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兽医经验为预防动物冠状病毒提供健康策略
摘要:野生动物和家养动物中的冠状病毒在物种间传播的历史由来已久。2002 年出现的严重急性呼吸系统综合症 (SARS-CoV) 以及 2012 年出现的中东呼吸系统综合症 (MERS) 警告冠状病毒有可能从动物源中出现并对人类健康和经济造成严重的不利影响。尽管有这些警告,SARS 冠状病毒 2 (SARS-CoV-2) 仍于 2019 年底传播给人类,其大流行的规模及其造成的破坏震惊了世界。在过去 70 年中,兽医在研究和管理动物冠状病毒感染方面积累了丰富的经验。本文确定了与 COVID-19 的预防、控制和治疗相关的一些领域和经验。在本文中,来自不同背景小型和外来动物诊所、动物园和野生动物康复、政府兽医公共卫生办公室、畜牧兽医服务、学术界和病毒研究实验室的兽医联合审查了动物冠状病毒感染的预防和控制策略,以及如何将这些策略应用于防治冠状病毒流行病和大流行。讨论了冠状病毒在宠物、家畜和野生动物中的适应性和溢出效应。综述了动物冠状病毒流行病生物安全方面的兽医经验,以及疫苗接种计划和抗病毒药物在家畜中的应用等药物选择。我们的结论是,兽医作为多学科团队的一部分,已经并且应该继续在同一健康框架内参与冠状病毒感染预防和能力建设。
防止冠状病毒在人与动物之间传播的兽医策略:冠状病毒可能会继续在动物和人类之间传播和适应。迄今为止,已知有七种人类冠状病毒起源于动物。其中,三种人类致病菌株最有可能通过动物传播:严重急性呼吸综合征冠状病毒 (SARS-CoV)、中东呼吸综合征冠状病毒 (MERS-CoV) 和 SARS-CoV-2。就MERS-CoV的案例而言,人们认识到缺乏一致的兽医护理是溢出的驱动因素之一。在 COVID-19 大流行的早期,有关病毒源自海鲜或爬行动物的传染源理论。Godoy等人,应用生物研究中心(CIBA)的兽医和海洋生物学家,研究并驳斥了通过水生食用动物传播的理论。兽医已经并将继续作为第一响应者,帮助诊断动物冠状病毒临床病例,以指导此后的生物安全。冠状病毒感染和 COVID-19 大流行提供了明确的迹象,表明兽医、医疗及研究同行需要共同努力,以了解疾病的传播性。在国家和国际层面,兽医专业人士、其代表协会和动物卫生监管机构在 COVID-19 大流行期间由于他们对动物冠状病毒的知识和亲身经验发挥了保护公众健康方面的作用。美国国际开发署的新出现的大流行威胁,即全球卫生安全大流行防范 (PREDICT) 项目,由加州大学戴维斯分校兽医学院管理,并由野生动物兽医领导。通过该项目,对动物和人类的 SARS-CoV-2 进行了生物监测。 该计划强调了兽医的重要性及其在冠状病毒监测和控制方面的能力。人类-动物-生态系统努力的另一个例子是世界动物卫生组织 (OIE) 建立的“人类-动物界面 COVID-19 特设小组”。 该小组由世界动物卫生组织野生动物工作组主席 William Karesh 博士领导,并与合作小组一起确定研究重点、评估和传播监测信息,提供与动物健康和兽医公共健康相关的新冠病毒-19兽医服务指南。在爱尔兰,兽医流行病学家与国家公共卫生应急团队建模咨询小组的医学和研究同事合作应对 COVID-19。这些例子强调需要在国家和国际工作队中更广泛地调动兽医技能和专门知识,以应对SARS-CoV-2传播和未来的流行病。同一健康 框架下 随着 COVID-19 的出现,兽医与公共卫生专业人员共同起草指南,以尽量减少动物和人类之间的双向 SAR-CoV-2 感染。国际兽疫局野生动物工作组、世界自然保护联盟物种生存委员会(SSC)和野生动物健康专家组共同制定了“自由放养野生哺乳动物工作指南”,以及其他保护圈养野生动物的风险评估和预防措施。IUCN SSC 建议在 COVID-19 大流行期间,不应该有大型猿类的重新引入或易位。兽医专业知识提供了应对当前 COVID-19 大流行并尽量减少冠状病毒感染传播的策略。动物冠状病毒流行和 COVID-19 大流行仅代表冠状病毒的部分感染能力。为了进行快速风险评估,有必要对冠状病毒进行可持续监测。 冠状病毒的监测需要生物学家、病毒学家、基因组学科学家、兽医和人类医学专家团队的跨学科合作。由于兽医熟悉动物疾病模式和鉴别诊断列表、筛查或诊断测试、发病率和死亡率模式以及不同传染病、饲养和采样缺陷引起的发病率和死亡率,因此该专业可以帮助建立动物冠状病毒监测网络。该系统应围绕动物冠状病毒监测建立并向公众公开。它应包含类似于欧盟委员会要求和欧洲食品安全局推荐的 Mustelids SARS-CoV-2 监测平台的清晰采样协议,具有类似于 OIE-世界动物健康信息系统 (WAHIS) 的电子和通知平台。
动物冠状病毒的溢出和适应:尽管病毒的确切起源并不总是确定的,但冠状病毒外溢、变异和适应的历史有据可查,这里不再详细描述。从 同一健康 和兽医的角度来看,最好从源头解决冠状病毒溢出问题,以减少接触可能感染冠状病毒的动物或人类的机会。关于导致SARS-CoV-2蔓延到人类的事件,仍需要了解很多。有人提出SARS-CoV-2起源于蝙蝠,但从蝙蝠到人类的确切途径或发生地点尚未确定。为了寻找可能的中间宿主,在没收的穿山甲的存档组织样本中发现了SARS-CoV-2相关病毒。然而,在马来西亚的活体动物上没有检测到这些病毒,这表明它们不太可能成为SARS-CoV-2的宿主,至少在它们自然栖息地的某些地方是如此。华南农业大学野生动物救援中心的兽医在中国穿山甲中检测到SARS-CoV-2样病毒。这一发现进一步证明穿山甲可以在贸易网络中进一步受到感染,当它们进入市场并与包括人类在内的其他物种混合时,会构成潜在的风险。人类有充足的机会直接或间接接触能够传播冠状病毒的蝙蝠。为了降低接触风险,可以改变农村社区的行为,减少直接和间接接触。对印度尼西亚苏拉威西岛市场的蝙蝠销售网络进行的研究表明,活蝙蝠不在市场上出售,这表明需要针对蝙蝠在烹饪前被杀死和处理的地点进行干预。进一步的研究结果表明,农业和农村社区的规划和行为的战略变化对于减少与蝙蝠的接触至关重要。马来西亚的尼帕病毒爆发调查强调了医疗和兽医卫生专业人员之间更好沟通的重要性。在此次疫情中,在不知道猪死亡率增加的情况下,人类尼帕病毒病例被误诊为日本脑炎。猪死亡率和兽医临床发现的信息交流可能加快了尼帕病毒的检测。根据冠状病毒在不同饲养方式的农场之间传播的结果,提出了防止猪与蝙蝠接触的生物安全建议。如果采用这些建议,可以帮助防止或消除动物成为 SARS-CoV-2 或其他冠状病毒传播的中间宿主。动物冠状病毒溢出并不总是导致立即适应或突变以适应新的宿主,冠状病毒也不具有向不同动物物种传播的同等能力。有些似乎是死胡同宿主,如SARS-CoV-2传播给犬的结果。香港特别行政区农业和渔业部门的兽医和流行病学家根据 SARS 的先例经验(其中记录了人与宠物之间的动物传播)对受影响的宠物犬进行了SARS COV-2 RNA和抗体的鉴定。到目前为止,家庭以外的传播仍然没有定论。在养猪场和临床实践中,兽医知识表明,猪冠状病毒(如血凝性脑脊髓炎病毒)、猫冠状病毒(猫肠道冠状病毒(FeCV),猫传染性腹膜炎(FIP)的病原体)和犬冠状病毒(犬冠状病毒I型和II型(CCV))在单一物种中有很长的感染史暗示对人类或其他动物的溢出不会发生或很少发生。对骆驼而言三种中东呼吸综合征冠状病毒株在单峰骆驼中传播,每种都会导致骆驼出现轻微的呼吸道和腹泻症状。 然而,这三种菌株中只有一种溢出导致人类中东呼吸综合征。兽医和研究人员已经鉴定出动物冠状病毒,这种病毒可以适应新的宿主,也可以随着时间的推移在一个已建立的宿主体内发生变化。这些过程在养殖动物和野生动物身上的例子比比皆是。猪流行性腹泻病毒(PEDV)于20世纪70年代在英国首次在猪中报道。随后,在亚洲和美国出现了高毒力的PEDV株。家养和野生猫科动物也容易感染SARS-CoV-2。已发生感染猫和未感染猫之间的接触传播,这表明该病毒相对适合在该物种传播。然而,溢出不仅发生在物种内部,因为兽医诊断出动物冠状病毒感染似乎很好地适应了它们的宿主,并且有时会溢出到其他物种。在农场,发现猪冠状病毒从野生鸟类传播到养殖猪。在野外,从无症状蝙蝠身上溢出的冠状病毒可导致猪急性腹泻综合征冠状病毒 (SADS-CoV)。在SADS-CoV中,猪急性腹泻综合征的知识和诊断非常重要,尤其是最近的实验证据表明SADS-CoV可以感染人类细胞。已知人类因处理无症状的受感染骆驼而感染了 MERS 病毒。
动物冠状病毒溢出发生在人-驯化动物和人-驯养动物之间的各个方向。作为预防性公共卫生的一部分,兽医经验有助于设计方法,以尽量减少野生、养殖、宠物或动物园动物之间的动物与人类互动或风险。就人畜共患病冠状病毒而言,在基因上密切相关,例如人类和非人类灵长类之间的基因密切相关,似乎增加了病原体在物种之间传播的可能性。与高发病率和死亡率相关的病毒性逆转人畜共患病是类人猿的威胁。 2018 年,科特迪瓦的一个例子表明人类冠状病毒 OC43 被传播给圈养的黑猩猩。记录在案的 SARS-CoV-2 导致的呼吸道爆发与黑猩猩和大猩猩种群的死亡有关,并有可能传回人类。另一个特别令人担忧的是野生动物的释放,如果感染了 SARS-CoV-2,可能会在野外造成感染。对于家养宠物主人,尤其是那些感染 SARS-CoV-2 的宠物主人,已制定兽医建议以防止人畜共患传播。除了大猩猩之外,在其他物种中也可以看到反向人畜共患病。在农场动物中,水貂很容易感染 SARS-CoV-2,因为该物种在许多国家的农场中发生了有效传播。已经观察到病毒可能从养殖水貂中溢出到人类。水貂SARS-CoV-2的遗传适应性变化代表了潜在的人畜共患病风险,并且已经为水貂养殖场制定了指南。已针对不同分类群(类人猿、蝙蝠、猫科动物、鼬类)制定了具体的OIE指南,以防止溢出。
生物安全策略、疾病预防和病毒消除:COVID-19冠状病毒疾病流行的今天,虽然人类广泛接种疫苗,但是由于有外溢、适应和突变的风险,值得反复研究一些动物冠状病毒的生物安全性经验。这些协议中的大多数旨在防止病原体进入(称为生物隔离或外部生物安全)并在生物排除失败的情况下防止其继续传播(称为生物遏制或内部生物安全)。在动物冠状病毒的临床预防方面,兽医和诊所管理团队制定并实施卫生措施,例如用于 PEDV 的严格清洁和消毒方案以及针对猫科和犬科冠状病毒爆发的猫犬舍热处理。对于FeCV,包括良好卫生、使用一次性床上用品和指定喂养器具在内的生物控制措施是预防冠状病毒传播和兽医诊所协议的主要内容。另一个例子是挪威防治牛冠状病毒 (BoCV) 的控制计划,该计划依靠养牛业和兽医的参与来加强生物安全壁垒并规范活体动物贸易,以减少直接和间接的冠状病毒传播。类似的生物安全措施已应用于人类健康,但在某些领域,动物健康的经验和专业知识可以在 COVID-19 最初爆发时得到应用。2020年7月,建议在养老机构、检疫中心等高风险工作场所对工人进行系列检测。2020 年 11 月,在丹麦的水貂养殖场爆发 COVID-19 之后,对爱尔兰的水貂养殖场工人及其家庭中建立了血清学检测和抗原系列检测。为了在人和动物之间提供全面的疾病风险管理框架,兽医和医生必须汇聚一堂,将人类、动物、植物和环境健康所需的生物安全实践结合起来。
兽医领域使用的其他生物隔离措施包括限制或禁止从存在特定疾病的地方进口动物或动物产品,以及入境前和入境后检疫和检测。如果应用得当,这些措施可以让健康状况高的国家保持免受某些病原体的感染,同时保持动物和动物产品的贸易。例如,尽管进口了猪产品,但由于采取了生物安全措施,许多国家仍然没有受到包括致命 PEDV 在内的一系列冠状病毒感染。在 COVID-19 大流行两个月后,兽医推荐了针对人类 COVID-19 的生物排除措施,包括限制来自疫区的旅客入境,所有过境旅客使用合适的个人防护装备(个人防护装备可能包括:面部防护、护目镜和口罩、手套、长袍或工作服),以及加强抵达前和抵达后的检测和检疫。对入境旅客采取严格的生物隔离措施,成功地限制了输入病例的数量。污染物在动物冠状病毒的传播中发挥着重要作用。 先前的研究表明,动物冠状病毒可以在污染物上存活数天,而 PEDV 可以在污水池中存活数月,包括冬季。进一步的证据表明,SARS-CoV-2 在污染物上的持续存在是人类潜在的生物安全问题。然而,对于 SARS-CoV-2,污染物的传播并不像空气传播那样重要,尤其是在人类感染控制不佳的地方。然而,表面可能会发生污染,SARS-CoV-2可以在冷冻和冷冻产品和包装上长期存活。北京爆发的疫情可能与市场工人接触受污染的进口冷冻鲑鱼有关。因此,在处理可能受污染的产品时仍应采取预防措施。
疾病控制和消除取决于适当的监测系统。 野生动物的“暴发前监测”战略以及常规农场和市场监测对于识别威胁和设计方案以降低人畜共患病溢出风险至关重要。在印度尼西亚,PREDICT 项目培训了印度尼西亚动物卫生部的当地 兽医,并在当地养猪场中建立了针对 PEDV 的监测系统。
动物的冠状病毒治疗和疫苗接种:迫切需要安全有效的药物选择来治疗和预防冠状病毒。在患病动物身上对冠状病毒的治疗有很好的记录,这里将仅作简要描述。在过去十年中,FIP 用药至少包括三种新一代药物和两种传统药物。Remdesivir是一种抑制RNA病毒聚合酶的前药,在几项研究中控制FIP症状,其副作用为注射部位疼痛、溃疡和疤痕。FIP 感染的猫用抗蛋白酶抑制剂治疗,该抑制剂针对冠状病毒的 3C 样蛋白酶,表现出改善,但在一到七周内复发。这种抑制剂与药物洛匹那韦有关,目前正在对患有严重 COVID-19 的人类进行测试。在人类 COVID-19 病例中,口服洛匹那韦-利托那韦并未降低死亡率。在动物身上接种冠状病毒疫苗是预防冠状病毒引起的疾病的一种可能的但不完善的途径,在其他地方已被深入考虑。用于动物的主要冠状病毒疫苗是针对鸡的传染性支气管炎病毒 (IBV)、猪的传染性胃肠炎病毒 (TGEV) 和 PEDV。疫苗也被用于协助预防FeCV、牛和犬冠状病毒感染。IBV疫苗接种的结果表明,使用针对同源菌株的疫苗可以产生免疫力,但也表明病毒突变可能导致抗原改变,这对疫苗接种计划提出了挑战。大多数商业鸡群都接种了疫苗,通常需要加大疫苗剂量。使用多价疫苗和严格的疫苗接种计划可以克服IBV疫苗接种的一些问题,但控制IBV感染对该行业来说是一个持续的挑战。疫苗覆盖不完全的部分原因是由于存在不同的血清型以及缺乏针对异源毒株的交叉保护。已记录到减毒菌株的毒力恢复,疫苗和野毒株之间的重组也是如此。在养猪业中,PEDV的疫苗,尤其是过去十年出现的高毒株,疫苗并没有特别有效,基于新技术的新型疫苗正在被应用。这些包括在美国使用的复制子颗粒疫苗、载体疫苗和具有增强佐剂的疫苗。
结论:过去 70 年在管理由冠状病毒引起的疾病方面获得的经验为兽医提供了应对 COVID-19 大流行以及防止未来病毒溢出方法的见解。在过去20年中冠状病毒在物种间的传播和适应性变化曾多次发生并加速。生物多样性丧失、环境退化以及不当的耕作和销售做法等人为因素虽然在贡献水平上存在争议,但必须加以调查和解决,以减少和减轻未来的溢出和流行病。食用动物的生产、销售和消费应尽量减少对动物健康、公共健康和环境健康的威胁。我们必须降低冠状病毒和其他动物病原体外溢的可能性。鉴于针对许多此类疾病的疫苗和治疗方法的功效有限,动物冠状病毒疾病的管理更多地依赖于生物安全措施而不是疫苗接种。禽冠状病毒疫苗接种的经验表明,很难获得针对抗原变异株的保护,并且存在病毒重组的可能性。兽医的专业经验和知识,特别是在涉及多种宿主、原发性、继发性和不断演变的病原体的流行病方面的经验,可以改善对这种疾病和其他新出现疾病的治疗方法。正如在管理冠状病毒外溢和 COVID-19 大流行中所表明的那样,兽医可以作为个人或通过国家和跨界层面的专业协会和动物卫生监管机构在公共卫生决策中发挥更大的作用。作为多学科团队的一员,兽医应该更加活跃于研究、学术界和政策制定等非传统领域,与其他专业人士互动,倡导生态系统健康和动物健康。
原文出自:Veterinary Experiences can Inform One Health Strategies for Animal Coronaviruses | SpringerLink
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