牛病毒性腹泻/黏膜病的免疫预防

兰宇，孟相秋，赵建增
华威特（北京）生物科技有限公司

    摘要：牛病毒性腹泻/黏膜病由牛病毒性腹泻病毒引起的一种急性热性传染病，是危害养牛业的重要疫病之一。本报告对疫病流行对我国养牛业的危害，疫病的血清学流行情况，牛对牛病毒性腹泻病毒感染的免疫应答和免疫抵抗进行了总结，并提出来疫苗接种预防牛病毒性腹泻/黏膜病的措施。

    关键词：牛病毒性腹泻/黏膜病灭活疫苗（1型，NM01株）；疫苗接种

    牛病毒性腹泻/黏膜病是由牛病毒性腹泻病毒（Bovine viral diarrheavirus, BVDV）感染引起的，以急慢性粘膜病、持续性感染和免疫抑制为主要特征的传染性疾病^[1]；该病在世界范围流行，给世界养牛业造成了巨大的经济损失。目前BVDV流行趋势呈明显上升状态，给养牛业的安全生产带来了严重的挑战。

    1疫病流行对我国养牛业的危害

    通常将BVDV引起临床急性感染症状的疾病称为牛病毒性腹泻（BVD），部分持续性感染者被致细胞病变型BVDV超感染时会出现全身的粘膜溃疡即黏膜病，该病也因此被称为牛病毒性腹泻－黏膜病。BVDV能造成外周循环和组织内嗜中性粒细胞的数量减少，导致淋巴细胞功能异常而出现机体的免疫抑制，牛群的继发感染与合并感染频发。BVD主要包括呼吸系统疾病、粘膜病、繁殖障碍性疾病、因免疫抑制导致的继发感染、以及持续性感染（PI）对群体的危害，因而临床症状可见呼吸综合症、肠炎、急或慢性黏膜病、母畜流产、产死胎、畸形胎和先天性缺陷等^[2]。

    各种年龄的牛对BVDV均易感，6月龄以下牛由于母源抗体保护发病率较低，以6～18个月的犊牛发病率较高。在新疫区急性病例多，发病率在5%左右，病死率可高达90%～100%，老疫区感染率在50%以上，以隐性感染为主^[3]。如果母牛在妊娠早期感染ncp型BVDV，胎儿产生免疫耐受而在出生后成为PI牛，这些牛虽没有临床疾病症状，但生长缓慢、健康状态差、成活率低、且终生有病毒血症而不断向外界排毒，成为重要的传染源。因而BVDV PI牛是当前我国牛群面临的最大威胁之一^[4]。

    2  国内流行情况

    我国1980年左右从国外引进牛的流产胎儿中分离到BVDV^[5]，首次证明该病在我国存在。在北京口岸1989年从新西兰引起的种公绵羊体内检出BVDV抗体并分离出病毒，警示BVDV从境外向我国传入的风险是一直存在的。在1980～1990十年间的血清学研究显示^[6],我国牛血清（14581份）中BVDV中和抗体阳性率为19.15%，羊血清（2904份）中BVDV中和抗体阳性率为6.7%。在上世纪未，我国的BVDV感染明显加剧。对我国西北和西南五省（区）黄牛群1999年平均阳性率为46.15%^[7]，其中宁夏、甘肃和陕西黄牛群的感染率分别达到55.95%、41.48%和40.6%；牦牛群BVD的平均阳性率为30.08%，其中四川、甘肃和青海牦牛感染分别达到38.46%、29.41%和28.00%。我国南方部分省市的水牛也有大面积感染^[8],安徽省2000年水牛血清平均阳性率为24.7%，最高地区可达46.7%；江苏省平均阳性率为8.4%，最高地区可达11.1%；广西平均阳性率为10%，最高地区可15.4%。进入本世纪后，BVDV感染率呈进一步升高趋势。内蒙古部分牛场阳性率62.5%，个别牛场阳性率高达100%；山东、河南和河北省BVDV中和抗体阳性率为46.2%～65.0%，其中山东地区牛群中的抗原检出率为5.1%～77.2%，平均为59.6%，较1990年的29%升高了近一倍。

    目前我国很多规模养牛场的犊牛成活率低于95%，成年奶牛的平均产奶量仅为欧美地区的70%左右，BVDV的广泛流行是制约我国养牛业生产水平的重要原因。

    3  牛对BVDV感染的免疫应答和免疫抵抗

    体液免疫与细胞免疫在抵御BVDV感染的过程中都起着重要的作用。在自然暴露及接种弱毒疫苗2-3周后，牛体内可检出BVDV中和抗体，持续10-12周。这种中和抗体能够对BVDV的再感染产生免疫力，而感染抗体的滴度高于疫苗免疫抗体。主要的免疫应答是会对病毒E2和NS2/3 [针对致细胞病变型病毒的NS3]蛋白，对Erns和E1蛋白的反应较弱。接种灭活苗后主要产生针对E2的免疫应答，对NS2/3、Erns及E1蛋白的应答很弱或无应答。基于单克隆抗体的抗原分析，在BVDV E2蛋白上存在多个中和位点，因而诱导E2特异性抗体可起到免疫保护作用。

    在接种弱毒疫苗后，即使没有检测到抗体应答，牛仍能对BVDV的攻击产生保护，说明存在着细胞免疫，引起抗原特异性CD4+, CD8+和γδT淋巴细胞活化。根据DNA疫苗的研究得知，E2和NS3蛋白能诱导保护性T细胞免疫应答。由于体液免疫不能清除进入细胞的病毒，因此细胞免疫在抗BVDV感染中也发挥着重要作用

    根据BVDV基因序列不同分为2种基因型：1型又分为1a和1b。BVDV1（61%）比BVDV2（39%）的自然感染率高，且1b比1a更为流行^[9].基因型的差异造成了BVDV的抗原多样性，但大量试验证明减毒活疫苗和灭活疫苗对于一定范围内抗原性不同的BVDV有交叉反应^[10]。在防疫方案设计时需要权衡疫苗抗原性、可选用的疫苗、防疫的迫切性等因素。

    4利用免疫手段控制BVDV

    疫苗接种建立特异性免疫力，减缓并最终阻断BVDV在牛群中的传播是世界上防控BVDV感染的最有效的方法之一，在美国已经有180多种BVDV疫苗注册，包括弱毒活疫苗和灭活疫苗。应用疫苗控制BVDV有两个理由。其一是在群内已有病毒流行的情况下，可限制感染的扩散。其二是对已感染动物，可减轻临床疾病程度。

    弱毒活疫苗能快速诱导免疫反应、免疫期持久并可诱导局部粘膜免疫，具有较好的免疫力。据目前的研究，BVDV弱毒疫苗存在着一些潜在问题，如污染NCP型BVDV疫苗可能会造成牛的持续性感染^[11],注射发生持续性感染的牛后可能导致黏膜病。前者与生产工艺有关，后者仅发生于PI牛，对生产的影响价值很小。需要注意的是，对妊娠母牛，活疫苗中的非致细胞病变部分可能会穿过胎盘而感染胎儿。另外，活疫苗还可能有一定的免疫抑制而加剧其他感染。对因断奶、断角、去势、运输或感染其他疾病后处于应激状态的牛免疫，接种疫苗可造成一过性免疫抑制。已发现至少一种弱毒苗抑制淋巴细胞和嗜中性白细胞的功能而直接影响先天免疫机能，但并不是所有弱毒疫苗都有安全隐患。不论理论研究的结果如何，从近期和远期效果来看，免疫的好处远大于免疫抑制。即使已发现的问题，也可以通过管理来克服。

    灭活疫苗安全性好且对怀孕牛安全，但是其免疫期相对较短，需要多次接种以产生持续免疫力。而活疫苗仅需接种一次就可免疫，在生产中可以把弱毒苗与灭活苗联合应用来降低弱毒苗的风险。

    我国还没有用于预防BVD的疫苗，无法对BVDV实施有效防控。武华研究团队研制的牛病毒性腹泻/黏膜病灭活疫苗（1型，NM01株）的已完成实验室和临床试验，这一成果有望填补我国这一领域的空白。

    6  BVDV的系统控制

    潜在致病原在易感宿主群内传播与三个因素有关，即传播的可能性，感染期间病原与易感动物接触的频率，及感染持续期。由于PI牛终生排毒且排毒量很大，只能防止易感动物与PI牛接触或减少PI的散毒能力才能降低BVDV传播的可能性。要实现这一目标需要从两个方面着手，一是充分免疫达到群体100%预防感染，前提是没有繁殖及散毒的动物。由于抗原变异及免疫管理等因素的客观存在，达到100%免疫来预防BVDV几乎是不可能。所以第二，要想得到成功防疫，必须清除群内的PI牛，必须控制从外部引入BVDV的风险。

    在当前我国BVDV流行率处于极端高位的情况，普及BVDV免疫并长期监测并坚决淘汰PI牛是BVDV防疫的长期策略。

    最后，由于BVDV毒株之间存在抗原多样性，感染宿主广泛，不仅可以感染牛，而且可以感染猪、绵羊、山羊、鹿、骆驼及其他野生反刍动物^[12]。为避免外来BVDV的感染威胁，必须建立牛群的生物安全体系防止BVDV由羊、猪等家畜传入牛群。

参考文献
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