“小疫苗”解决大问题
 

——记猪病毒性腹泻三联活疫苗的研制之路

文章来源:中国农业科学院哈尔滨兽医研究所作者: 点击数:发布时间:2016-12-29【字体:   

2010年底开始,猪流行性腹泻病横扫我国大江南北,造成7日龄内的仔猪死亡率高达80%,给养猪业带来了极大的灾难,随即又在亚洲和北美洲等等地出现,给世界各国的养猪业带来毁灭性打击。按照我国每年出栏7亿头肉猪计算,包括仔猪损失和饲养成本在内,每年因猪流行性腹泻病带给养猪业的损失高达300亿元。

  面对席卷全球的疫情,中国农业科学院哈尔滨兽医研究所猪消化道创新团队夜以继日,斩关夺隘。2014年12月26日,历经10年的不懈努力,他们一举研制成功了猪传染性胃肠炎、猪流行性腹泻、猪轮状病毒(G5型)三联活疫苗(简称猪腹泻三联活疫苗),2015年3月24日,猪腹泻三联苗在哈兽研维科生物正式投产上市。截止到目前,猪腹泻三联苗在全国30个省区市推广应用948.5万头份,受到了广大养殖企业和养猪场的广泛好评,取得了巨大的社会和经济效益,猪腹泻三联活疫苗的问世,让哺乳仔猪死亡的“第一杀手”有了克星,对防控我国猪病毒性腹泻的发生起到了重大作用。
  哺乳仔猪死亡的“第一杀手”
  猪传染性胃肠炎、猪流行性腹泻、猪轮状病毒感染是目前引起我国猪病毒性腹泻的重要疾病,均能引起猪呕吐、水样腹泻、脱水,导致7日龄以内哺乳仔猪的成活率下降。这三种病毒性传染病已成为世界性疫病,在我国所有养猪省份均有发生和流行。新生仔猪腹泻的大规模暴发引起养猪行业者的恐慌,其高死亡率也成了2011年生猪高价的重要推手。对于猪病毒性腹泻而言无特效药可治,用疫苗进行免疫接种是预防和控制猪病毒性腹泻发生的重要手段。虽然当时我国有预防猪腹泻的二联灭活疫苗,但是活疫苗被行业人士推崇为防控仔猪流行性腹泻最好的方式。
  三十年坚守 十年的磨炼 打造猪病毒性腹泻的克星
  一个成果的取得饱含着多少科学家的辛勤和汗水。据中国农业科学院哈尔滨兽医研究所猪消化道创新团队首席科学家冯力介绍,他们对猪腹泻病毒的研究可以追溯到上个世纪70年代,至今已走过了37个年头。从刚开始疫苗后海穴注射的探索到疫苗的成功面世,再从灭活二联疫苗到弱毒二联疫苗,直至今天猪腹泻三联弱毒疫苗的研制成功,每一次新成果的创制都密切关注生产实际,也受到业内的广泛关注。伴随着猪病毒性腹泻的研究,冯力也从当年的毛头小伙变成了成熟稳重的团队首席科学家,他带领的猪消化道传染病创新团队是首批进入中国农业科学院科技创新工程的团队之一。据冯力介绍,“就目前病原学检测的情况而言,猪流行性腹泻病毒(PEDV)是主要病因,但是单一感染猪传染性胃肠炎及轮状病毒的情况也依然存在,两两或三种混合感染非常严重。在我国,猪轮状病毒的污染非常普遍,如果进行抗体检测,其阳性率在95%以上”。他认为,腹泻病的混合感染非常严重,腹泻多联疫苗的研发与应用是解决这一行业问题的关键。
  通过分子流行病学和血清学分析,冯力团队证实我国猪轮状病毒流行毒株至少存在6种基因型,其中G5型是我国猪轮状病毒的优势基因型。为了筛选猪轮状病毒疫苗候选株,团队进行了大量现地病料检测、测序和遗传演化分析。功夫不负有心人。终于从宁夏某猪场的仔猪腹泻病料中检测到了具有代表性的G5型毒株;随后成功分离到了NX强毒株,成功培育出了猪轮状病毒G5型弱毒疫苗株(NX株)。但是新的困难接踵而来,实验用动物阴性母猪难以找到,无法证实 NX株疫苗的安全性和有效性。为了得到阴性母猪,团队成员通常要到偏避的山区或村庄寻找散户饲养的母猪采血、检测。然而经常是辛苦采的上百份血清没有一份能达到实验要求。阳光总在风雨后。大批量实验后,终于确定了疫苗对母猪(妊娠母猪)、仔猪均安全有效。
  为了突破早期猪腹泻二联活疫苗繁琐费时、外源病毒污染、成本高等缺陷,冯力研究员在国内率先委托武汉大学对非洲绿猴源、猪源传代细胞系进行了“致癌、致畸、致突变(三致)”试验,结果证实这些传代细胞系无“三致”作用。在此基础上,他们一鼓作气,采用优化的传代细胞系进行病毒繁殖,在保证病毒高效价的前提下,解决了外源病毒污染难以控制的问题,降低了生产成本(与原代细胞相比节约成本500-1000元),同时符合动物福利原则且适用于规模化生产。
  由于三种疾病的临床症状非常相似,现地养殖户很难辨别三种疫病,为了有效地区分现地强弱毒株感染、疫苗免疫后抗体的消长规律和更好地指导现地生产,团队先后建立了检测病毒核酸的有效方法,实现了三种病原的快速高通量检测。研制出了区分强、弱毒株感染的技术和分析诊断方法;研制出了敏感与特异的三种病毒ELISA抗体试剂盒;重新修订了农业行业标准《猪流行性腹泻诊断技术》、《猪传染性胃肠炎诊断技术》。
  国家标准的严格意味着对养殖户的高度负责。规程一次次申报,一次次修改、一次次实验,现地的迫切需求,一度让冯力感到非常焦虑。“宝剑锋从磨砺出,梅花香自苦寒来”。猪腹泻三联活疫苗经过十多年的磨砺终于焕发出了梅花般的香气。在养猪业云霓之望之时,创制了国内首个猪腹泻三联活疫苗,填补了国内无猪轮状病毒疫苗的空白,也是首个针对三种病毒混合感染的活疫苗,对单一与混合感染均有效。与猪传染性胃肠炎、猪流行性腹泻灭活疫苗相比提高了10%-15%的保护率。在全国9个猪场进行了不同批次疫苗的临床试验(共计45000头份),区域免疫保护率超过95%,猪场病毒性腹泻发病率由原来的8~12%左右下降到3~5%以下。据估算,该疫苗的成功应用,每年可为国内养猪业多增经济效益数十亿元。
  成果推广应用 获得一致认可和好评
  2015年3月,哈尔滨维科生物技术开发公司率先推出了国内首个猪腹泻三联活疫苗。疫苗的成功上市,给我国养猪业带来了福音,引起了国内各大媒体的关注。《科技日报》给予的评价是“受腹泻病困扰的养猪业迎来科技新福音。填补国内空白,一针预防三种疫病‘一箭三雕’效果,对控制混合感染具有很强针对性。每年可为国内养猪业新增经济效益几十亿元”。《中国新闻网》给予的评价是“猪腹泻三联苗属国际先进、国内首创。成功研制填补了国内空白,一针同时预防三种重大疫病,对控制混合感染具有很强的针对性。”
  在取得成果和荣誉后,猪消化道传染病创新团队并没有放慢脚步。为了更好地把产品、知识与技术送到生产第一线,让广大养殖户认识、了解和接受猪腹泻三联活疫苗,团队首席科学家冯力研究员自2015年以来,在全国26个省区市进行技术培训讲座60余场,听众约8000余人,扩大了猪腹泻三联活疫苗在全国的知名度。为了扩大三联活疫苗的使用率,冯力研究员曾创下了10天跑8个省讲座的记录,其中的辛苦可想而知。团队其他成员也走进基层,进行技术讲座、疫苗推广和现地病料的诊断检测工作。如今猪腹泻三联苗已上市销售一年半的时间,有效地降低了猪病毒性腹泻的发病率和死亡率,增加了广大养猪企业和养殖业户的经济效益。据统计,应用猪腹泻三联活疫苗以来,国内6个大型养殖企业平均提高经济效益1500余万元。
  猪腹三联活疫苗的技术先进性和良好的市场口碑得到中国养猪界的认可和赞扬。在中国农业科学院举办的“2016年度中国农业科学院科技成果奖”评选活动中脱颖而出,不负众望地摘得桂冠,获得“杰出科技创新奖”。在“信得杯”2016年度猪e网网友信得过企业口碑百强评选中获得“腹泻疫苗口碑三强”荣誉称号。金杯、银杯不如老百姓的口碑。四川达州的某企业负责人每次见到冯力研究员,都拉着他的手说,“冯老师,太谢谢你们了,是你们研制的疫苗让我们公司免于仔猪腹泻的困扰,让我们生产成绩达到了美国的水平”。这样的情形还有很多。一个小疫苗解决了困扰养猪业多年的大问题。
  直面挑战,继往开来,服务经济主战场
  科学永无止境,只要病毒在地球上存活一天,研究就会永无停息。对哈兽研人来说,没有最好的疫苗,只有更好的疫苗。冯力和他的团队深深的知道,这里不是终点,而是一个新的起点。新的猪腹泻病毒的出现、病原的变异及免疫逃逸、猪病毒性腹泻的病原非常复杂,混合感染非常严重。这些新问题的出现已经给我国养猪业造成了巨大的潜在威胁。
  面对挑战,冯力率领团队成员扬帆起航,夜以继日的开展新的研究工作,奔波在发病猪场和实验室之间,面对科研创新中的激流和险滩,面对日复一日平凡而要耐得住寂寞的科研工作,直面挑战,乘风破浪,直挂云帆济沧海。