针对O型、A型、Asia 1型和SAT 2型口蹄疫病毒疫苗诱导的结构蛋白抗体的血清学检测方法的比较评估

《Veterinary Immunology and Immunopathology》：Comparative Evaluation of Serological Assays for Detecting Antibodies against Structural Proteins elicited by Foot-and-Mouth Disease Virus Vaccines of Serotypes O, A, Asia 1 and SAT 2

口蹄疫疫苗效力评估中商业ELISA试剂盒性能研究显示，部分试剂盒（如lpCEVHAN和IDVet）与参考标准病毒中和试验（VNT）高度一致（Kappa值0.85-0.92），特别是在检测同源抗原的血清型时表现优异。试验采用牛猪混合血清样本（606份），涵盖O1 Campos、A24 Cruzeiro等5个疫苗血清型检测，发现猪血清ELISA敏感性较牛低12-18%。建议优先选用抗原特异性验证完整的商业试剂盒，并建立动态调整的阈值机制。

　　脚蹄口病（Foot-and-Mouth Disease, FMD）是一种影响偶蹄动物的急性、高度传染性的水疱性疾病，其对全球畜牧业造成了严重的经济损失。尽管该病在某些地区被成功控制，但在许多国家仍处于流行状态。FMD病毒属于小核糖病毒科（Picornaviridae）的口炎病毒属（Aphthovirus），具有七个免疫学上不同的血清型，包括O、A、C、亚洲1型、SAT1、SAT2和SAT3。每个血清型内部又会不断产生变异，形成不同的遗传群体（topotypes），这些变异通常与特定的地理区域相关联。随着国际贸易和人类迁徙的增加，外来病毒株的引入风险也相应上升，给FMD防控带来了新的挑战。

当前，疫苗接种被认为是控制和预防FMD最有效的方法之一。然而，疫苗的效果可能会受到多种因素的影响，包括疫苗的配方、效力、接种策略以及正在流行的病毒变异株。因此，为了确保疫苗的有效性，需要对动物接种后的免疫反应进行监测。常用的血清学检测方法包括病毒中和试验（VNT）和针对病毒结构蛋白的结构蛋白ELISA检测。这些方法能够帮助评估疫苗是否成功诱导了保护性免疫反应。由于FMD病毒结构蛋白是疫苗的主要成分，因此针对这些蛋白的抗体检测在评估疫苗效果方面具有重要意义。

在本研究中，评估了四种商业化的结构蛋白ELISA试剂盒，以检测接种不同病毒株（如O1 Campos、A24 Cruzeiro、A2001、亚洲1型2015株和SAT2型2015株）的牛和猪体内是否产生了针对FMDV的特异性抗体。同时，还收集了未接种疫苗的动物血清样本，用于验证试剂盒的特异性。通过对4170次检测的分析，研究发现不同ELISA试剂盒在检测敏感性和特异性方面存在差异。这些差异不仅与试剂盒的检测格式有关，还受到宿主物种（如牛和猪）和血清型的影响。

研究结果显示，使用与疫苗株同源抗原的ELISA试剂盒表现出与VNT几乎完全一致的结果，这表明这些试剂盒在检测疫苗诱导的抗体方面具有较高的准确性。然而，一些使用异源抗原或疑似异源抗原的试剂盒也表现出良好的检测性能，其与VNT的Cohen’s kappa系数表明这些试剂盒能够与VNT达到几乎完美或显著的检测一致性。这说明即使使用不同抗原的ELISA试剂盒，也可能在某些情况下有效检测疫苗诱导的免疫反应。

尽管ELISA试剂盒在检测灵敏度方面存在差异，但所有试剂盒均表现出高特异性。这意味着即使某些试剂盒在灵敏度上较低，通过调整截止值，也可能在实际应用中提高其检测性能。因此，研究强调了使用经过适当验证的试剂盒的重要性，以确保它们能够准确识别当前使用的疫苗所诱导的抗体。

在实际应用中，FMD疫苗的生产通常涉及在生物安全条件下大规模培养病毒，然后使用二乙撑基胺（BEI）进行化学灭活，并通过超滤、聚乙二醇沉淀或色谱等方法进行纯化。灭活后的病毒材料可以与佐剂结合制成即用型疫苗，或者以抗原浓缩物的形式在液氮中长期保存。多血清型疫苗被广泛使用，以应对不同地区流行的病毒株。然而，随着病毒变异的增加，传统的单一血清型疫苗可能无法提供全面的保护。因此，开发具有广谱免疫原性的高效力疫苗成为当前研究的一个重要方向。

为了评估疫苗的有效性，通常会采用血清学检测方法，以评估接种动物的免疫反应。VNT作为参考标准，虽然在检测疫苗诱导的保护性抗体方面具有较高的准确性，但其操作复杂、耗时长，并且需要在生物安全实验室中进行。相比之下，液相阻断ELISA（LPBE）和固相竞争ELISA（SPCE）等ELISA检测方法则更加简便、快速、经济，并且适合大规模筛查。这些方法在评估同源保护性免疫方面表现出与VNT相当的可靠性，其检测结果与VNT之间具有显著的相关性。此外，这些ELISA方法在评估疫苗效力方面也显示出良好的一致性，能够为疫苗质量控制提供有价值的参考。

然而，由于不同ELISA试剂盒的开发时间和使用实验室不同，其性能尚未进行全面比较。这导致了不同研究小组在使用不同检测系统时，其检测结果难以直接比较。特别是当检测系统使用的抗原与疫苗株不完全匹配时，可能会影响检测的准确性。因此，本研究通过对四种商业ELISA试剂盒的检测性能进行系统评估，旨在为FMD疫苗接种后的免疫反应监测提供更可靠的替代方法。

研究中使用了来自不同地区的牛和猪的血清样本，这些样本来自接种了不同疫苗株的动物。通过与VNT的对比分析，研究人员能够更准确地评估ELISA试剂盒的检测能力。结果显示，某些试剂盒即使使用异源抗原，仍然能够检测出针对疫苗株的抗体，这表明这些试剂盒在实际应用中可能具有更广泛的适用性。这种发现对于应对FMD病毒的快速变异和全球化传播具有重要意义，因为它可以减少对单一抗原的依赖，提高检测的灵活性和可靠性。

此外，研究还强调了对ELISA试剂盒进行适当验证的必要性。只有经过充分验证的试剂盒才能确保其能够准确识别当前疫苗所诱导的抗体，这对于疫苗接种后的免疫反应监测至关重要。尤其是在疫苗效力和变异株不断变化的背景下，使用经过验证的试剂盒可以为疫苗的管理和评估提供更加科学和有效的依据。

综上所述，FMD疫苗接种是控制和预防该病的关键手段，而血清学检测方法在评估疫苗效果方面发挥着重要作用。虽然VNT仍然是金标准，但其操作复杂性和成本限制了其在大规模应用中的可行性。因此，开发和验证性能优良的ELISA试剂盒，对于提高FMD疫苗接种后的免疫监测效率具有重要意义。通过比较不同ELISA试剂盒的检测性能，研究人员能够为实际应用提供更具实用性的选择，从而支持更有效的FMD防控策略。