重组禽流感病毒(H5+H7)二价灭活疫苗对鸡和鸭的免疫效果观察

重组禽流感病毒(H 5+H 7)二价灭活疫苗对鸡和鸭的免疫效果观察
冯肖肖1,吴赟竑1,吴雪军1,华炯钢2,张㊀存2,张㊀璐1,何㊀杰1,徐㊀辉1
(1.浙江省动物疫病预防控制中心,浙江杭州311199;2.浙江省农业科学院畜牧兽医研究所,浙江杭州311199)㊀㊀摘要:H7N9流感变异毒株的出现给我国家禽养殖业造成了严重的疫情风险㊂为了解和评估新型重组禽流感H5+H7二价灭活疫苗(H5N1Re-8株+H7N9H7-Re1株)的免疫效果和抗体消长规律,我们开展了鸡㊁鸭现场免疫试验㊂监测结果表明,该疫苗对蛋鸡和蛋鸭都具有良好的免疫效果,H5和H7亚型免疫抗体水平在免疫后2周均能达到100%的免疫合格率㊂对雏鸡也具有较好的免疫效果,免疫一次时H5和H7亚型抗体合格率分别在一免后3周和2周达到70%以上,并维持到一免后13周;进行二次免疫后,H5和H7亚型抗体合格率在二免后1周都达到100%㊂对雏鸭的免疫效果相对较差,一次免疫的H5亚型抗体水平不能达到70%的免疫合格标准,二免后1周H5和H7亚型抗体合格率均能达到80%以上,必须加强免疫一次才能达到满意的免疫效果㊂
关键词:H7N9流感病毒;重组禽流感H5+H7二价灭活苗;免疫效果
中图分类号:S852.4㊀㊀㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:05296005(2019)02000807
㊀㊀
Immune Effects of the Inactivated H5and H7Subtype Avian Influenza Virus Vaccine (H5N1Re-8and H7N9Re-1)Applied in Chickens and Ducks
FENG Xiao-xiao 1,WU Yun-hong 1,WU Xue-jun 1,HUA Jiong-gang 2,ZHANG Cun 2,
ZHANG Lu 1,HE Jie 1,XU Hui 1
(1.Zhejiang Center of Animal Disease Control,Hangzhou 311199,China ;2.Zhejiang Academy of Agricultural Sciences,Institute of Animal Husbandry and Veterinary Science,Hangzhou 311199,China)
Abstract :The new mutants of H7N9avian influenza viruses have caused devastating poultry diseases and severe economic dam-age scince 2017.Here,we evaluated the immune effect of the inactivated H5and H7subtype avian influenza vaccine (H5N1Re-8and H7N9Re-1)in chickens and ducks.According to the immune procedure made by Ministry of Agriculture of the People s Repub-lic of China,chickens and ducks were immunized with H5N1Re-8and H7N9Re-1vaccine and the hemagglutinin-inhibition (HI)antibody was detected on a weekly basis.Our results indicated that H5N1Re-8and H7N9Re-1vaccine induced strong immune re-sponse in egg-laying poultry,and 100%of participants in groups had high protective antibody levels in two weeks post one-time vac-cination.For the first immunization in chickls,the H5and H7antibodies could reached 70%protective threshold in three and two weeks post one-time vaccination,respectively.Then,chicks inoculated for the second immunization had the 100%of H5and H7
protective antibody levels in one week post two-time immunization.The H5antibody level of ducklings vaccinated one time was bel-low the 70%protective threshold,while the H5and H7antibody level of ducklings was above 80%in one week post two-time vacci-nation.Thus ducklings need two-time vaccination to get good immune response.
Key words :H7N9avian influenza virus ;inactivated H5and H7subtype avian influenza virus vaccine ;Immune effects.Corresponding author :XU hui
收稿日期:20180223
基金项目:浙江省 三农六方 科技协作项目(CTZB-F16-0728AWZ-SNY1-39)
作者简介:冯肖肖(1984),女,兽医师,博士,从事动物监测工作,E-mail:fengxiaoxiao5713@
通讯作者:徐辉,E-mail:xuhui888@
㊀㊀2013年2月开始我国上海㊁安徽㊁浙江等省市相继出现了人感染H7N9流感的病例,并迅速传播至其他省份,流行呈散发趋势[1-5]㊂截止到2017年
12月,我国已有人感染H7N9确诊病例1457例,死亡571例,死亡率为39.19%㊂H7N9亚型流感病毒属于正粘病毒科甲型流感病毒属,其基因组为8个节段的负链单股RNA 病毒,在病毒增殖中极易发生变异[3-4]㊂2013年以来发现的H7N9流感病毒对禽类表现为低致病性,感染禽类后并无明显临床症
状,并可以在禽类中持续扩散和传播[4-5]㊂但是随着病毒的变异和进化,2017年5月12日我国农业部首次报道了一起家禽H7N9流感疫情,该新型H7N9流感病毒HA蛋白的裂解位点发生了变异,呈现典型的高致病性禽流感分子特征,对禽类表现为高致病性,临床症状与H5亚型高致病性禽流感类似,死亡率较高,对家禽养殖和人类健康造成极大威胁[8-9]㊂截止到目前,我国河南㊁天津㊁陕西㊁内蒙㊁黑龙江㊁安徽和河北等7个省份相继发生了8起H7N9流感疫情,该疫情的快速传播和流行已经给我国养禽业带来严重的经济损失,为防范家禽H7N9疫情风险,保障公共卫生安全,农业部决定从2017年9月起全面实施H7N9免疫㊂
为了解和评估重组禽流感病毒H5+H7二价灭活疫苗(H5N1Re-8株+H7N9H7-Re1株)(简称H5+H7二价苗)免疫禽群后抗体变化情况和免疫效果,本次试验选择了H7抗体阴性的鸡场和鸭场各1个,按照农业部高致病性禽流感免疫方案规定的免疫程序,开展了鸡鸭现场免疫试验,通过分析禽群免疫后的抗体效价和免疫合格率,评估H5+ H7二价苗的免疫效果,从而为高致病性禽流感免疫方案制定提供可靠的理论依据和技术支撑㊂
1㊀材料与方法
1.1㊀主要材料㊀14日龄雏鸡和255日龄蛋鸡由杭州余杭应田和蛋鸡场提供,主要品种为仙居鸡;14日龄雏鸭和288日龄蛋鸭由绍兴咸亨绍鸭育种有限公司提供,主要品种为绍兴麻鸭㊂重组禽流感H5+ H7二价灭活疫苗(H5N1Re-8株和H7N9Re-1株)由农业部指定疫苗厂家哈尔滨维科生物技术开发公司生产,生产日期为2017002,有效期为201806㊂禽流感H5(Re-8株)HI抗原(批号抗原2016008/阳性血清2016001),H7N9H7-Re1株流感HI抗原(批号2016002/阳性血清2015002),均来自哈尔滨维科生物技术开发公司㊂
1.2㊀试验方法
1.2.1㊀蛋鸡免疫抗体水平的测定㊀选取30只255日龄的蛋鸡,按照农业部高致病性禽流感免疫方案规定的免疫程序,首次免疫后4周加强免疫1次,免疫剂量均为0.5mL/只,在免疫后0周(255日龄)㊁1周(262日龄)㊁2周(269日龄)㊁3周(276日龄)㊁4周(283日龄)㊁5周(290日龄)㊁6周(297日龄)㊁7周(304日龄)和8周(311日龄)各采血进行抗体检测,记录并计算产蛋量㊂
1.2.2㊀雏鸡免疫抗体水平的测定㊀100只孵化至14日龄的雏鸡随机分为A㊁B两组进行免疫,按照农业部高致病性禽流感免疫方案规定的免疫程序,A 组为 二次免疫组 ,14日龄首次接种H5+H7二价灭活疫苗0.3mL/只,35日龄二次免疫接种疫苗0. 5mL/只;B组为 一次免疫组 ,只在14日龄接种1次疫苗0.3mL/只㊂在免疫后0周(14日龄)㊁1周(21日龄)㊁2周(28日龄)㊁3周(35日龄)㊁4周(42日龄)㊁5周(49日龄)㊁8周(70日龄)和13周(105日龄)时分别随机取30只采血进行抗体检测㊂1.2.3㊀蛋鸭免疫抗体水平的测定㊀选取30只288日龄的蛋鸭,按照农业部高致病性禽流感免疫方案规定的免疫程序,首次免疫后4周加强免疫1次,免疫剂量均为1.0mL/只,在免疫后0周(288日龄)㊁1周(295日龄)㊁2周(302日龄)㊁3周(309日龄)㊁4周(316日龄)㊁5周(323日龄)㊁6周(330日龄)㊁7周(337日龄)和8周(344日龄)分别采血进行抗体检测,记录并计算产蛋量㊂
1.2.4㊀雏鸭免疫抗体水平的测定㊀100只14日龄的雏鸭分为A㊁B两组进行免疫,按照农业部高致病性禽流感免疫方案规定的免疫程序,A组为 二次免疫组 ,14日龄首次接种疫苗0.5mL/只,35日龄二次免疫接种疫苗1.0mL/只;B组为 1次免疫组 ,只在14日龄接种一次疫苗0.5mL/只㊂在免疫后0周(14日龄)㊁1周(21日龄)㊁2周(28日龄)㊁3周(35日龄)㊁4周(42日龄)㊁5周(49日龄)㊁8周(74日龄)和13周(100日龄)时分别随机取30只采血进行抗体检测㊂
1.2.5㊀抗体检测㊀抗体检测采用国家标准‘高致病性禽流感诊断技术“(GB/T18936 2003)中血凝(HA)和血凝抑制(HI)试验方法,检测同一份血清样品的禽流感H5N1Re-8亚型㊁H7N9H7-Re1亚型禽流感抗体滴度水平㊂
2㊀结果与分析
2.1㊀蛋鸡免疫重组禽流感H5+H7二价疫苗后的免疫抗体水平㊀255日龄蛋鸡首次接种重组禽流感H5+H7二价疫苗,剂量为0.5mL/只,并于一免后4周进行2次免疫,接种剂量为1.0mL/只㊂免疫结果如图1所示,蛋鸡在免疫前其体内已有H5亚型抗体,平均效价达6.43log2,免疫抗体合格率为100%㊂蛋鸡H5亚型抗体水平在1免3周内逐渐上升并达到峰值10.7log2,随后1周有所回落;二免后5周内抗体水平始终维持在8.33~9.50log2之间㊂同时,在蛋鸡免疫周期内,H5亚型免疫抗体合格率始终为100%㊂
蛋鸡在免疫前其体内无H7亚型抗体,一免后
H7亚型抗体水平迅速上升,一免后2周和4周抗体效价分别达到了6.10log 2和8.30log 2;二免后H7抗体水平继续上升,至二免后2周达到峰值
10.13log 2,随后有所下降,至第8周抗体效价为8.33log 2㊂同时,H7亚型免疫抗体合格率在一免后2周迅速上升至100%,免疫后2周~8周始终保持在100%㊂
以上结果显示,蛋鸡在免疫接种重组禽流感
H5+H7二价疫苗二次后,H5亚型抗体水平因母源抗体影响而缓慢上升,H7亚型抗体水平迅速上升,
至免疫后期两者抗体水平变化趋势相近,抗体滴度都在8log 2以上㊂因此,重组禽流感H5+H7二价疫苗在免疫蛋鸡后可以快速达到稳定良好的H5和H7亚型免疫抗体水平及100%的免疫抗体合格率,
具有良好的免疫效果
㊂
图1㊀蛋鸡免疫后H5和H7亚型免疫抗体水平
2.2㊀雏鸡免疫重组禽流感H5+H7二价疫苗后的免疫抗体水平
2.2.1㊀雏鸡一次免疫后的抗体水平㊀雏鸡只在14日龄进行一次免疫接种,剂量为0.3mL /只㊂免疫结果如图2所示,免疫前雏鸡体内的H5亚型母源抗体平均效价为2.53log 2,免疫抗体合格率为
21.88%㊂免疫接种后1周母源抗体消失,H5亚型
免疫抗体水平逐渐上升,第3周抗体水平即可达到
5.37log 2,并在一免后4周达到峰值7.57log 2,随后逐渐下降,第13周(105日龄)抗体平均效价为4.1log 2㊂同时,雏鸡H5亚型免疫抗体合格率在免疫后
3周达到合格(86.67%),第4周和第5周保持在100%,然后有所下降,至免疫后13周仍达到合格(80%
)㊂
图2㊀雏鸡一次免疫后H5和H7亚型免疫抗体水平
㊀㊀雏鸡免疫前体内无H7亚型抗体,免疫接种1周后母源抗体消失,H7亚型抗体水平迅速上升,第2周和第3周抗体平均效价分别可达到4.17log 2和6.37log 2,至免疫后4周达到峰值7.43log 2,随后逐
渐下降,第13周抗体平均效价为3.87log 2㊂雏鸡H7亚型免疫抗体合格率在免疫后2周达到合格(73.33%),第3周至第5周都维持在100%,随后下降,第13周仍合格为83%㊂
以上结果显示,雏鸡免疫接种一次重组禽流感
H5+H7二价疫苗后,第3周开始H5和H7亚型两种免疫抗体合格率均在70%合格线以上波动,第4周达到最高水平,随后逐渐下降,免疫8周以后抗体效价均低于6log 2㊂与蛋鸡免疫后情况相似,免疫初期H7亚型抗体上升速率同样快于H5亚型抗体,这可能是因为疫苗本身H7亚型抗原含量高于H5亚型引起的㊂这表明,重组禽流感H5+H7二价疫苗在免疫雏鸡一次后可以提供一定的免疫保护效果,但是不能产生较高的抗体水平,免疫效果欠佳㊂
2.2.2㊀雏鸡二次免疫后的抗体水平雏鸡在14日龄和35日龄分别进行剂量为0.3mL /只和0.5mL /只的免疫接种㊂免疫结果如图3所示,在首免后3周进行二次免疫后,H5和H7亚型免疫抗体水平均继续保持上升趋势,至第5周达到峰值,抗体平均效价分别为9.10log 2和9.70log 2,随后逐渐下降,第13周(105日龄)H5和H7抗体平均效价分别为7.60log 2和7.10log 2㊂同时,H5和H7亚型免疫抗体合格率在二免后均持续保持在100%㊂
以上结果显示,雏鸡免疫接种两次重组禽流感
H5+H7二价疫苗后,H5和H7亚型免疫抗体合格率分别在第4周和第3周达到100%,并随后保持至第13周试验结束㊂同时对比只免疫一次的雏鸡组(图4),雏鸡二次免疫后各周H5和H7亚型抗体水平均进一步升高了2个滴度左右,并持续稳定在
7log 2以上,在免疫后5周以后两者存在极显著差异(P <0.01)㊂这表明,雏鸡在免疫重组禽流感H5+H7二价疫苗两次后,可以保证雏鸡体内存在稳定持续的高抗体水平和100%的免疫抗体合格率,具有显著的免疫保护效果
㊂
图3㊀雏鸡二次免疫后H5和H7
亚型免疫抗体水平
图4㊀雏鸡免疫一次和两次后免疫抗体水平差异比较
注:用t 检验法进行分析㊂一次免疫与两次免疫相比,∗∗:差异极显著(P <0.01),
∗:差异显著(P <0.05),不标者则为差异不显著(P >0.05)
2.3㊀蛋鸭免疫重组禽流感H5+H7二价疫苗后的免疫抗体水平㊀288日龄蛋鸭首次接种重组禽流感H5+H7二价疫苗后4周进行二次免疫,接种剂量均为
1.0mL /只㊂免疫结果如图5所示,免疫前蛋鸭体内H5亚型抗体平均效价为5.17log 2,免疫抗体合格率为86.67%㊂一免后H5亚型免疫抗体水平在2周迅速上升至9log 2以上,于第4周达到峰值9.73log 2;二免后H5抗体水平继续维持在8.53~9.23log 2之间㊂同时,蛋鸭H5亚型免疫抗体合格率在免疫后2周即可达到100%,并持续维持至第8周㊂
免疫前蛋鸭体内并无H7亚型抗体,免疫后H7
抗体水平快速上升,一免后2周即可达到7.43log 2,随后保持稳定;二免后H7抗体水平进一步上升,于第6周达到峰值10.13log 2,随后保持在9log 2左右的高水平㊂同样的,蛋鸭H7亚型免疫抗体合格率在一免后2周迅速上升至100%并持续保持至第8周㊂
以上结果显示,蛋鸭在免疫接种重组禽流感H5+
H7二价疫苗后可以快速产生并持续保持高水
平的H5和H7亚型免疫抗体和100%免疫抗体合格率,具有良好的免疫效果㊂
图5㊀蛋鸭二次免疫后H5和H7亚型免疫抗体水平
2.4㊀雏鸭免疫重组禽流感H5+H7二价疫苗后的免疫抗体水平
2.4.1㊀雏鸭1次免疫后的抗体水平㊀雏鸭只在14日龄进行一次免疫接种,剂量为0.5mL /只㊂免疫结果如图6所示,免疫前雏鸭体内的H5亚型母源抗体平均效价为0.83log 2,免
疫抗体合格率为
3.33%㊂免疫接种后1周母源抗体消失,H5亚型免疫抗体水平开始缓慢上升,并在免疫后4周达到峰值
4.33log 2,随后逐渐下降,至第13周(105日龄)抗体平均效价为1.77log 2㊂同时,雏鸭H5亚型免疫抗体合格率只有在免疫后4周才能达到70.00%,其余免疫周期内均处于合格线以下㊂
图6㊀雏鸭一次免疫后H5和H7亚型免疫抗体水平
㊀㊀雏鸭免疫前体内无H7亚型抗体,免疫接种后H7亚型免疫抗体水平迅速上升,第3周抗体效价达4.07log 2,并在一免后4周达到峰值5.63log 2,随后迅速下降,第8周以后抗体效价下降为4log 2以下㊂H7亚型免疫抗体合格率在一免后4周才能达到合格(93.33%),随后有所下降,第8周后下降为70%以下㊂
以上结果显示,雏鸭免疫接种一次重组禽流感
H5+H7二价疫苗后,大部分免疫周期内H5和H7
亚型免疫抗体合格率均达不到70%的合格线,于第
4周达到峰值后逐渐下降㊂尽管免疫初期H7亚型抗体上升速率和抗体效价均快于和高于H5亚型抗
体,但免疫后各周抗体效价始终均低于6log 2㊂表明,重组禽流感H5+H7二价疫苗在免疫雏鸭一次后H5和H7亚型免疫抗体水平和合格率整体不高,免疫效果不理想㊂
2.4.2㊀雏鸭2次免疫后的抗体水平㊀雏鸭在14日龄和35日龄分别进行剂量为0.5mL /只和1.0mL /只的免疫接种㊂免疫结果如图7所示,二次免疫后1周H5和H7亚型免疫抗体水平均迅速上升至峰值,效价分别为8.13log 2和9.16log 2,随后开始逐渐下降,至第13周(105日龄)H5和H7抗体平均效价分别为4.93log 2和5.03log 2㊂同时,H5和H7亚型免
疫抗体合格率在二免后均持续保持在70%以上㊂
以上结果显示,雏鸭免疫接种两次重组禽流感H5+H7二价疫苗后,H5和H7亚型免疫抗体合格率均在二免后保持70%以上㊂同时,比较雏鸭免疫一次和两次后免疫抗体水平差异(图8),雏鸭二次免疫后各周H5和H7亚型抗体水平均明
显比只一次免疫组的高3个滴度左右,二免后抗体平均效价均可维持在4.93log 2以上,在二免后
1周以后两者存在极显著差异㊂表明,重组禽流感H5+H7二价疫苗在免疫雏鸭两次后,免疫效果明显要好于一次免疫效果,但弱于于雏鸡和蛋鸡组免疫效果
㊂
图7㊀雏鸭二次免疫后H5和H7
亚型免疫抗体水平
图8㊀雏鸭免疫一次和两次后免疫抗体水平差异比较
注:用t 检验法进行分析㊂一次免疫与两次免疫相比,∗∗:差异极显著(P <0.01),
∗:差异显著(P <0.05),不标者则为差异不显著(P >0.05)
2.5㊀重组禽流感H5+H7二价疫苗免疫后的产蛋影响㊀临床观察结果显示(图9),除鸡群一免后两天饮水量有所增加外,鸡群免疫后的采食饮水㊁精神状态㊁粪便等都保持正常;鸭群免疫后采食量有所下降,1周后恢复正常,其余精神状态和粪便等并无明显变化㊂蛋鸡的产蛋量在免疫前后未见明显变化,只是在免疫接种㊁采样后会出现短暂下降,之后2~3d 即恢复到正常水平㊂蛋鸭产蛋率在免疫前后有比较明显,免疫接种后下降幅度大可达16%~30%,二免后产蛋率逐渐稳定恢复正常水平
㊂
图9㊀蛋鸡和蛋鸭免疫后产蛋率变化情况
3　讨论
低致病性H7N9流感病毒一旦发生变异后对禽类表现为高致病性,2017年以来H7N9流感变异毒株给我国家禽养殖业带来了严重的影响和损失[7-8]㊂国内外禽流感防控实践措施表明,疫苗免疫是防治禽流感的关键措施之一[6,10-11]㊂因此,家
禽H7N9流感的全面免疫是目前高致病性禽流感防控的重要措施,切实有效的保障全国禽类养殖业生产安全和公共卫生安全㊂通过蛋禽2次免疫的现场免疫试验(一免后4周二免)及雏禽的1次和2次免疫(一免后3周二免)的现场免疫试验,结果分析表明:(1)重组禽流感H5+H7二价疫苗对蛋鸡和蛋鸭都具有良好的免疫效果,免疫后2周H5和H7亚型免疫抗体水平均能达到100%的免疫合格率,并能持续保持至二免后4周;(2)重组禽流感H5+H7二价疫苗对雏鸡也具有较好的免疫效果,免疫一次时H5N1Re-8和H7N9Re-1抗体水平分别在一免后3周和2周达到70%以上的免疫合格率,并维持到一免后13周;进行二次免疫后,H5N1Re-8和H7N9Re-1抗体滴度明显高于一次免疫,并维持在较高的抗体水平㊂其中,H5Re-8相对于H7N9Re-1抗体效价产生较慢的原因可能与雏鸡母源抗体的影响有关;(3)重组禽流感H5+H7二价疫苗对雏鸭的免疫效果相对较差,H5N1Re-8抗体水平在一次免疫周期内处于70%合格率以下,一次免疫效果不理想;二免后1周H5和H7亚型抗体水平均能达到80%以上的合格率㊂同时,雏鸭抗体水平和合格率均要明显低于鸡群免疫效果㊂两者免疫后在H5和H7抗体水平上能够相差0.37~3.74log2和1.14~2.30log2个滴度,H5和H7抗体合格率在一免后最高可相差了53和40个百分点,二免后最高相差了20和10个百分点㊂因此,雏鸭必须进行二次免疫才能达到满意的免疫效果;(4)重组禽流感H5+H7二价疫苗免疫后对蛋禽产蛋率有一定程度的影响㊂蛋鸡产蛋率下降较少且很快恢复正常水平,蛋鸭产蛋率变化显著,恢复时间也较长,表明蛋鸭比蛋鸡更易受到应激的影响㊂由于试验需要蛋禽免疫后每周采集血样测定抗体,免疫试验中观察到的蛋鸭产蛋影响时间较长与采血导致的应激反应极大相关㊂
因此,按照农业部推荐的免疫程序,对生长期少于70日龄的鸡一次免疫,生长周期70日龄以上的肉鸡和蛋鸭首次免疫后3~4周进行二次免疫,免疫后H5和H7亚型免疫抗体效价均可达到较高水平并维持较长时间,能满足本省高致病性禽流感防控要求㊂而对生长周期少于70日龄的肉鸭在一次免疫后3周需要进行加强免疫才能保证免疫效果,为减少风险建议免疫2次以上㊂同时,在免疫接种蛋禽时要尽量减少接种应激带来的产蛋率下降的影响,可采取开产前强化免疫㊁疫苗回温注射㊁添加适量多种维生素等措施㊂另外,重组禽流感H5+
H7二价疫苗中抗原含量因不同生产厂家和各批次间的差异可能会有所不同,从而造成免疫后H5和
H7亚型免疫抗体水平差异㊂因此,免疫效果的持续监测是当前高致病性禽流感免疫防控工作中的重要环节㊂家禽免疫接种后及时进行抗体水平的免疫监测和效果评价,对禽群中出现免疫副反应㊁免疫抗体不达标㊁免疫失败等情况要及时处理,进行补免或重免,以确保本省家禽高致病性禽流感的全面免疫效果㊂
参考文献:
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