余璨 蔣超
摘要:非洲豬瘟(African swine fever,ASF)作為由非洲豬瘟病毒(African swine fever virus,ASFV)引起的我國一類動物疫病,對其有效的防控對于我國養(yǎng)豬業(yè)的長足健康發(fā)展有至關重要的作用。在ASF的防控手段中,可根據(jù)ASF的發(fā)展進程和防控目的分為ASF快速準確的檢測和診斷、ASF的有效特異性地預防和治療以及強有力的養(yǎng)殖體系管理等方面。近年來,隨著ASF的疫情的發(fā)展,我國為防控ASF而出現(xiàn)的專利技術取得了重大進步,現(xiàn)以專利技術數(shù)據(jù)為基礎對我國ASF防治過程中檢測和診斷、預防和治療以及體系管理的技術進展進行分析,為我國快速有效撲滅ASF疫病提供技術參考。
關鍵詞:非洲豬瘟;非洲豬瘟病毒;診斷;治療;防控
中圖分類號:G306;S858.28文獻標識碼:A 文章編號:1003-5168(2020)33-0114-03
1 引言
ASFA(African swine fever)是由于ASFV(African swi-
ne fever)而引起一種高度接觸性、急性以及烈性傳染病,其可通過直接接觸、間接接觸以及短距離氣溶膠方式傳染,主要危害家豬和野豬,其傳染迅速、病死率可達100%,對養(yǎng)殖業(yè)有危害性極大。引發(fā)ASF的ASFV是一種DNA病毒,具有典型二十面體對稱結構,直徑為260nm~300nm,堿基數(shù)為170 kb~190 kb,是至今為止所知曉的唯一蟲媒DNA病毒[1-2]。
ASF作為世界動物衛(wèi)生組織規(guī)定須申報的動物疫病以及我國一類動物疫病,其防治一直是全球性的難題,對其迅速有效的撲滅也是該全球性疫病防控的目標。在防控ASF的主要手段中,根據(jù)ASF的發(fā)展進程和防控目的,其主要涉及ASF的檢測和診斷、預防和治療、養(yǎng)殖體系管理等幾個方面。近年來,防控ASF疫病的技術取得了巨大的發(fā)展,同時專利技術信息作為獲取該領域研發(fā)技術和產業(yè)現(xiàn)狀的重要來源,對其全面的分析能為ASF疫病防控提供有價值的參考。因此,本文從專利技術入手對ASF疫病防控手段的技術研究進行整理和總結,以期為撲滅ASF疫病和為該領域的技術創(chuàng)新以及產業(yè)發(fā)展提供支持。
2 ASF的檢測與診斷
2.1 ASF的檢測與診斷技術分類
為了防止ASF疫情的擴散,快速精準對ASF實施早期診斷和檢測是防控ASF疫病的關鍵環(huán)節(jié)。圖1顯示了我國在ASF的診斷和監(jiān)測的技術領域專利技術分布情況,其中ASF的診斷和監(jiān)測技術主要涉及了分子生物學檢測、免疫學檢測、對診斷檢測裝置設備的改進和涉及病毒表達載體和細胞株的構建等其他方式。在上述的檢測方式中,分子生物學監(jiān)測、檢測裝置設備的改進和免疫學檢測是我國在ASF的診斷和監(jiān)測中的重點和熱點技術,其占比分別是64%、23%和10%。在針對分子生物學檢測方面,其主要涉及了普通的PCR、實時熒光定量PCR、多重PCR、環(huán)介導等溫擴增(LAMP)、重組酶介導的等溫擴增法(RAA)、重組酶聚合酶擴增(RPA)、基于CRISPR或CRISPR/Cas12a的檢測等檢測技術;在針對免疫學檢測技術中則主要涉及了酶聯(lián)免疫吸附測定(ELISA)、膠體金免疫層析技術等;而在檢測裝置設備方面則重點是對涉及上述檢測技術的設備儀器,例如對PCR試劑盒、熒光擴增檢測儀、LAMP檢測的恒溫金屬浴裝置、酶標板加注盒、酶標板清洗裝置、膠體金檢測卡等的改進。
2.2 重要申請人ASF的檢測與診斷技術
通過分析重要申請人可以體現(xiàn)該領域所集中的技術研發(fā)主體和技術研發(fā)的前沿和重點技術。我國ASF的檢測與診斷領域中專利申請主體涉及科研院所、企業(yè)、高校以及個人,其占比分別為36%、36%、23%和5%。從該領域中排名前10的重要申請人可以看出,在該領域中的重要研發(fā)主體涉及了科研院所、高校以及企業(yè),其中天津出入境檢驗檢疫局動植物與食品檢測中心和華南農業(yè)大學分別作為科研院所和高校申請主體的代表,同時對于華南農業(yè)大學而言,其專利申請大多是與肇慶大華農生物藥品有限公司作為聯(lián)合申請人,可見在該領域中高校與企業(yè)通過合作驅動研究和產業(yè)創(chuàng)新也是申請主體的創(chuàng)新手段。
基于天津出入境檢驗檢疫局動植物與食品檢測中心和華南農業(yè)大學在該領域的研發(fā)實力,接下來重點分析上述申請人在該領域的重點技術。華南農業(yè)大學的研究技術集中在采用分子生物學檢測以區(qū)分ASFV野毒株與特定基因缺失基因缺失株,CN110804677A、CN110551853A、CN111074000A公開了采用二重PCR擴增ASFVCD2V和360-505R基因或者采用三重PCR擴增ASFVCD2V、P72、360-505R鑒別ASFV野毒株與CD2V和/或360-505R基因缺失株。于此同時,CN110885905A、CN110791591A中則是分別采用LAMP技術設計引物以快速特異地分辨ASFV野毒株與MGF360-505R或CD2v和360-505R雙基因缺失基因缺失株。此外,CN110777220A中還公開了將RPA技術和側流免疫試紙條(LFD)結合的RPA-LFD技術的鑒別病毒野毒株與基因缺失株。天津出入境檢驗檢疫局動植物與食品檢測中心的研究內容除了分子生物學檢測外還包括免疫學檢測技術,在免疫學檢測技術中,CN101831407A、CN101825633A中公開了建立包括原核表達的重組ASFV P30蛋白作為包被抗原、通過雜交瘤技術獲得的保藏號為CGMCC NO.3771雜交瘤細胞系分泌的單克隆抗體的酶標記物的ELISA檢測體系,而CN101818129A、CN101833005A中則公開了構建包括包被抗原ASFV P54蛋白以及保藏號為CGMCC NO.3750雜交瘤細胞系分泌的單克隆抗體的酶標記物的ELISA檢測體系。在分子生物學檢測方面津出入境檢驗檢疫局動植物與食品檢測中心更側重于采用PCR技術對ASFV的直接檢測,CN101463396A、CN104745730A、CN104774953A公開了采用Taqman探針的熒光定量分別診斷ASFV P54、ASFV CP204L、ASFV CP530R基因。為了提高檢測效能CN104745729A、CN104745731A分別公開了利用二重或三重熒光RT-PCR同時檢出ASFV和豬繁殖與呼吸綜合征病毒。
3 ASF的預防與治療
3.1 ASF的預防與治療技術分類
面對嚴峻的ASF疫情,尋求有效特異性地預防和治療ASF的方法是防控ASF的關鍵突破點。圖2顯示在ASF的預防和治療方法中主要涉及到生物藥、中藥和化藥,其占比分別為57%、27%、5%,由此可見生物藥在ASF的治療和預防中起到了舉足輕重的作用。而對生物藥進行分析可以發(fā)現(xiàn),疫苗免疫是防控ASF的主要方式,在疫苗中又涉及了蛋白疫苗、核酸疫苗以及病毒疫苗,可見特異性高、安全有效的疫苗憑借其優(yōu)點在防控ASF的手段中脫穎而出,將在ASF防控中得到長足的發(fā)展。
3.2 重要申請人ASF的預防與治療技術
在ASF的預防與治療的研發(fā)領域中企業(yè)的占比最大為43%,其次是研究院所、個人和高校,占比分別為26%、18%和13%。其中,揚州大學在ASF預防與治療的研方面成果頗為豐富。對揚州大學該領域的專利技術進行分析可以發(fā)現(xiàn),揚州大學的相關研究重點集中在了構建表達ASFV相關基因的重組腺病毒載體并腺病毒載體運用于疫苗的制備,其中 CN108504686A、CN108342414A中就公開了利用腺病毒穿梭載體pKO-FH、pAD-EF1a-GFP得到表達ASFV EP153R基因或B646L的重組腺病毒載體,并基于攜帶CMV強啟動子的載體從而實現(xiàn)了相應蛋白質在真核細胞中正常表達,并能夠為制備得到病毒疫苗做準備。河南省生物工程技術研究中心與鄭州倍賽泰生物科技有限公司作為聯(lián)合申請人則將關注點放在了發(fā)現(xiàn)表位多肽、制備融合蛋白疫苗的以及表位疫苗上。由此可見,疫苗作為預防和治療ASF的重點手段受到了高校、科研中心和企業(yè)的青睞。
4 養(yǎng)殖體系管理
除上述ASF的診斷和監(jiān)測以及ASF的預防和治療在ASF防控過程中的兩類關鍵手段外,養(yǎng)殖體系的管理也在防控ASF中占有一席之地,其中主要涉及到對飼料的滅菌消毒、飼料的加工處理以及對養(yǎng)殖過程中的生產或監(jiān)管系統(tǒng)等。此外,由于在該領域中主要涉及到設備和儀器,因此在該領域中實用新型專利申請多于發(fā)明專利申請。
5 結語
隨著ASF防控手段的相關技術的不斷發(fā)展,ASF疫病的防控手段涉及到三方面,一是診斷和監(jiān)測ASF,二是ASF的預防和治療,三是對養(yǎng)殖體系的管理。本文以專利數(shù)據(jù)為基礎對我國ASF防控的研究進行分析,挖掘我國在撲滅ASF疫病過程中的創(chuàng)新技術手段,為防控ASF以及該領域的技術創(chuàng)新和產業(yè)發(fā)展提供參考。
參考文獻:
[1] 馬玉騰,韓玉瑩,金鑫,等.非洲豬瘟疫苗研究進展及其難點和突破點[J].中國預防獸醫(yī)學報,2021,43(3).
[2] 朱小甫,吳旭錦.非洲豬瘟診斷技術研究進展[J].陜西農業(yè)科學,2020,66(5):97-100.