宮崎大學產業動物防疫研究中心(CADIC)的山田健太郎教授、三澤尚明特別教授,東京農工大學農學部附屬感染症未來疫學研究中心的竹前等副教授、大場真己副教授、松井優人(CADIC客座研究員),以及泰國國立動物衛生研究所組成的研究團隊宣佈,為把握疫情流行情況,已開發出一種針對牛病毒性家畜傳染病「結節性皮膚病」的活疫苗株(疫苗型)、野外流行株(傳統型和重組型)的快速簡便鑑別診斷方法,有望在日本國內及海外動物防疫工作中有效應用。該成果已發表在國際學術期刊《Veterinary Sciences》的3月1日刊上。

圖1 結節性皮膚病患病牛(供圖:宮崎大學)
結節性皮膚病(又稱牛疙瘩皮膚病)是主要發生在牛和水牛身上的病毒性家畜傳染病,死亡率較低,約為1%~5%,多數可自然治愈,其特徵是會引發皮膚結節病灶和乳量減少等問題,造成經濟損失。引發該疾病的病原病毒是與天花病毒同屬痘病毒科的結節性皮膚病病毒(LSDV),通過蚊子等吸血昆蟲、污染的飼料或水以及器具等途徑感染家畜。該病於1929年在非洲南部的贊比亞首次被報告,1990年代後向中東和歐洲擴散,2019年以後在亞洲各國迅速擴散。
該病的防控措施之一是接種減毒活疫苗。目前使用的疫苗雖對預防有效,但牛接種後可能出現輕度皮膚結節的副作用。
為掌握疫情流行情況,需針對疑似患病出現皮膚結節的牛,區分其結節是由野外流行株感染還是減毒活疫苗接種引起。近年在亞洲迅速擴散的LSDV已被證實是野外流行株(傳統型)與活疫苗株(疫苗型)的基因組發生鑲嵌重組的雜交株(重組型),由此產生了對這些病毒進行識別的必要性。而傳統病毒分型中常用的部分鹼基序列比較法無法進行區分。為普及應用,需要開發一種快速、廉價且簡便的方法。
本研究是在國立研究開發法人科學技術振興機構(JST)和獨立行政法人國際協力機構(JICA)共同開展的地球規模課題對策國際科學技術合作項目(SATREPS)「通過新技術推動以世界廚房為目標的泰國畜牧業生產和食品安全領域的畜牧革命」(三澤特別教授擔任項目代表)下實施的。
研究團隊聚焦於高解析度熔解曲線分析法(HRM分析法)。該方法可高靈敏度檢測雙鏈DNA的鹼基替換、插入及缺失。雙鏈DNA在加熱時會解離,且解離情況因鹼基序列和長度而異,因此可通過嵌入雙鏈DNA時發出螢光的色素強度來進行判別。
此次開發的鑑別診斷方法利用重組型病毒同時攜帶傳統型和疫苗型基因這一特點,以指示傳統型和疫苗型的基因區域為目標進行HRM分析。
進行常規即時PCR後,可在裝置內自動進行HRM分析,常規診斷時間約為4小時。經證實,與鹼基序列測定法相比,該方法能夠非常快速、廉價且簡便地鑑別出三種病毒類型。
研究團隊對從泰國國內8個府收集的15份感染牛皮膚病灶組織樣本進行HRM分析後,判定全部為重組型。該方法診斷一個病毒株僅需3個反應孔,因此一次最多可檢測30個樣本。
在日本,2024年11月在福岡縣首次確認到結節性皮膚病,之後在熊本縣也確認到該病。
松井客座研究員表示:「結節性皮膚病病毒在病毒中基因組較大,鹼基序列保守性較高,因此本次採用了細菌分型中常用的利用多個基因的方法。我們向宮崎大學邀請的泰國研究人員進行了該分型法的技術轉移,並使用在泰國採集的臨床樣本驗證了該方法的有效性和可靠性。期待今後該方法能在國內外廣泛應用,為結節性皮膚病的防控發揮作用。」
原文:《科學新聞》
翻譯:JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊:Veterinary Sciences
論文: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