2021年12月14日,农业农村部发布了关于印发《“十四五”全国畜牧兽医行业发展规划》的通知并指出,“继续开展非洲猪瘟包村包场排查和入场采样监测”。
2022年1月17日,中国动物疫病预防控制中心印发的《非洲猪瘟防控技术指南》中指出“屠宰企业要严格落实非洲猪瘟自检制度,防止阳性猪只产品流入市场环节”。
近岸蛋白响应国家政策和市场需求,自主研发生产ASFV p72活性蛋白复合物、p30蛋白、p54蛋白、pS273R蛋白、qPCR、LAMP等酶及试剂,且性能优质,满足市场需求,数据详见下文信息。
据世界动物卫生组织(World Organisation for Animal Health,OIE)报告,2020年1月以来,已在35个国家检测到ASFV,影响了超过100万头猪和3万头野猪(数据来源INs和FURs报告),动物损失超过170万头。从下图中可以看到,在中国多个省市均有发现ASFV疫情,整体是比较严重的。
为了满足国内日益增长的非洲猪瘟监测需求,农业农村部自2019年以来一共批准了7种非洲猪瘟检测试剂新兽药。
据国家统计局公布的数据,2021年全国生猪出栏量达6.7亿头。由此可见,ASFV监测的需求是非常庞大的。2021年7月2日,中国动物疫病预防控制中心公布了通过专家评审的ASFV抗体检测试剂盒名单,具体情况见下表:
背景介绍:
非洲猪瘟(African swine fever,ASF)是由非洲猪瘟病毒(African swine fever virus,ASFV)感染家猪或野猪引起的一种急性、热性、高度传染性疾病。ASF原发于非洲,蜱(软蜱科中的钝缘蜱属)是其自然宿主和传播媒介,该病病程短、死亡率高,OIE将其列为法定报告动物疫病,我国将其列为一类动物疫病。
ASFV具有独特而复杂的五层结构,从外到内分别是外膜(Outer membrane)、衣壳(Capsid)、内膜(Inner membrane)、核壳(Core shell)以及核心(Nucleoid)。
ASFV病毒结构示意图(Sheng Liu, et al. Cell Host&Microbo,26, 836–843)
从整体上看,ASFV衣壳结构跟其他核质大DNA病毒(nucleocytoplasmic large DNA viruses,NCLDVs)衣壳结构较为相似,由20个三重对称壳粒聚集体(Trisymmetron)和12个五重对称壳粒聚集体(Pentasymmetron)组成。其中,每个Trisymmetron由135个壳粒(Capsomer)组成,而每个Pentasymmetron由30个壳粒和1个五邻体(Penton)组成。而常用于检测的p72蛋白(近岸蛋白可提供ASFV p72活性蛋白复合物)就是壳粒的主要组成蛋白之一。其基因组为双链闭合线性DNA分子,基因组大小为170~194 kbp,含有150~167 个开放阅读框(open reading frames,ORF),编码54 种结构蛋白和100 多种非结构蛋白。而常用于核酸检测靶基因为B646L(近岸蛋白可提供qPCR、LAMP等相关酶及试剂),此区域也作为ASFV基因分型区域。
ASFV病毒主要蛋白(图片来自于网络)
病毒复制及感染症状:
ASFV 通过内吞或者胞饮作用侵染宿主细胞,其靶细胞主要是单核-巨噬细胞。利用巨胞饮泡或内吞体中低pH的环境,病毒颗粒脱去病毒囊膜,病毒内膜与内体膜融合,暴露病毒基因组。病毒DNA复制与病毒颗粒的组装发生在称为“病毒工厂”-靠近细胞核的特殊胞质区。随后病毒在细胞内组装成成熟的二十面体病毒颗粒,并在细胞中进行复制、转录和翻译。基因组和蛋白质组装完成后通过动力蛋白运输到细胞膜附近,经出芽释放到细胞外。
根据GB/T 18648-2020,将该病毒的临床表现分为最急性、急性、亚急性和慢性。具体表现如下:
(一)最急性:无明显临床症状突然死亡。
(二)急性:体温可高达42摄氏度,沉郁,厌食,耳、四肢、腹部皮肤有出血点,可视黏膜潮红、发绀。眼、鼻有黏液脓性分泌物;呕吐;便秘,粪便表面有血液和黏液覆盖;腹泻,粪便带血。共济失调或步态僵直,呼吸困难,病程延长则出现瘫痪、抽搐等其他神经症状。妊娠母猪流产。病死率可达100% 。病程4至10天。
(三)亚急性:症状与急性相同,但病情较轻,病死率较低。体温波动无规律,一般高于40.5摄氏度。仔猪病死率较高。病程5至30天。
(四)慢性:波状热,呼吸困难,湿*。消瘦或发育迟缓,体弱,毛色暗淡。关节肿胀,皮肤溃疡。死亡率低。病程2至15个月。
疫苗研发:
迄今为止ASFV疫苗研发进展缓慢,ASFV的复杂性是疫苗研制延迟的一个主要因素。灭活疫苗迄今尚未成功,可能是因为病毒颗粒有两种感染形式,即细胞外和细胞内成熟,而中和抗体不能完全抑制这些不同病毒的感染。病毒蛋白p72、p54和p30是已知的中和抗体靶点。减毒活疫苗可诱导高达100%的免疫保护,但是其安全性是个问题,此类疫苗上市仍需要数年时间。基于单个或多个基因或蛋白制作的ASFV亚单位疫苗可能比减毒活疫苗更安全。
抗病毒药:
ASFV具有许多复制所需的特异性酶类,包括RNA和DNA聚合酶,这些酶应该是抗病毒药物开发的良好特异靶点。有几种化合物已被证明在细胞培养中抑制了ASFV的复制,但到目前为止还没有在猪身上进行过试验,目前暂无上市药物。
因为缺乏疫苗以及特别药,目前控制ASF必须依赖于检疫和屠宰政策以及快速检测。这也是国家和各省市接连出台相关防控政策的重要原因。
常见检测方法:
根据GB/T 18648-2020,目前该病毒检测主要分为核酸检测、抗体检测、抗原检测三大类。
抗体检测:是指用抗原检测感染样本中ASFV抗体的方法。ASFV抗体在感染早期(7-10天)就可被检测到,并且会存在数年甚至终生。而ASFV抗体阳性,是机体感染该病毒的最直接证据。GB/T 18648-2020中详细的介绍了ELISA间接、阻断(竞争)、夹心等方法的步骤及结果判读。该方法适用于亚急性、慢性、及大规模血清筛查,但不适用于急性病例(因检测到抗体时,猪可能已经死亡)。目前,用于抗体检测的抗原主要包括p30、p54、p72等蛋白(近岸蛋白可提供非洲猪瘟抗体检测所需p72、p30、p54抗原产品)。如INGENASA基于p72特异性抗体的阻断ELISA检测试剂盒,SVANOVIR 基于p30蛋白的间接ELISA检测试剂盒等。
近岸蛋白提供真核细胞表达的ASFV p72活性蛋白复合物,纯度大于95%,灵敏度高,已经大规模生产,客户认可度高。该蛋白经ELISA方法验证,具有较高的灵敏度,优于竞争公司。
通过检测ASFV阴性及阳性样本及其他疾病样本,显示近岸蛋白ASFV p72蛋白阴阳性符合率高,且特异性好,优于竞争公司。
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DRA149 |
Recombinant ASFV p30 |
核酸检测:是指使用核酸扩增法检测感染样本中ASFV目标基因的方法。已获批的核酸检测试剂盒,主要采用qPCR法和荧光恒温扩增法两种(近岸蛋白可提供qPCR、LAMP等相关酶及试剂)。目前,qPCR检测是该病毒检测的“金标准”,其灵敏度及特异性好,并且设计了防污染系统避免了假阳性问题。qPCR法大多基于ASFV B646L基因的高度保守区设计。也有根据E183L基因、CP530R 基因、CSFV 5'UTR 基因和HP-PRRSV NSP2 基因设计引物和探针。qPCR法检测的灵敏度可比普通PCR法高10~1000倍,已广泛应于ASFV的检测,可以在1h内完成检测。也有部分试剂盒不用核酸提取,直接扩增,但对样品类型要求较高,敏感性也受影响。目前由国家出台的GB/T 18648-2020中所描述的非洲猪瘟病毒实时荧光PCR检测方法在我国非洲猪瘟病毒检测中发挥重要作用。
近岸蛋白提供高灵敏度、高稳定性qPCR检测酶及试剂,适用于不同核酸提取方式获取的样本检测,并具备超强防污染性能,有效防止假阳性。
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同时,为进一步提高ASFV检测效率,越来越多的试剂盒开发商倾向于核酸免提取方式,一方面进一步压缩检测时间,另一方面减少核酸提取成本。为满足该部分应用,近岸蛋白特开发血液直扩型qPCR检测试剂,经ASFV核酸检测验证,可耐受整个检测体系中20-30%的全血含量,抗抑制性能强,并可进行四重基因扩增。
近岸蛋白相关产品
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E179 |
NovoStart® Blood Direct Probe qPCR SuperMix(UDG) |
虽然qPCR方法检测灵敏度高,但受限于仪器设备和实验条件,不能做到实地检测,对于大多数检测条件有限的养殖户来说成本较高。LAMP等温扩增法解决了该类限制,为基层实验室提供了一种选择。LAMP利用Bst DNA聚合酶,在恒温水浴锅等简易设备中即可完成检测,并可用肉眼观测结果。LAMP优势是快速、灵敏,可以在30min内完成检测,操作简单,不需要特殊的仪器设备,在基层如屠宰场、养殖场具备广阔的应用前景。
近岸蛋白提供基于BST 2.0 DNA聚合酶设计的核酸检测试剂,灵敏度高,搭配逆转录酶可进行RNA样本的检测。
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E020-01A |
BST 2.0 DNA Polymerase |
抗原检测:是指采用抗体检测ASFV抗原的方法。ASFV抗原检测目前最常用的方法是夹心ELISA抗原检测。ASFV的p30蛋白由CP204L基因编码,具有很强的免疫原性,可诱导机体产生中和抗体,为病毒的早期蛋白,在感染后4h胞浆内即可检测到。GB/T 18648-2020中详细描述了采用p30蛋白单克隆抗体检测相应的抗原。虽然该方法灵敏度低于“金标准”,存在假阴性的缺陷,但是因为其成本比PCR更为低廉且可在没有特殊实验室仪器的设备下操作,可作为急性病例或者大规模的样本筛查辅助方法。基于抗体开发的胶体金免疫层析法,操作简单、快速,可以10min内完成检测,不需要仪器读数。但该方法的灵敏度较差,可能会存在假阴性结果。由于其局限性,当前仅适用于病死猪的ASFV检测。截止目前有研究以检测p72蛋白建立胶体金法。同样基于侧向层析的荧光免疫技术,灵敏度比胶体金提高了约100倍,操作比ELISA更简便。该方法内含有大量荧光报告分子,荧光信号强而稳定,不受溶剂的影响,具有极强的抗光漂白能力,采用手持式荧光仪读取数值,人为因素影响小。
当前,我国在非洲猪瘟防控方面取得了积极的成效,但是过往疫情已经在我国形成较大的污染面积,仍然有爆发疫情的可能。我们必须加强疫病监测和实验室检测,控制传染源,切断传播途径,保护易感动物等相关措施,才能更好地防控疫情。
参考文献: Sheng Liu, et al. Cryo-EM Structure of the African Swine Fever Virus [J]. Cell Host&Microbo,26, 836–843. 《中华人民共和国国家标准GB/T 18648-2020》.岳龙等.非洲猪瘟概况综述[J]. 养殖与饲料, 2020 年第05 期.欧云文等.非洲猪瘟病毒结构蛋白在病毒感染过程中的作用[J]. |
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