【科技英才】劉秀梵:動物疫病防控的“安全衛士”

半個世紀以來,他總是和動物疫情“賽跑”。他帶領科研團隊奮戰在動物傳染病學研究的前沿,創制出基因Ⅶ型新城疫新型疫苗,成為我國第一個擁有自主知識產權的新城疫疫苗,也是首個有效防控鵝新城疫的疫苗,可同時預防雞群和鵝群中的新城疫。他就是中國工程院院士、國家重點學科預防獸醫學學科帶頭人、揚州大學教授劉秀梵。近日,劉院士接受了記者採訪。

【科技英才】劉秀梵:動物疫病防控的“安全衛士”

劉秀梵(左)在指導研究生做實驗。

揭露病毒變異的“元兇”

新城疫,俗稱雞瘟,與高致病性禽流感一樣,是危害全球養禽業最嚴重的兩大烈性傳染病之一。新城疫的發病率和死亡率高達100%,已被世界動物衛生組織列為法定報告動物疫病。《國家中長期動物疫病防治規劃(2012-2020)》將其列為重點防範的一類動物疫病。

“疫苗免疫是防控新城疫的重要方法,我國雞群新城疫病毒感染率高,所有雞群都高頻率接種疫苗,使用最廣泛的是由國外引進的基因Ⅱ型LaSota疫苗。”劉秀梵說,自20世紀90年代起,我國新城疫的流行特點出現了重大變化,雞群在高頻率接種LaSota疫苗的情況下,仍然普遍發生非典型新城疫。

使用疫苗之後,雞群的感染症狀雖然不太明顯,但死淘率增加,產蛋率下降。同時,對新城疫有天然抵抗力的鵝,也大批發病死亡。新情況的出現,令劉秀梵憂心忡忡,病毒在進化過程中,基因型發生了變異。如何有效防控免疫雞群非典型新城疫和鵝群新城疫成為我國乃至全球養禽業的“燃眉之急”。

在此情況下,劉秀梵團隊啟動了流行病學調查,針對我國新城疫病毒展開分子流行病研究,發明了新城疫病毒遺傳進化快速分析系統,團隊通過對1500多個新城疫病毒分離株的基因型分析,最早發現了基因Ⅶ型新城疫病毒基因組長度特徵,證明了雞群和鵝群中流行的新城疫強毒95%以上都是基因Ⅶ型,無宿主特異性,可以交叉感染致病。這項成果首次明確了新城疫流行株的優勢基因型及其致病機制,為新城疫的精準防控提供了科學依據。

找出了“元兇”後,儘快研製出一種新型疫苗,又成了劉秀梵的頭等大事。

創制首個新城疫疫苗“種子”

“製備與流行株匹配的新城疫疫苗,首先要獲得基因Ⅶ型弱毒株,但基因Ⅶ型新城疫病毒的分離株均為強毒,不符合疫苗種毒的基本要求。”團隊核心成員胡順林說,發明新型疫苗株征程中的這第一座“大山”,令人望而卻步。

“常規的傳代技術,無法使毒力變弱。我們就像在黑暗中找路,研究一時陷入了困境。”胡順林說,在導師劉秀梵的帶領下,團隊很快放棄傳統方法,轉向在當時剛剛興起的反向遺傳技術。

自2001年起,團隊從200多株基因Ⅶ型新城疫病毒流行株中,篩選獲得了在雞胚中繁殖效價高、免疫原性強、交叉保護性好的毒株作為供體,構建含有該毒株基因組全長的感染性克隆,在國際上首創了基因Ⅶ型新城疫強毒直接致弱的反向遺傳技術平臺,突破了常規手段無法致弱Ⅶ型強毒的技術瓶頸,實現了強毒株的精準、快速致弱。

2006年,劉秀梵團隊成功發明出基因Ⅶ型新城疫疫苗毒株ANDV-Ⅶ,是國際上首個基因Ⅶ型疫苗株,也是我國第一個擁有自主知識產權的新城疫疫苗株,打破了我國新城疫疫苗株完全由國外引進的局面。該疫苗株與國際通用疫苗株LaSota性能參數相比,毒力更弱、免疫原性更好,免疫後產生的抗體滴度高4倍以上,清除病毒的能力強10倍以上,不僅用於雞還可用於鵝。

“製備出了疫苗株,我們就有了研製疫苗的‘種子’。”劉秀梵笑著說。

創建疫苗質量評價體系

劉秀梵團隊利用發明的致弱毒株A-NDV-Ⅶ為種毒,研製出了國際上第一個註冊的基因Ⅶ型新城疫病毒滅活疫苗,解決了我國雞群和鵝群新城疫防控的重大問題。2014年,該疫苗獲得國家一類新獸藥證書。

“創建Ⅶ型新城疫滅活疫苗的質量評價體系,是項目研究中面臨的另一大難題,但對於提升我國新城疫疫苗的整體研發水平具有重大意義。”劉秀梵說,現有疫苗的效力檢驗標準具有很強的主觀性,而且評價標準較低,造成常規疫苗不能提供理想的免疫保護,導致免疫雞群中普遍發生新城疫強毒的持續感染和流行。

經潛心研究,劉秀梵團隊創建了Ⅶ型新城疫滅活疫苗的質量評價體系。基因Ⅶ型滅活疫苗與LaSota滅活疫苗的質量標準相比,抗體效檢標準提高了4倍,臨床保護標準提高到至少90%不發病,團隊創新性引入排毒檢驗標準,要求至少70%不排毒,大幅提高了疫苗質量評價標準,且更加客觀、科學。

2014年11月,原農業部頒佈了該疫苗新的試行規程和質量標準。

科學對待生態健康

劉秀梵表示,新城疫疫苗在我國禽群中使用相當頻繁,蛋雞和種雞在飼養週期需要接種新城疫疫苗10次以上,免疫應激大,影響生產性能。依據新疫苗免疫後抗體水平高、維持時間長的優點,研究團隊在全國大型蛋雞養殖生產企業實施了新城疫的“免疫減負”計劃。

北京華都峪口禽業有限責任公司負責人介紹,經減負後,該公司種雞新城疫疫苗的免疫次數減少到了5次,免疫成本降低的同時,生產性能也得到了提高。減負前後的對比數據顯示,成本每年降低約340萬元,母雛銷售量每年增加約352萬隻。

目前,基因Ⅶ型新城疫滅活疫苗已轉讓7家獸醫生物製品龍頭企業,一期轉讓經費達5600萬元,累計生產銷售75.1億羽份,生產企業獲得直接經濟效益2.5億元,已在全國31個省、自治區、直轄市推廣應用,為養殖企業增效50多億元,產生了顯著的經濟效益。

農業農村部獸醫公報顯示,該疫苗自獲准應用以來,我國新城疫的發生數大幅下降,家禽病死率降低,有效減少了病死禽處理帶來的環境壓力,產生了顯著的社會和生態效益,為《國家中長期動物疫病防治規劃》中新城疫淨化目標實現提供了關鍵技術支撐。

“動物與人,是一個大的公共衛生系統。動物疾病與人體健康息息相關,我們要把生態環境的健康當作一個整體來對待。”劉秀梵說。(何佳芮 虞璐)


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