宫崎大学产业动物防疫研究中心(CADIC)的山田健太郎教授、三泽尚明特别教授,东京农工大学农学部附属感染症未来疫学研究中心的竹前等副教授、大场真己副教授、松井优人(CADIC客座研究员),以及泰国国立动物卫生研究所组成的研究团队宣布,为把握疫情流行情况,已开发出一种针对牛病毒性家畜传染病“结节性皮肤病”的活疫苗株(疫苗型)、野外流行株(传统型和重组型)的快速简便鉴别诊断方法,有望在日本国内及海外动物防疫工作中有效应用。该成果已发表在国际学术期刊《Veterinary Sciences》的3月1日刊上。

图1 结节性皮肤病患病牛(供图:宫崎大学)
结节性皮肤病(又称牛疙瘩皮肤病)是主要发生在牛和水牛身上的病毒性家畜传染病,死亡率较低,约为1%~5%,多数可自然痊愈,其特征是会引发皮肤结节病变和乳量减少等问题,造成经济损失。引发该疾病的病原病毒是与天花病毒同属痘病毒科的结节性皮肤病病毒(LSDV),通过蚊子等吸血昆虫、污染的饲料或水以及器具等途径感染家畜。该病于1929年在非洲南部的赞比亚首次被报告,1990年代后向中东和欧洲扩散,2019年以后在亚洲各国迅速扩散。
该病的防控措施之一是接种减毒活疫苗。目前使用的疫苗虽对预防有效,但牛接种后可能出现轻度皮肤结节的副作用。
为掌握疫情流行情况,需针对疑似患病出现皮肤结节的牛,区分其结节是由野外流行株感染还是减毒活疫苗接种引起。近年在亚洲迅速扩散的LSDV已被证实是野外流行株(传统型)与活疫苗株(疫苗型)的基因组发生镶嵌重组的杂交株(重组型),由此产生了对这些病毒进行识别的必要性。而传统病毒分型中常用的部分碱基序列比较法无法进行区分。为普及应用,需要开发一种快速、廉价且简便的方法。
本研究是在国立研究开发法人科学技术振兴机构(JST)和独立行政法人国际协力机构(JICA)共同开展的地球规模课题对策国际科学技术合作项目(SATREPS)“通过新技术推动以世界厨房为目标的泰国畜牧业生产和食品安全领域的畜牧革命”(三泽特别教授担任项目代表)下实施的。
研究团队聚焦于高分辨率熔解曲线分析法(HRM分析法)。该方法可高灵敏度检测双链DNA的碱基替换、插入及缺失。双链DNA在加热时会解离,且解离情况因碱基序列和长度而异,因此可通过嵌入双链DNA时发出荧光的色素强度来进行判别。
此次开发的鉴别诊断方法利用重组型病毒同时携带传统型和疫苗型基因这一特点,以指示传统型和疫苗型的基因区域为目标进行HRM分析。
进行常规实时PCR后,可在装置内自动进行HRM分析,常规诊断时间约为4小时。经证实,与碱基序列测定法相比,该方法能够非常快速、廉价且简便地鉴别出三种病毒类型。
研究团队对从泰国国内8个府收集的15份感染牛皮肤病变组织样本进行HRM分析后,判定全部为重组型。该方法诊断一个病毒株仅需3个反应孔,因此一次最多可检测30个样本。
在日本,2024年11月在福冈县首次确认到结节性皮肤病,之后在熊本县也确认到该病。
松井客座研究员表示:“结节性皮肤病病毒在病毒中基因组较大,碱基序列保守性较高,因此本次采用了细菌分型中常用的利用多个基因的方法。我们向宫崎大学邀请的泰国研究人员进行了该分型法的技术转移,并使用在泰国采集的临床样本验证了该方法的有效性和可靠性。期待今后该方法能在国内外广泛应用,为结节性皮肤病的防控发挥作用。”
原文:《科学新闻》
翻译:JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊:Veterinary Sciences
论文:Development of a Multi-Locus Real-Time PCR with a High-Resolution Melting Assay to Differentiate Wild-Type, Asian Recombinant, and Vaccine
Strains of Lumpy Skin Disease Virus
DOI:doi.org/10.3390/vetsci12030213