【科技英才】刘秀梵:动物疫病防控的“安全卫士”

发布日期:2020-04-16 11:01
半个世纪以来,他总是和动物疫情“赛跑”。他带领科研团队奋战在动物传染病学研究的前沿,创制出基因Ⅶ型新城疫新型疫苗,成为我国第一个拥有自主知识产权的新城疫疫苗,也是首个有效防控鹅新城疫的疫苗,可同时预防鸡群和鹅群中的新城疫。他就是中国工程院院士、国家重点学科预防兽医学学科带头人、扬州大学教授刘秀梵。近日,刘院士接受了记者采访。

【科技英才】刘秀梵:动物疫病防控的“安全卫士”
刘秀梵(左)在指导研究生做实验。

揭露病毒变异的“元凶”

新城疫,俗称鸡瘟,与高致病性禽流感一样,是危害全球养禽业最严重的两大烈性传染病之一。新城疫的发病率和死亡率高达100%,已被世界动物卫生组织列为法定报告动物疫病。《国家中长期动物疫病防治规划(2012-2020)》将其列为重点防范的一类动物疫病。
“疫苗免疫是防控新城疫的重要方法,我国鸡群新城疫病毒感染率高,所有鸡群都高频率接种疫苗,使用最广泛的是由国外引进的基因Ⅱ型LaSota疫苗。”刘秀梵说,自20世纪90年代起,我国新城疫的流行特点出现了重大变化,鸡群在高频率接种LaSota疫苗的情况下,仍然普遍发生非典型新城疫。
使用疫苗之后,鸡群的感染症状虽然不太明显,但死淘率增加,产蛋率下降。同时,对新城疫有天然抵抗力的鹅,也大批发病死亡。新情况的出现,令刘秀梵忧心忡忡,病毒在进化过程中,基因型发生了变异。如何有效防控免疫鸡群非典型新城疫和鹅群新城疫成为我国乃至全球养禽业的“燃眉之急”。
在此情况下,刘秀梵团队启动了流行病学调查,针对我国新城疫病毒展开分子流行病研究,发明了新城疫病毒遗传进化快速分析系统,团队通过对1500多个新城疫病毒分离株的基因型分析,最早发现了基因Ⅶ型新城疫病毒基因组长度特征,证明了鸡群和鹅群中流行的新城疫强毒95%以上都是基因Ⅶ型,无宿主特异性,可以交叉感染致病。这项成果首次明确了新城疫流行株的优势基因型及其致病机制,为新城疫的精准防控提供了科学依据。
找出了“元凶”后,尽快研制出一种新型疫苗,又成了刘秀梵的头等大事。

创制首个新城疫疫苗“种子”

“制备与流行株匹配的新城疫疫苗,首先要获得基因Ⅶ型弱毒株,但基因Ⅶ型新城疫病毒的分离株均为强毒,不符合疫苗种毒的基本要求。”团队核心成员胡顺林说,发明新型疫苗株征程中的这第一座“大山”,令人望而却步。
“常规的传代技术,无法使毒力变弱。我们就像在黑暗中找路,研究一时陷入了困境。”胡顺林说,在导师刘秀梵的带领下,团队很快放弃传统方法,转向在当时刚刚兴起的反向遗传技术。
自2001年起,团队从200多株基因Ⅶ型新城疫病毒流行株中,筛选获得了在鸡胚中繁殖效价高、免疫原性强、交叉保护性好的毒株作为供体,构建含有该毒株基因组全长的感染性克隆,在国际上首创了基因Ⅶ型新城疫强毒直接致弱的反向遗传技术平台,突破了常规手段无法致弱Ⅶ型强毒的技术瓶颈,实现了强毒株的精准、快速致弱。
2006年,刘秀梵团队成功发明出基因Ⅶ型新城疫疫苗毒株ANDV-Ⅶ,是国际上首个基因Ⅶ型疫苗株,也是我国第一个拥有自主知识产权的新城疫疫苗株,打破了我国新城疫疫苗株完全由国外引进的局面。该疫苗株与国际通用疫苗株LaSota性能参数相比,毒力更弱、免疫原性更好,免疫后产生的抗体滴度高4倍以上,清除病毒的能力强10倍以上,不仅用于鸡还可用于鹅。
“制备出了疫苗株,我们就有了研制疫苗的‘种子’。”刘秀梵笑着说。

创建疫苗质量评价体系

刘秀梵团队利用发明的致弱毒株A-NDV-Ⅶ为种毒,研制出了国际上第一个注册的基因Ⅶ型新城疫病毒灭活疫苗,解决了我国鸡群和鹅群新城疫防控的重大问题。2014年,该疫苗获得国家一类新兽药证书。
“创建Ⅶ型新城疫灭活疫苗的质量评价体系,是项目研究中面临的另一大难题,但对于提升我国新城疫疫苗的整体研发水平具有重大意义。”刘秀梵说,现有疫苗的效力检验标准具有很强的主观性,而且评价标准较低,造成常规疫苗不能提供理想的免疫保护,导致免疫鸡群中普遍发生新城疫强毒的持续感染和流行。
经潜心研究,刘秀梵团队创建了Ⅶ型新城疫灭活疫苗的质量评价体系。基因Ⅶ型灭活疫苗与LaSota灭活疫苗的质量标准相比,抗体效检标准提高了4倍,临床保护标准提高到至少90%不发病,团队创新性引入排毒检验标准,要求至少70%不排毒,大幅提高了疫苗质量评价标准,且更加客观、科学。
2014年11月,原农业部颁布了该疫苗新的试行规程和质量标准。

科学对待生态健康

刘秀梵表示,新城疫疫苗在我国禽群中使用相当频繁,蛋鸡和种鸡在饲养周期需要接种新城疫疫苗10次以上,免疫应激大,影响生产性能。依据新疫苗免疫后抗体水平高、维持时间长的优点,研究团队在全国大型蛋鸡养殖生产企业实施了新城疫的“免疫减负”计划。
北京华都峪口禽业有限责任公司负责人介绍,经减负后,该公司种鸡新城疫疫苗的免疫次数减少到了5次,免疫成本降低的同时,生产性能也得到了提高。减负前后的对比数据显示,成本每年降低约340万元,母雏销售量每年增加约352万只。
目前,基因Ⅶ型新城疫灭活疫苗已转让7家兽医生物制品龙头企业,一期转让经费达5600万元,累计生产销售75.1亿羽份,生产企业获得直接经济效益2.5亿元,已在全国31个省、自治区、直辖市推广应用,为养殖企业增效50多亿元,产生了显著的经济效益。
农业农村部兽医公报显示,该疫苗自获准应用以来,我国新城疫的发生数大幅下降,家禽病死率降低,有效减少了病死禽处理带来的环境压力,产生了显著的社会和生态效益,为《国家中长期动物疫病防治规划》中新城疫净化目标实现提供了关键技术支撑。
“动物与人,是一个大的公共卫生系统。动物疾病与人体健康息息相关,我们要把生态环境的健康当作一个整体来对待。”刘秀梵说。(何佳芮 虞璐)
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