中和,而抗體又逐漸下降,至第 12 個月已降至 6 倍,從抗體消長情形推測,這些免疫豬受到疫苗毒之持續感染,亦即免疫豬成為帶毒豬。故在第 13、14 個月後,血清抗體應再度升高。另一方面免疫豬雖然其中和抗體價甚低,但經強毒攻毒後均能耐過,表示豬瘟之保護在細胞免疫方面佔極重要之地位,故豬血清中抗體之高低與抵抗豬瘟並無絕對之關係。免疫豬血清抗體低,但卻能耐過強毒之攻毒,除了細胞免疫之可能性外,亦可能由於干擾作用而來,因免疫豬均有疫苗毒之持續感染,故干擾強毒之增殖,因經兔化豬瘟疫苗免疫的豬在免疫後僅經 3 天時間,即能耐過強毒攻擊,在免疫反應尚未完全反應時 ( 至少液態免疫反應方面無法測出 ),病毒干擾作用之成分相當大。故初生仔豬僅經一次免疫後,其效力可持續至少一年以上,可能與病毒之持續感染有密切之關係。

        部份免疫豬在攻毒後有一過性熱反應,可能由於免疫注射時受疫苗毒感染之免疫細胞數較少,而當強毒侵入豬隻體內時,則少數強毒增殖起來,但立即又被由 2 次性反應快速出現之抗體中和,故呈一過性熱反應,事實在血中及尿液中均無法檢出病毒。

        哺乳前免疫兔化豬瘟疫苗方法,應用於豬瘟污染場對控制豬瘟有神奇之功效,其理由就如上述,至於畜主所稱仔豬大腸桿菌症亦大量減少,其理由可分二方面解釋,第一在豬瘟未清除前由於豬瘟之感染為主兇,大腸桿菌為幫兇,故增加仔豬之死亡率。第二可能由於早期免疫注射,使仔豬之免疫系統早活化,特別是腸道免疫系統之活化,以至於有非特性之抵抗性,但此理論筆者正進一步證明中。

        本免疫方法雖然效果非常好達 100%,但實際應用上尚有許多困難須要克服,因母豬大部份在夜間分娩,,如何防止出生之仔豬在注射前不讓哺食初乳,是一重要問題,因筆者等曾試驗一旦哺食初乳之仔豬雖在極短的時間內再行免疫注射亦無效。這方面之困難如能設計一母豬分娩舍使母豬本身昇高,生下小豬後無法哺食到初乳,待免疫注射後再降低母豬使小豬吮乳。此外疫苗之開放使用問題,若能解決則本免疫法則有重大應用價值,而豬瘟之完全控制,亦可指日而待,事實本試驗之所以能順利進行,應歸功於免疫豬瘟疫苗之安全性高,對初生之小豬亦無任何之病原性。

 

現代畜殖第十五卷( 70年 1 ~ 6月 )、70年3月號 ( 45 ~ 49 )