利用全基因组序列数据检测日本脑脊液(CSF)流行期间远距离传播事件

《Transboundary and Emerging Diseases》:Detection of Long-Distance Transmission Events During the CSF Epidemic in Japan Using Whole-Genome-Sequence Data

【字体: 时间:2025年11月14日 来源:Transboundary and Emerging Diseases 3

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  日本经典猪瘟(CSF)疫情中,通过分析100个猪场和585头野猪的全基因组序列,推断出6起超过99%百分位距(182.2公里)的长距离传播事件(3起猪场、3起野猪群体),所有来源均为野猪。其中,冲绳猪场疫情与非法使用未加热肉渣有关,其余事件可能与人类活动或交通工具传播相关。研究揭示了远距离传播对疫情持续的影响,并提出加强泔水监管和人员车辆消毒等防控措施。

  古典猪瘟(Classical Swine Fever, CSF)是一种对家猪和野猪具有高度传染性的疾病,由古典猪瘟病毒(CSFV)引起。这种病毒属于黄病毒科的猪瘟病毒属,是一种包膜、单链、正链RNA病毒。由于其严重的经济影响和传播能力,CSF被世界动物卫生组织(WOAH)列为必须报告的疾病。日本在2015年通过十年的根除努力,宣布该国已无CSF疫情,然而,仅在2018年9月,该国就再次在岐阜县的一家养猪场中检测到CSFV,标志着疫情的重新出现。随后,该病毒迅速传播至邻近的野猪种群,并进一步扩散至其他地区,导致更多的农场感染。到2025年5月,CSF已确认出现在日本47个县中的41个,共记录了99次农场感染,约有42万头动物被扑杀。

在此次疫情中,病毒的远距离传播成为了一个显著特征。远距离传播不仅加速了疫情的扩散,还延长了其持续时间,因此,识别这些远距离传播事件对于制定有效的控制策略至关重要。本研究通过对2018年至2024年间日本全国范围内收集的100个农场分离株和585个野猪分离株进行全基因组测序,分析了病毒的传播路径和距离。研究发现,有六次远距离传播事件,这些事件的距离均超过了99百分位数的阈值(182.2公里),因此被认为是远距离传播。其中三次传播事件发生在农场,另外三次发生在野猪种群中,所有这些传播事件的源头都被追溯到野猪感染。

具体而言,其中一次远距离传播事件发生在冲绳县的一家养猪场,该农场距离其估计的感染源(岐阜县)约1344公里。调查发现,这次传播可能与非法喂养未经加热的含肉类食品残渣有关,这种残渣可能成为病毒的传播媒介。尽管该野猪的病原体在检测后被处理,但其感染的迹象表明,该病毒曾在岐阜县附近野猪种群中传播,最终通过污染的肉类产品进入冲绳的农场。这说明,即使在感染源区域的农场已经接种疫苗,病毒仍可能通过污染的饲料进入未受感染的区域,从而引发新的疫情。

另外两次农场感染的远距离传播事件(A和F)的具体传播路径尚不清楚。尽管现场调查未能发现明确的传播源,但病毒的传播距离表明,这种远距离传播可能并非完全依赖于自然传播。因此,必须加强对农场饲料的管理,尤其是对未经加热的食品残渣的控制,以防止病毒的意外传播。

在野猪种群中的远距离传播事件(C、D和E)则可能与人类或交通工具的活动有关。例如,D和E事件中,野猪的感染地点距离其可能的感染源较远,且中间没有检测到其他传播事件,这使得自然活动难以解释。因此,推测病毒可能是通过污染的车辆、设备或土壤被带入这些区域。这种传播方式凸显了在进入或离开森林等可能有野猪栖息的地区时,必须严格执行清洁和消毒措施,以防止病毒的无意传播。

本研究通过全基因组测序,结合基因变异分析和地理信息,首次系统地量化了日本CSFV的远距离传播情况,并对其传播机制进行了深入探讨。这种基于基因组数据的分析方法,为理解病毒在不同宿主之间的传播提供了重要的依据。同时,研究也指出了当前防控措施中的不足之处,特别是在应对远距离传播时的局限性。

研究中还提到,由于农场感染的样本全部进行了全基因组测序,而野猪的采样强度在不同地区存在差异,因此可能存在一些未被检测到的病毒分支。这表明,虽然我们能够识别出一些远距离传播事件,但这些结果可能并不能完全代表疫情的整体传播模式。此外,由于样本选择过程中存在一定的主观性,远距离传播事件的绝对数量可能被高估。因此,本研究的结果应被视为对疫情传播机制的初步分析,而不是对传播距离分布的完整统计。

本研究的结果对未来的防疫政策具有重要的指导意义。首先,需要加强对未经加热的食品残渣的管理,防止其成为病毒传播的媒介。其次,应提高对野猪感染区域的监测力度,特别是在那些尚未报告感染的地区,以确保病毒不会在这些区域扩散。此外,进入或离开可能有野猪活动的地区时,应严格执行清洁和消毒措施,减少人为传播的风险。这些措施不仅有助于控制当前的疫情,也能为未来的防疫工作提供科学依据。

通过全基因组测序和系统分析,本研究揭示了CSFV在不同宿主之间的传播路径,并强调了远距离传播对疫情控制的挑战。这一发现对于制定更有效的防控策略至关重要,尤其是在应对病毒可能通过人为活动或环境因素传播至远离感染源的区域时。未来的研究应进一步探讨这些传播路径的细节,并结合更多的实地调查,以全面了解CSFV的传播机制,从而为全球范围内的动物健康管理和疫病防控提供借鉴。

总体而言,本研究不仅为日本CSFV的远距离传播提供了清晰的证据,也为其他国家的类似疫情研究提供了方法论上的参考。通过基因组数据的分析,可以更准确地追踪病毒的传播路径,识别关键传播节点,并评估不同防控措施的有效性。这种基于基因组学的流行病学研究方法,正在成为现代疫病防控的重要工具。未来,随着基因测序技术的不断进步,这种分析方法将变得更加精确和高效,为全球动物疫病防控提供更强有力的支持。
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