急性动物疫病防控的杀手锏—现场分子诊断

上海快灵生物科技有限公司 研发部

 

中国近年的快速经济发展给畜牧业提供了良好的消费市场,壮大了国内养殖业的规模,同时也催生了中国急剧膨胀的物流与人流。但对于动物疫病防控而言,这恰恰是打开了急性疫病病原传播的潘多拉之盒,使病原能轻松地穿越时空阻隔,发生大范围的传播。2013年的H7N9禽流感给中国的养禽业带来近200亿元的损失,2014年初至今,国内已有新疆、甘肃、宁夏、内蒙、辽宁、山东、湖南等省、自治区先后发生小反刍兽疫疫情,给当地的养羊业几乎带来灭顶之灾,至今疫病防控形势依然严峻。

 

惨痛的养禽业损失震惊了畜牧业科研人员及疫病防控官员,大家纷纷为类似事件的处理方案献计献策。其中一种建议是全国大中城市禁止活禽销售,全部改为冻鸡。按此逻辑,当2014年的小反刍兽疫袭来,也许还要推行冻羊?目前畜牧业中布病,牛结核,口蹄疫的防控压力很大,非洲猪瘟等烈性疫病也有突破检疫防线的风险,是否还要推行冻牛冻猪呢?其实急性动物疫病的传播是“冻”不住的,也不是简单一个“杀”字能处理。毕竟民以食为天,扑杀过度可能引起中国肉食结构的波动,带来社会民众的反弹。古代大禹治水疏而不堵,成就了一段历史传说。急性动物疫病的防控,该考虑选择合适有效的防控工具,而不是一味的封堵与扑杀。

 

急性疫病袭来之时,源头控制与传播阻断是最优先考虑的事项,但目前在这两个环节都存在疫病确诊迟滞问题,导致在实际执行中往往发生一定问题,进而产生更大的损失。2013年的H7N9事件中,3月初上海发生首例病人患者死亡事件,4月4日由哈兽研分离出病毒,而此后的一定时间内,各地疫控部门纷纷表示没有能力检测H7N9。为了保障民众健康,维护社会稳定,4月4日起,上海南京开始关闭活禽市场,禁止活禽交易,有的地方还对活禽进行了扑杀,随后各个省市纷纷跟进,从而拉开了家禽业200亿损失的序幕。

 

目前通用的兽医诊断技术中,免疫学试剂缺乏时效性和准确性,荧光PCR检测往往集中在大中城市实验室,无法在现场解决问题。近年农业部对国内养殖业中瘦肉精滥用问题行了大力整治,至今收效明显。在众多的积极因素中,瘦肉精胶体金试纸的作用不容忽视。它使广大基层工作人员能够在瘦肉精使用源头,牲猪及其肉品流通环节进行现场检测,使瘦肉精违法使用者处于随时被发现并处罚的境地,真正地遏制住了他们滥用的侥幸心理。

 

按照目前动物疫病诊断技术及相关操作流程,疫病发生地的基层兽医疫控单位缺乏病原诊断手段,需要将采集的样品报送省地级疫控单位,重大动物疫病还要再转送国家标准实验室确诊。疫病确诊迟滞的时间中,疫病源头无法实施有效的控制措施,这将导致病原的持续扩散,也容易出现政府迫于社会压力而采取扩大化行为。H7N9事件中活禽交易被多地政府禁止的同时,却并没有发生养禽业及家禽屠宰业内工作人员感染致病率明显上升的报道,因此不能不说禁止活禽交易是一个扩大化的措施。如基层单位能采用胶体金试纸类似的病原诊断试剂,也许就能避免出台禁止活禽交易这个措施, 取而代之以有效的病原监测措施,该能减少养禽业这么惨痛的损失。

 

随着国家对疫病防控的投入重视,核酸分子诊断技术如PCR已经在国内的省地级动物疫病控制中心初步普及,但鉴于其仪器的较高成本及操作技术的复杂性,该技术无法进一步普及到基层兽医站及养殖场。所幸生物技术的迅猛发展催生了现场分子诊断技术,该技术的关键在于核酸恒温扩增技术的成熟发展。其进步主要体现在两个方面,一方面降低了仪器成本及操作的复杂性,另一方面简化了核酸信号的判读。目前国内开发出了多种现场分子诊断技术,从配置可以分为两类:一类是以核酸恒温扩增仪器为基础,通过核酸扩增的荧光信号判读结果。这种诊断技术的恒温扩增仪相比荧光PCR仪,操作简便,体积较小,其仪器价格也有望低于荧光PCR仪,适合作为现场分子诊断工具。另一类现场分子诊断试剂以金属浴为恒温扩增工具,在扩增产物密闭的情况下通过目视判读结果。这种诊断试剂操作简单,判读方便,其仪器配置费用大大低于普通PCR,更适合于基层单位进行现场分子诊断。目视判读方法也有两种:一种是在反应管中对恒温扩增(如LAMP)产物直接进行荧光染色后通过肉眼判读结果,这类方法以广州华峰生物为代表,致力于水产及病原微生物检测的推广;另一种是将恒温扩增的产物通过胶体金试纸的免疫层析显色判读结果,这类方法以上海快灵生物的基因试纸卡系列产品为代表,致力于动物疫病诊断方向的推广。

 

急性疫病发生时疫区的现场分子诊断固然重要,另一个重要环节容易被忽视,那就是畜禽及畜禽肉品的运输流通环节。养殖场毕竟分布在郊区及村野,疫病即便发生了,也容易采取措施控制病原从养殖场传播扩散出去。运输流通中的畜禽及其肉品携带的病原则是疫病扩散的关键环节。尽管进入运输流通环节前的畜禽及其肉品也能进行现场分子诊断,降低病原传播

的风险。但鉴于畜禽的群体数量巨大,一般只能执行一定比例抽检,同时动物群体中隐性感染或初期感染的病原可能发生漏检,因此进入运输流通环节的畜禽还须再次进行现场分子诊断。目前多个大城市严格执行了对流入集贸市场的畜禽检疫监管。但目前处于该监管环节的检疫人员诊断手段有限,几乎没有进行现场病原检测的实验条件。因此尽快配置现场分子诊断试剂到各级动物检疫站,是急性动物疫病防控的重要保障。

 

中国的国情决定了动物疫病防控形势的严峻性,在国家通过强化疫苗免疫进行预防控制的同时,更灵敏更特异的诊断技术也需要优先支持发展。现场分子诊断技术是当代生物医学发展的重要前沿领域之一,也是增速最快的生物诊断子领域。生物诊断产业是我国在国际上少数能与西方国家处于同级别水平的行业。但兽用诊断试剂至今是我国相对空白薄弱的领域,政府相关单位需要有前瞻的眼光,大力支持现场分子诊断技术在动物疫病诊断的跨越式发展,加快建设从农业部到各基层单位的疫病病原分子诊断防控体系,形成分子诊断试剂在兽用诊断试剂中的后发优势,相信重大动物疫病的防控前景将更有希望。

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