牛結(jié)節(jié)性皮膚病全球流行現(xiàn)狀及免疫策略

李 偉

（鄲城縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，河南 鄲城 477150）

牛結(jié)節(jié)性皮膚?。↙umpy skin disease，LSD）又被稱為牛疙瘩皮膚病、牛結(jié)節(jié)性皮炎和牛結(jié)節(jié)疹，是由痘病毒科羊痘病毒屬中的牛結(jié)節(jié)性皮膚病病毒（Lumpy skin disease virus，LSDV）感染引起牛的一種急性、亞急性傳染病。世界動(dòng)物衛(wèi)生組織（WHO）將其列為法定報(bào)告的動(dòng)物疫病，我國(guó)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部暫時(shí)將其作為二類動(dòng)物疫病管理，并采取相應(yīng)的防控措施。2019 年8 月我國(guó)首次在新疆維吾爾自治區(qū)伊犁州確診暴發(fā)LSD 疫情，并在短時(shí)間內(nèi)波及數(shù)省，給我國(guó)養(yǎng)牛業(yè)造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失［1］。目前該病已在我國(guó)周邊印度、尼泊爾、不丹等東南亞國(guó)家流行［2］。鑒于該病在國(guó)外流行長(zhǎng)達(dá)接近百年的歷史，有的國(guó)家和地區(qū)通過(guò)疫苗免疫措施并一度消除了LSD 疫情?，F(xiàn)對(duì)LSDV 的病原及在全球的流行狀況和防控措施進(jìn)行綜述，以期對(duì)我國(guó)LSD 的防控提供可借鑒的經(jīng)驗(yàn)，促進(jìn)我國(guó)LSDV防控水平的提升，以保障我國(guó)畜牧業(yè)的健康發(fā)展。

1 病原

LSDV 是痘病毒科羊痘病毒屬的一種有囊膜的雙鏈DNA 病毒，該屬的病毒還有綿羊痘病毒（Sheep pox virus，SPV）和山羊痘病毒（Goat poxvirus，GPV），基因組大小約150 kb，由中央編碼區(qū)和兩端長(zhǎng)為2.4 kb 的反向末端重復(fù)序列組成，共編碼156 個(gè)預(yù)測(cè)基因。中央編碼區(qū)位于基因組ORF024 和ORF123 之間，主要編碼參與病毒DNA 復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、RNA 修飾、病毒組裝和病毒結(jié)構(gòu)蛋白的基因。在中央編碼區(qū)兩側(cè)主要是與宿主范圍、免疫調(diào)節(jié)和毒力有關(guān)的基因［3］。LSDV 有7個(gè)基因與痘病毒基因同源性很高，主要是參與DNA 復(fù)制，例如LSDV039 DNA 聚合酶、LSDV077 DNA 拓?fù)洚悩?gòu)酶、LSDV082 尿嘧啶DNA 糖基化酶、LSDV083 NTPase、LSDV112 DNA 聚合酶持續(xù)合成因子、LSDV133、LSDV19 蛋白連接酶激酶。LSDV 有26 個(gè)基因參與病毒基本復(fù)制，包括轉(zhuǎn)錄因子、mRNA 轉(zhuǎn)錄起始、延伸因子、終止因子、病毒mRNA 和RNA 聚合酶亞基的翻譯后修飾。此外，LSDV 還有30 個(gè)與痘病毒蛋白同源的基因，有的基因參與病毒粒子的生產(chǎn)和組裝，有的基因參與病毒結(jié)構(gòu)蛋白的裝配。LSDV 還包含可能參與確定宿主范圍以及組織和細(xì)胞嗜性的基因。另外，與其他痘病毒類似，LSDV 還有參與調(diào)節(jié)或逃避宿主免疫反應(yīng)的基因，主要包括LSDV005 IL-10、LSDV006IL-1 受體、LSDV007 干擾素-γ、LSDV142 分泌毒力因子等。

電鏡觀察，LSDV 具有獨(dú)特的磚形形態(tài)，LSDV顆粒平均大小為長(zhǎng)294±20 nm，寬262±22 nm［4］。病毒在受感染細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中同時(shí)進(jìn)行基因復(fù)制和轉(zhuǎn)錄，并且編碼合成病毒所需的大部分蛋白。被感染的細(xì)胞分泌2 種形式的病毒粒子，一是帶有1 層膜的病毒粒子，即細(xì)胞內(nèi)成熟病毒粒子（IMV），二是帶有2 個(gè)膜的病毒粒子，即外包膜病毒粒子（EEV），這2 種形式的病毒粒子具有不同的包膜，都具有傳染性。IMV 主要感染周圍的細(xì)胞，而EEV 可以感染周圍和遠(yuǎn)處的細(xì)胞。LSDV可以在55 ℃2 h，或60 ℃1 h，或65 ℃30 min 的條件下滅活，LSDV 在28 ℃的磷酸鹽緩沖液中可存活35 d，皮膚結(jié)節(jié)中的LSDV 在-80 ℃可穩(wěn)定保存10 a。但是LSDV 經(jīng)反復(fù)凍融，病毒滴度會(huì)輕微下降。該病毒對(duì)強(qiáng)堿性或酸性pH 敏感，當(dāng)pH 在6.6～8.6 時(shí)病毒比較穩(wěn)定?？捎?0%氯仿溶液、1%福爾馬林溶液、十二烷基硫酸鈉等去污劑和含脂溶劑的去污劑殺死LSDV。2%苯酚溶液、2%～3%次氯酸鈉溶液、碘化合物（1∶33）稀釋液和季銨化合物（0.5%）可用作消毒劑進(jìn)行環(huán)境消毒［5］。該病毒對(duì)陽(yáng)光敏感，可以被紫外線滅活，因而LSDV 疫苗應(yīng)使用深色玻璃瓶分裝和保存。LSDV 在環(huán)境溫度下長(zhǎng)期穩(wěn)定存在，當(dāng)環(huán)境出現(xiàn)污染時(shí)，LSDV 通過(guò)口腔和鼻腔分泌物傳播，因此徹底消毒對(duì)清除環(huán)境中的病毒具有重要作用。

2 牛結(jié)節(jié)性皮膚?。↙SD）流行情況

2.1 在非洲的流行情況

牛結(jié)節(jié)性皮膚病首次于1929 年在非洲贊比亞發(fā)現(xiàn)［6］。贊比亞是非洲中南部的內(nèi)陸國(guó)家，大部分屬于高原地區(qū)，屬熱帶性氣候，該病在確診之前已在該國(guó)流行多年，之后很快擴(kuò)散到非洲其他國(guó)家。在1940 年左右，LSD 席卷非洲南部地區(qū)的養(yǎng)牛業(yè)國(guó)家，并造成重大經(jīng)濟(jì)損失。之后該病繼續(xù)向北蔓延，1970 年向北擴(kuò)散到蘇丹，并于1981—1986 年擴(kuò)散到坦桑尼亞、肯尼亞、津巴布韋、索馬里和喀麥隆［7］。埃及于1988 年5 月首次報(bào)道LSD 疫情，2006 年由于從非洲南部進(jìn)口活牛而再次暴發(fā)，在2012—2014 年埃及暴發(fā)多次LSD 疫情，目前該病已經(jīng)成為埃及的地方性流行?。?］。埃塞俄比亞是位于非洲東北以農(nóng)牧業(yè)為主的國(guó)家，根據(jù)該國(guó)的疫情報(bào)告數(shù)據(jù)，從2000—2009 年，LSD 每年至少暴發(fā)1 次，并且感染病例逐年遞增。從2014—2018 年，該國(guó)使用KS-1 減毒活疫苗預(yù)防LSD，但效果不好。另外該國(guó)也使用Neethling毒株的弱毒疫苗進(jìn)行免疫，盡管免疫后沒(méi)有副反應(yīng)，但也沒(méi)有收到預(yù)期的保護(hù)效果，可能的原因是疫苗毒株種子庫(kù)出了問(wèn)題，表明疫苗生產(chǎn)階段嚴(yán)格的質(zhì)量控制對(duì)保證疫苗的質(zhì)量具有重要的作用［9］。然而，該國(guó)用Gorgan 山羊痘病毒弱毒疫苗免疫小?？梢员Ｗo(hù)當(dāng)?shù)豅SDV 流行毒株的攻擊，免疫牛產(chǎn)生高水平的細(xì)胞免疫反應(yīng)，且未觀察到不良反應(yīng)。該疫苗具有預(yù)防LSD 的潛力，但仍需要進(jìn)行大規(guī)模的臨床試驗(yàn)，以確保疫苗的有效性和安全性。目前非洲西北部的利比亞、阿爾及利亞、摩洛哥和突尼斯還沒(méi)有LSD 的疫情報(bào)道，這些西非國(guó)家多數(shù)地區(qū)為沙漠和半沙漠，夏季炎熱干燥，這些地域和氣候特點(diǎn)可能是阻斷病毒傳播的天然屏障。

2.2 在亞洲的流行情況

由于許多西亞國(guó)家具有從非洲進(jìn)口活牛的貿(mào)易往來(lái)，導(dǎo)致LSD 疫情蔓延到西亞國(guó)家。以色列與埃及的經(jīng)濟(jì)貿(mào)易活動(dòng)比較密切，經(jīng)常從埃及進(jìn)口活牛，埃及于1988 年5 月暴發(fā)LSD 疫情之后，以色列于1989 年8 月相繼發(fā)生疫情；另外，當(dāng)埃及于2006 年再次暴發(fā)疫情后，以色列南部的疫情迅速緊隨其后［10］。2012—2013 年，以色列又發(fā)現(xiàn)了新的LSD 疫情，這次疫情最初是在靠近北部與黎巴嫩和敘利亞附近的肉牛群中發(fā)現(xiàn)，很快疫情蔓延到以色列中部的奶牛群中暴發(fā)，造成重大經(jīng)濟(jì)損失。以色列獸醫(yī)局通過(guò)使用南斯拉夫羊痘病毒（SPPV）RM65 株減毒活疫苗和基于LSDV 的商業(yè)疫苗進(jìn)行大規(guī)模疫苗免疫，并對(duì)2 種疫苗的安全性和免疫效果進(jìn)行了評(píng)價(jià)，2 種疫苗同時(shí)隨機(jī)接種15 個(gè)奶牛場(chǎng)的4 694 頭奶牛，與（SPPV）RM65疫苗相比，LSD 疫苗免疫后經(jīng)實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)其免疫有效率為77%。接種免疫LSD 減毒疫苗的奶牛中，只有0.38% 出現(xiàn)了由疫苗引起的全身不良反應(yīng)，主要是免疫后14 d 內(nèi)在皮膚上出現(xiàn)小的腫塊［11］。2009 年阿曼暴發(fā)了嚴(yán)重的地方性LSD 疫情，造成重大經(jīng)濟(jì)損失。2012—2013 年黎巴嫩首次暴發(fā)LSD 疫情，該國(guó)通過(guò)使用RM65 疫苗對(duì)整個(gè)牛群進(jìn)行免疫預(yù)防。2016 年在該國(guó)北部發(fā)現(xiàn)了新的疫情，可能與從敘利亞進(jìn)口牲畜有關(guān)。由于敘利亞多年戰(zhàn)爭(zhēng)，獸醫(yī)機(jī)構(gòu)缺失，至今還沒(méi)有LSD 疫情的報(bào)道。2013—2015 年，土耳其全境幾乎被LSD 席卷，該國(guó)使用當(dāng)?shù)氐臏p毒綿羊痘病毒SPP Bakirk?y 毒株疫苗用于預(yù)防LSD。在2014 年底，塞浦路斯北部的卡帕斯半島的養(yǎng)牛場(chǎng)出現(xiàn)了LSD，當(dāng)?shù)匮杆偈褂脺p毒的LSDV 疫苗接種而得到有效控制。約旦和巴勒斯坦于2013 年加入了受LSDV 感染國(guó)家名單。隨后在2013 年，LSD 疫情擴(kuò)散到伊拉克，并在2014年伊朗西北部省份也發(fā)現(xiàn)疫情?？仆赜?014 年底和2015 年初報(bào)告了LSD 疫情，沙特阿拉伯和巴林于2015 年報(bào)告了LSD 疫情［12］。我國(guó)于2019 年8 月首次在新疆伊犁發(fā)現(xiàn)疫情，在短短的一年時(shí)間內(nèi)，疫情很快蔓延到全國(guó)數(shù)個(gè)省區(qū)，造成重大經(jīng)濟(jì)損失。2020 年10 月，香港將可疑病料送英國(guó)Pirbright 研究所國(guó)際OIE 參考實(shí)驗(yàn)室得到確診，這是LSD 在香港的首份報(bào)告［13］。2021 年3 月，泰國(guó)東北部首次發(fā)生的LSD 疫情，泰國(guó)分離株的序列與目前來(lái)自俄羅斯2019 年（NCBI序列號(hào)：MT134042）、印度2019 年（NCBI 序列號(hào)：MT 074107）和肯尼亞2019年（NCBI 序列號(hào)：MN072619）的分離株相似，核苷酸相似性達(dá)99.8%～100.0%［14］。印度的首例LSD 于2019 年8 月出現(xiàn)，從奧里薩邦并蔓延到其他地區(qū)，為了控制LSD 疫情，印度允許在牛和水牛中緊急使用異源減毒GTPV（Uttarkashi 株）疫苗，并且禁止使用LSD 減毒活疫苗［15］。2020 年11月，越南東北地區(qū)牛群中首次暴發(fā)LSDV 疫情，并迅速蔓延到全國(guó)［16］。緬甸于2020 年11 月也首次發(fā)生疫情，未出現(xiàn)死亡病例［17］。

2.3 在歐洲流行情況

據(jù)報(bào)道，2015 年8 月，LSD 疫情發(fā)生在土耳其和希臘邊境地區(qū)牧場(chǎng)的肉牛上，LSD 疫情首先在土耳其一側(cè)暴發(fā)，之后在2016 年該疫情迅速傳播到希臘的牛群［18］。為了應(yīng)對(duì)疫情，希臘政府迅速接種疫苗進(jìn)行預(yù)防，并比較接種疫苗和未接種疫苗的牛群發(fā)病率，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，牛群接種后14 d和30 d，疫苗有效率分別達(dá)到62.5%和80.0%。但由于未能及時(shí)獲得足夠數(shù)量的疫苗，該病繼續(xù)蔓延至希臘的中西部地區(qū)。疫情的蔓延正如人們預(yù)期的那樣，到2016 年，該病迅速遍及保加利亞、塞爾維亞、黑山、馬其頓共和國(guó)、科索沃等東歐國(guó)家和地區(qū)［19］。2014 年LSD 從土耳其、伊拉克和伊朗蔓延到北高加索地區(qū)，在阿塞拜疆發(fā)現(xiàn)了LSD 疫情。2015 年12 月下旬亞美尼亞發(fā)現(xiàn)首例LSD 病例，并在2016 年初通過(guò)實(shí)驗(yàn)室確診。哈薩克斯坦在2016 年底受到疫情影響，并很快蔓延到俄羅斯、烏克蘭、摩爾多瓦、土庫(kù)曼斯坦。

在受疫情影響較嚴(yán)重的巴爾干地區(qū)國(guó)家，于2016 年底和2017 年期間成功對(duì)整個(gè)牛群進(jìn)行大規(guī)模疫苗接種。希臘和保加利亞實(shí)行全面淘汰政策。其他國(guó)家最初對(duì)受感染農(nóng)場(chǎng)的所有牛進(jìn)行淘汰，之后采用疫苗接種的方法進(jìn)行預(yù)防，只對(duì)表現(xiàn)出臨床癥狀的牛實(shí)施淘汰政策。迄今為止，東歐和南歐地區(qū)的國(guó)家使用安全有效的LSD 疫苗進(jìn)行免疫預(yù)防，其疫苗接種覆蓋率接近100%，使該病在這些國(guó)家的流行得到有效的控制。

3 牛結(jié)節(jié)性皮膚?。↙SD）免疫策略

由于沒(méi)有針對(duì)LSDV 的治療藥物，因此接種疫苗是控制該病的主要手段之一。作為預(yù)防使用的疫苗，必須具備良好疫苗的先決條件，即免疫后對(duì)動(dòng)物安全，能產(chǎn)生有效的免疫反應(yīng)并抵抗病原微生物的攻擊。由于痘病毒屬的病毒能誘導(dǎo)產(chǎn)生良好的細(xì)胞免疫反應(yīng)，因此LSDV 疫苗主要以減毒活疫苗為主，而減毒活疫苗的安全性取決于它可能引起的不良反應(yīng)和嚴(yán)重程度、毒株在田間應(yīng)用后毒力回復(fù)突變的可能性及其疫苗毒株本身的純度。疫苗免疫后提供的保護(hù)取決于它引發(fā)的特定免疫反應(yīng)，并且可以通過(guò)免疫效力試驗(yàn)檢驗(yàn)其免疫效果。由于羊痘病毒屬的病毒在基因序列上具有較高的同源性，且沒(méi)有血清型，之前有人建議開發(fā)能預(yù)防所有痘病毒的通用疫苗。但是目前還沒(méi)有可供通用的疫苗問(wèn)世［20-21］。主要原因有以下3 個(gè)方面，第一，雖然山羊痘病毒疫苗可能對(duì)特定宿主有效，但在不同宿主中，由于未完全減毒或減毒過(guò)度導(dǎo)致對(duì)其他宿主免疫效果不好；第二，疫苗的質(zhì)量控制和生產(chǎn)可能沒(méi)有遵循良好的生產(chǎn)規(guī)范（GMP），導(dǎo)致生產(chǎn)的疫苗不符合要求；第三，由于SPV、GPV 和LSDV 在全球的地理分布不同，有的國(guó)家只有這三種疫苗中的其中一種或兩種，且不同疫苗潛在的安全問(wèn)題，受疫情影響的國(guó)家將傾向于使用只針對(duì)本國(guó)疫情的疫苗［22］。

英國(guó)通過(guò)采取淘汰、限制動(dòng)物移動(dòng)和檢疫策略成功根除了羊痘和山羊痘，對(duì)消除LSD 具有一定的借鑒意義。但是面對(duì)LSD 帶來(lái)的威脅，采用上述防控策略防控LSD 還是有很大的難度。以色列在1989 年第一次暴發(fā)LSD 疫情后，對(duì)受感染地區(qū)的所有綿羊、山羊和牛實(shí)施屠宰淘汰政策，因此一度消除了LSD，但在2006 年和2007 年再次暴發(fā)了LSD 疫情［23］。目前，以色列使用RM-65 疫苗預(yù)防LSD，但迄今為止收集的證據(jù)表明該疫苗非常無(wú)效，但政府采取改良的撲殺政策控制了該病的蔓延，另外，在受感染地區(qū)牛的密度低也是能夠控制疫情的一個(gè)原因。歐洲食品安全局通過(guò)數(shù)學(xué)模型評(píng)估不同控制措施對(duì)LSD 暴發(fā)后傳播的影響，研究表明，與撲殺政策相比，即使在疫苗免疫覆蓋率不高的情況下，疫苗接種對(duì)減少LSDV 的傳播具有重要作用［24］。以色列由于采取大規(guī)模疫苗接種措施，基本控制了該病的流行。然而，由于LSDV 傳播媒介的存在，如果停止接種疫苗，可能會(huì)再次暴發(fā)疫情。以色列和巴爾干地區(qū)防控LSD 的經(jīng)驗(yàn)表明，疫苗接種是預(yù)防和控制該病的最主要手段，通過(guò)提高疫苗的覆蓋率，提高牛群的免疫力可進(jìn)一步遏制LSD 的傳播。為了有效根除LSD 疫情，需要在受疫情影響的國(guó)家和地區(qū)，采取協(xié)調(diào)一致的疫苗接種策略建立堅(jiān)實(shí)的免疫帶，才能保證不受疫情的影響，從而獲得無(wú)疫區(qū)維持無(wú)疫狀態(tài)。

從非洲、亞洲和歐洲最近暴發(fā)的LSD 疫情中獲得的防控經(jīng)驗(yàn)表明，國(guó)外LSDV 疫苗免疫出現(xiàn)失敗的原因最常見(jiàn)的是在疫病暴發(fā)時(shí)接種疫苗。另外，還包括疫苗生產(chǎn)過(guò)程中生產(chǎn)環(huán)節(jié)把關(guān)不嚴(yán)格、免疫時(shí)注射針頭的重復(fù)使用、疫苗管理不當(dāng)、冷鏈運(yùn)輸儲(chǔ)存不完善以及使用非法疫苗等問(wèn)題。疫苗免疫失敗現(xiàn)象的發(fā)生，表明必須要加強(qiáng)疫苗生產(chǎn)環(huán)節(jié)的管理，改進(jìn)疫苗生產(chǎn)設(shè)施，重視產(chǎn)品質(zhì)量管理，降低疫苗副作用，保證疫苗的安全性和有效性。此外，非同源疫苗只能提供部分的交叉保護(hù)，應(yīng)盡量使用同源疫苗進(jìn)行預(yù)防免疫提高疫苗的免疫保護(hù)效力。

4 小結(jié)及展望

根據(jù)LSDV 病原特點(diǎn)和流行態(tài)勢(shì)，LSD 已經(jīng)肆掠非洲、亞洲、歐洲等國(guó)家和地區(qū)，其蔓延趨勢(shì)仍在繼續(xù)，對(duì)畜牧業(yè)的影響還在加深。LSD 的流行具有一定的季節(jié)性和地方流行性特性，炎熱潮濕的環(huán)境、蟲媒繁殖旺盛的季節(jié)是LSD 流行的關(guān)鍵條件，因此LSD 的防控要結(jié)合LSDV 的病原學(xué)特點(diǎn)和流行病學(xué)特點(diǎn)，應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)的流行病學(xué)調(diào)查，全面摸清LSDV 傳播模式和傳播途徑?；鶎荧F醫(yī)機(jī)構(gòu)和養(yǎng)殖場(chǎng)在做好環(huán)境消毒、蚊蟲數(shù)量控制、實(shí)施嚴(yán)格疫病檢疫措施的同時(shí)，關(guān)鍵是要有安全、高效的疫苗進(jìn)行免疫預(yù)防。根據(jù)國(guó)外防控LSD 的經(jīng)驗(yàn)表明，定期接種安全、有效的疫苗，在牛群中建立足夠的群體免疫力是防控的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，選擇基于LSDV 的弱毒疫苗是防控LSD 的最有效疫苗，而不是用山羊痘病毒弱毒疫苗或綿羊痘病毒弱毒疫苗防控LSD［25］。結(jié)合不同地區(qū)使用山羊痘弱毒疫苗、綿陽(yáng)痘弱毒疫苗和牛結(jié)節(jié)性皮膚病弱毒疫苗的免疫效果認(rèn)為，LSD 的防控還是要使用基于LSDV 的疫苗。由于我國(guó)對(duì)該病的研究起步較晚，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部只能使用山羊痘弱毒疫苗用于該病的防控，因此建議國(guó)家加快LSD 新型基因工程疫苗研發(fā)并建立能鑒別疫苗免疫和自然感染的配套診斷方法，盡快研究出安全、高效的新型疫苗，為我國(guó)該病的防控奠定技術(shù)支撐。期望國(guó)家加快LSD 新型基因工程疫苗研發(fā)并建立能鑒別疫苗免疫和自然感染的配套診斷方法，加強(qiáng)對(duì)該病的研究投入，盡快能夠在LSD 疫苗研制方面取得突破，研究出安全、高效的新型疫苗，為我國(guó)該病的防控奠定技術(shù)支撐，保障我國(guó)養(yǎng)牛業(yè)的健康發(fā)展。