中国兽医科学 2021，51 (04):412-420
Chinese Veterinary Science网络首发时间：2021-01-25 D01：10.16656/j.issn.l673-4696.2021.0044 中图分类号：S852.659.5 文献标志码：A文章编号：1673-4696(2021)04-0412-09小反刍兽疫根除计划及其疫苗的最新研究进展 张大俊，杨博，史喜绢，张婷，杨金柯，崔卉梅，赵登率，
袁兴国，郑海学，刘湘涛，张克山*
(中国农业科学院兰州兽医研究所家畜疫病病原生物学国家重点实验室
农业部畜禽病毒学重点开放实验室国家口蹄疫参考实验室，甘肃兰州730046) 摘要：主要介绍了小反刍兽疫国内外控制和根除战略方面的内容以及近年来小反刍兽疫疫苗的最新研 究进展，以期为我国小反刍兽疫的净化和根除提供参考。
关键词：小反当兽疫；全球根除计划；疫苗；控制
Peste des petits ruminants eradication plan and
latest research progress on its vaccines
ZHANG Da-jun, YANG B o, SHI Xi-juan, ZHANG Ting, YANG Jin-ke, CUI H ui-m ei, ZHAO Deng-shuai,
YUAN Xing-guo,ZHENG Hai-xue,LIU Xiang-tao,ZHANG Ke-shan*
{State Key Laboratory of Veterinary Etiological Biology/Nalional Foot-and-Mouth Disease Reference Lab o ratory/Key
Laboratory of A nimal V i rology,Ministry of A griculture/Lanzhou Veterinary Research Institute ,Chinese Academy of
Agricultural Sciences ,Lanzhou 730046, China)
Abstract：Control and eradication strategy of peste des petits ruminants (PPR) at home and abroad and the latest research progress of PPR vaccines in recent years were introduced,which provide references for the clearance and eradication of PPR in China.
Key words：peste des petits ruminants ；global eradication plan；vaccine prevention and control * Corresponding author：ZHANG Ke-shan,E-mail ：zks009@126. com
金开诚i小反刍兽疫全球根除计划
i.i小反刍兽疫病毒
小反会兽疫(Peste des p e t i t s ruminants,PPR)被世 界动物卫生组织（Office In t ern a tio n al des Epizooties，O lE)列为I类烈性传染病，是一种具有高度传染性 的急性病毒病，严重影响社会经济[1%。该病的病原 体是小反会兽疫病毒(Peste des petits ruminants virus，P P R V)，国际病毒分类委员会最近更新的病毒分类 显示其被重新命名为小反刍动物麻疼病毒（small ruminant morbillivirus,S R M V)[3]。从结构上看，病毒呈多形性颗粒状，大小为400〜500 n m[4]，在外观上 与副黏病毒科的其他成员相似，被细胞膜衍生的病 毒糖蛋白所包裹，其被视为包膜外突出囊粒[5]。电镜 下还可以观察到小反刍兽疫病毒囊膜厚8〜15 n m，上有长度为8.5〜14.5 n m的纤突m。小反刍兽疫病 毒全基因组全长为15 948个核苷酸[4]，是麻疹病毒 属中基因组最长的病毒[7]。尽管某些病毒在未翻译 区中有六聚核苷酸的插入m，但小反刍兽疫病毒基 因组也符合麻疹病毒属所有成员都共有的“六碱基 原则”一个典型特征，这意味着其病毒基因组长度是 六聚体，这也是保证病毒基因组有效复制所必需的[9]。
收稿日期=2020-10-29；修回日期：2020-12-19
基金项目：国家重点研发计划项目（2018YFD0502100)
作者简介：张大俊（1991-)，男，河南信阳人，硕士生，兽医学专业，研究方向：兽医微生物及其分子生物学，E-mail:vet- **************。*通讯作者：张克山，研究员，主要从事兽医微生物及其分子生物学研究,E-mail:***************。
第4期张大俊等：小反刍兽疫根除计划及其疫苗的最新研究进展413
然而，有研究发现小反刍兽疫病毒基因组序列并非 严格遵循“六碱基原则”，具有一定程度的灵活性:1°]。与其他重要副黏病毒相比，小反刍兽疫病毒的基因 组结构和遗传关系较为复杂。小反刍兽疫病毒基因 组由单股负链无节段的6个转录单位组成，其位次
表1小反刍兽疫病毒编码的蛋白
Table 1 P P R V encoded proteins 从3'端至7端依次为N、P、M、F、H和L顺序排列
对应编码N、P、M、F、H和L共6个结构蛋白（见表1)。另外，利用交替的起始密码子和R N A编辑，分别从 P开放阅读框中产生2个非结构蛋白C和V%。
蛋白名称蛋白大小/ku蛋白功能
Protein name Protein size Protein function
N蛋白58.00免疫抑制的诱导作用显著[12]
P蛋白60.00充当病毒R N A依赖性R N A聚合酶的辅因子[|«
M蛋白38.00在病毒颗粒的组装和释放中起着至关重要的作用[14]
F蛋白59. 14在病毒复制早期起着至关重要的作用[15]
H蛋白67.00在调节病毒的吸附、进人、释放新产生的病毒颗粒方面有重要的作用1151 L蛋白247. 30与P蛋白结合可进行病毒m R N A的复制、转录、加帽和聚腺苷酸化M
湖北经视故事会C蛋白20.00与L蛋甶结合并相互作用M
V蛋白32.28能调节R N A的合成
1.2小反刍兽疫及其危害
小反刍兽疫是威胁发展中国家养羊业健康发 展的最重要因素之一[5]。P P R以高死亡率为特征，已经严重破坏了该行业的经济发展[15#。目前这种趋 势还在不断延续，越来越多的国家出现P P R疫情。据报道，P P R现在已经传播到非洲、亚洲的70多个 国家，近17亿多只绵羊和山羊正受此病的威胁W。
小反刍动物是贫困边远地区低收入家庭的主要经 济来源，另外到2030年对小反刍动物肉产品/牛奶 的需求预计将增长177% ，据估计每年P P R造成的直 接或间接损失价值高达1.45亿至2.10亿美元[20]。根 据联合国粮食及农业组织（the Food and Agriculture Organization of the United Nations,F A O)2018 年的 统计数据[21\在2006—2008年P P R疫情暴发期间，在肯尼亚的图尔卡纳，超过100万只动物丧生，就生 产损失而言，总价值估计为240万美元。2017年，蒙 古首次报告了国内小反刍动物和濒危赛加羚羊种 的P P R疫情。在这种情况下，病毒在多个位置和 时间点在牲畜中传播，导致在野生有蹄类动物中流 行。与赛加羚羊死亡相关的经济损失估计为727万 美元，令人担忧的是对赛加羚羊数量的估计也表明 其种数量减少了 80%，这给该物种的生存带来了 重大风险[22]。小反刍兽疫也被我国列为法定的一类 报告疫病，2007年7月，我国在西藏的阿里地区首 次发生P P R疫情[23]。针对该疫情，政府立即实施了 有效的控制P P R的策略，即全国性的监视计划[24]。2010年至2013年间，西藏地区乃至全国各地未见有P P R疫情的报道，证明了该计划的有效性。但是 该计划的有效性并没有持续下去，2013年11月新 疆维吾尔自治区又暴发了新的P P R疫情，并在下一 个阶段迅速传播到中国22个省级地1^[3]。据报道，2018年6月15日在湖南省发生了最新的P P R疫 情，此后没有新的疫情报告[25]。因此，联合国粮食及 农业组织和世界动物卫生组织在成功根除牛瘟病 毒的基础上，以期于2030年在全球根除P P R™。
1.3小反刍兽疫全球控制和根除战略
根除计划由F A O和O I E制定，若能成功，它将 使P P R成为继2011年牛瘟之后第2个被根除的动 物疾病[27]。2015年在科特迪瓦阿比让举行的国际会 议上通过了 F A◦和O I E推行的P P R全球控制和根 除战略:28]。2015年的“ P P R全球控制和根除策略”的3个主要目标是：（1)到2030年消除P P R;(2)加强 兽医服务；（3)预防和控制其他小反刍动物的主要疾 病。根除策略有4个阶段（见图1)。第1阶段是评估 期，预计持续1到3年，并将要求各国确定羊的数 量、位置以及最容易受到威胁的地方。它还需要赋 予兽医服务以法律权力和其他支持，以使其能够在 需要时进行干预。第2阶段将侧重于控制和风险管 理，并将持续2到5年。在此阶段，将使用系统性疫 苗接种，最初集中在P P R发生率最高的地区。第3 阶段将针对最终根除，也将需要2到5年的时间〜，O I E和F A O表示，在此阶段必须对P P R进行疫苗接 种。O I E和F A O已经注意到有一种廉价、安全和可靠 的P P R疫苗，符合世界动物卫生组织的质量标准;18],
414中国兽医科学第51卷
因根除运动将需要对参与国所有小反刍动物中的 80%进行免疫13。他们建议，国家和地区当局鼓励 疫苗生产商提高生产能力，研究人员寻求方法来制 造可承受更高环境温度的热稳定型疫苗。根除计划的最后阶段将要求各国证明其至少24个月内没有 P P R病例30。这些阶段对应于流行病学风险降低水平 与预防、控制水平提高的组合，包括多阶段，多国参与 及评估、控制、根除和维持无P P R V的状况™。
阶段1!/介段1■隨2_阶段f P介段4阶段4
无有效评估控制报除根除后无PPR
铁钢砂数据阶段阶段阶段状态
1~3年12~5 年|2~5 年1~3年2015 年2030 年
寒韩
图1小反刍兽疫全球根除的四个阶段
Figure 1The four stages of global eradication of PPR
在实施“全球战略”期间，除了已有的P P R疫苗和 特定诊断化验外，还将使用以下非常重要的工具％。已经专门开发了 P P R监测和评估工具（monitoring and assessment tool,P M A T)和疫苗接种后评估工具 (post-vaccination evaluation tool，P V E)。P VE 将使 用各种方法，如被动和主动监测，包括参与性疾病 搜索、血清学调查、畜生产力调查和社会学调查，评估牲畜所有者对疫苗接种成功的看法，从而评估 疫苗接种活动的有效性[31]。全球战略“还将建立一 个关于P P R的全球研究和专门知识网络，以便在研 究人员、技术机构、地区组织、知名专家和发展伙伴 之间建立牢固的伙伴关系，并作为科学技术咨询和 讨论的论坛。
1.4国内小反刍兽疫消灭计划
为切实做好O I E推行的小反刍兽疫控制和根 除计划的工作，有效保障养羊业稳定健康发展，根据 《中华人民共和国动物防疫法》等法律法规和《国家 中长期动物疫病防治规划（2012—2020年）》要求，我国农业农村部制定和印发了《全国小反刍兽疫消 灭计划（2016—2020年）》_。该计划的总体目标是 到2020年，除毗邻小反刍兽疫疫情国家的陆地边 境县（团场）或沿边境线30 k m范围内的免疫隔离带 以外，力争全国达到非免疫无疫区标准％。该计划 严格坚持预防为主的方针，坚持属地管理、分级负 责的原则，实施分区域、分阶段的防治策略，以区域 化管理为抓手，全面推动小反刍兽疫消灭工作。需要 依靠加强日常防疫管理、做好免疫接种工作、加强 监测预警、提高调运监管、加强应急管理、加强边境地区防控，加大宣传培训力度、强化信息沟通与交 流、切实做好评估验收工作等防治措施[33_34]。此外，还需要一系列保障措施，包括：一、各地要加强组织 领导，切实落实小反刍兽疫防控工作责任制，明确 责任单位、责任岗位、责任人，层层抓好落实，做好 消灭计划的组织实施和监督检查；二、条件保障，各 级畜牧兽医部门应积极协调有关部门，进一步加大 投人力度，配合有关部门做好专项资金使用的监督 管理，保障小反刍兽疫消灭计划的实施；三、科技支 撑，各地要加强兽医体系能力建设，特别是各级兽 医实验室能力建设。加强实验室生物安全管理，未经农业部批准，任何单位和个人不得从事小反刍兽 疫病原分离、鉴定、纯化和保存工作[35]。
2小反刍兽疫疫苗的研究进展avas
为了在全球消灭P P R，需要全球各国政府、研究 中心、国际组织和资助机构之间密切的合作。P P R
在 大多数非洲和亚洲国家属于地方流行病，它给农牧 民带来了巨大的经济损失，迫切需要推行国际控制 方案[36]。减毒活疫苗的应用为国际社会成功根除牛 瘟(Rinderpest)提供了有效途径。由于麻疹病毒RPV 和P P R V密切相关，消灭R P V的经验已被应用于控 制P P R V。然而，由于P P R V有广泛变异的倾向，最 好使用由当地分离株制备的区域特异性疫苗。另外，疫苗组合策略比包含单一毒株的单个疫苗接种 策略更经济有效:37]。当前的P P R疫苗有2个主要限 制条件：热不稳定性和无法区分自然感染动物和疫 苗接种动物。随着重组D N A技术的出现，
正在采用
第4期
张大俊等：小反刍兽疫根除计划及其疫苗的最新研究进展415
不同的方法来开发能够实现这种差异化的疫苗（见 图2)。2.1弱毒疫苗
早期使用减毒组织培养牛瘟疫苗作为异种疫 苗具有保护作用[38]，但在根除牛瘟运动期间，考虑
到安全性，这种疫苗被禁止使用。P P R V 的毒力衰减 直到1989年才完成％，此后第一个同源P P R
V 尼日 利亚75/1 (Nigeria 75/1)疫苗株，在P P R 疫苗接种 史上发挥了关键作用[40]。尼日利亚75/1病毒最初 于1975年从一只患病的尼日利亚山羊中被分离出来， 并在Vero细胞中连续繁殖80代以减弱其毒性™。其 他 PPRV 株如 511叩1'丨96、(]〇丨11^&1:〇阳97、/'^51^87等 在Vero细胞中传代75次后也可用于接种疫苗®。受 地域流行限制，Sungri 96和尼日利亚75/1疫苗被 广泛使用，而Arasur 87疫苗的使用基本仅限于印 度。通过血清学酶联免疫吸附试验（Enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)和病毒中和试验（Virus neutralization test, V N T )研究发现，相比较 Sungri 96 疫苗，使用P P R V 尼日利亚75/1疫苗可以诱发更强
的抗体反应。这种疫苗被认为可以保护动物至少3 年，并已在非洲和亚洲的许多国家被使用％。尽管 接种疫苗后引发的免疫在定性和定量方面存在差 异，但两种疫苗在临床上都能保护P P R V 所有4种 亚型的免疫应答。由于P P R 流行国家大多数在地理 上位于热带或亚热带地区，而现有的P P R V 减毒活 疫苗不具有耐热性。因此，可以参考P R V 疫苗具有 高耐热性冻干疫苗的制剂。在各种化学稳定剂的帮 助下，这些减毒疫苗现在可以以冻干的形式获得。 稳定剂用于降低病毒的耐热性和降低对冷链的必 要性。在使用PPRV Nigeria 75/1株构建疫苗时， 发现乳白蛋白水解物-鹿糖（Lactalbumin hydrolysate-sucrose ， LS) 作为 热稳定 剂优于 海藻糖 二水合 物（Trehalose dihydrate ,T D )和缓冲明胶山梨糖醇 (Buffered gelatin-sorbitol,B U G S ):45]。此外，减毒活疫 苗还有许多其他缺点，比如可能被其他活病原体污 染，某些毒力保留，以及毒力恢复的风险。总之，大规 模生产新的和安全的疫苗仍然是当务之急。
图2小反刍兽疫疫苗的分类
Figure 2
PPR vaccine classification
416中国兽医科学第51卷
2.2灭活疫苗
在欧洲等非流行地区，兽医当局选择灭活疫苗作 为可行的替代品。用来自摩洛哥株Maroc/2008的失 活P P R V疫苗接种山羊能产生强烈的免疫应答='结 果表明该疫苗是安全有效的。以菊粉佐剂和T L R9 激动剂寡核苷酸作为佐剂配制的第2种P P R灭活 疫苗，在2次注射后，在大鼠和山羊中诱导100%的血清转化。所有免疫山羊在第9天时血清转化为 P P R V，直到第133天实验期结束保持血清阳性，这 表明灭活疫苗与菊粉佐剂联合使用，是一种很有希 望替代减毒P P R疫苗的方法％。然而，需要进行体 内试验研究来保证其在该领域的使用。此外，灭活 疫苗的效力远低于减毒活疫苗，一般需要重复接种，给其大规模应用带来了不便^
2.3载体疫苗蔡元培的北大时代
2.3.1痘病毒栽体疫苗使用牛痘和羊痘病毒作 为疫苗载体，为R P V开发了区分感染动物和疫苗接 种动物（Differentiating infected from vaccinated animals,D I V A)疫苗圖 。后来 ，以禽痘 (F P)病毒为载体 的疫苗在反刍动物中使用时，引发了非常差的抗体 和细胞介导的免疫反应[49]。由于仅将有限数量的病 毒蛋白（F或H)用作重组抗原，疫苗制备中不存在 P P R V N蛋白可对感染的动物进行血清学鉴定。然 而与减毒活疫苗相比，此类疫苗通常需要多次剂量 且功效降低。这些疫苗没有超出实验阶段，因为由 于转基因生物的释放引起争议，它们的许可受到了 限制，因此无法被使用。表达P P R V糖蛋白的羊疸病 毒载体也已被开发[50]。除了具有相对的耐热性外，使 用重组羊痘病毒疫苗的另一个好处是它可以同时 针对小反刍动物的2种重要病原体（P P R V和山羊/ 绵羊痘)进行疫苗接种iM]，但是基于重组羊痘病毒载 体的疫苗可能由于预先存在的载体免疫力而无法提 供良好的抗体反应，因此可能不是D I V A的理想候选 疫苗。
2.3.2腺病毒载体疫苗复制缺陷型腺病毒（A d)载体疫苗能诱导有效的抗体和细胞介导的（C D4+和C D8+T细胞)免疫反应A d载体还具有佐剂作用535，其可以通过共表达细胞因子进一步增强作用。腺病 毒被认为是用于小型反刍动物的更好的重组载体，因为与人类不同，这些动物对这种载体缺乏任何预 先存在的免疫力[54]。腺病毒载体的热稳定性可以得 到改善，并且可以被大规模生产[55]。像减毒的PPRV 活疫苗一样，已发现单独用A d-H或与Ad-F组合对 山羊进行疫苗接种可诱导有效的抗体反应[56]，并可 诱导山羊对P P R V毒力的抵抗。尽管A d-H和Ad-F 的组合比单独使用A d_H或Ad-F诱导的保护效果 更好:57，但是这些疫苗诱导的保护作用的详细机制 在很大程度上尚不清楚。
2.3.3转基因植物载体疫苗转基因植物疫苗是 刚兴起的一种疫苗生产方式，其能很好地解决传统 针管注射疫苗带来的诸多问题。利用分子生物学技 术将病原体的抗原编码基因转人植物使其在植物 中表达，人或动物食用含有该种抗原的转基因植物 便刺激机体产生免疫应答，从而产生对病毒、寄生 虫等病原的免疫力[58]。在转基因烟草或花生植物中 产生的重组RP V H蛋显示出对F T单特异性恢复期 血清的反应性。当饲喂小鼠和牛时，表达RP V-H的转基因花生叶能诱导中和抗体和淋巴增生反应[59]。尽 管转基因植物疫苗仍处于开发的早期阶段，但这些 研究表明其可预防麻疹病毒感染。
2.4亚单位疫苗
利用杆状病毒作为载体来表达P P R V上的糖蛋 白用作亚单位疫苗的抗原，引起了强烈的中和抗体 反应但是，将杆状病毒表达的H蛋白掺人免疫 刺激复合物（immunostimulatory complex，I S C O M)中后，对强毒株的攻击获得了良好的保护水平。已知 1S C O M诱导细胞介导的免疫应答[61]，因此，似乎细 胞介导的免疫应答是诱导针对麻疹病毒的保护性 免疫应答的主要因素。有研究构建了融合表达P P R V囊膜蛋白F和H胞外区的真核重组质粒P C D N A3J-F-H，在悬浮的C H◦细胞中进行分泌表 达，使用纯化后的融合蛋白免疫B A L B/c小鼠，可诱 导小鼠体内产生针对P P R V的特异性抗体[62]。
3展望
在成功地从全球根除牛瘟后，F A O通过复制根 除牛瘟计划中使用的工具和经验，希望在其发生的 地
区逐步根除P P R。消除P P R的全球战略将为世界 上最脆弱的牧区和农村社区的食品安全和减少贫 困做出重大贡献。该病是O I E法定报告动物疫病，也是全球计划根除的动物疫病，我国将其列为一类 动物疫病。
在这种情况下，疫苗和疫苗接种策略在牲畜社 会经济地位可持续性中起着至关重要的作用[63]。通 过选择稳定剂，工艺强化和自动化来改进冷冻干燥 技术，将有助于开发和生产具有更高稳定性的PPR 减毒活疫苗。通过在已知的感染复数下使用接种物 来扩大P P R疫苗的规模，也有可能避免在连续生产 系统中形成有缺陷的干扰颗粒。采用较短的冷冻干 燥周期，可以以低产量冷冻干燥高产量的病毒，而不
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