| 科学 | 野生食肉动物疫病:给流浪狗大规模接种疫苗是解决办法吗?
给流浪狗大规模接种疫苗、避免传染野生动物,已成为野生食肉动物保护的方案之一。许多保护区因此成功抑制了狂犬病。而印度的对照实验表明,当流浪狗种群中大部分个体对犬瘟和细小病毒自然免疫时,疫苗接种效用甚微。流浪狗泛滥的区域迫切呼唤保护医学。
(封面照片来自网络)
2006年到2007年,印度中部大鸨保护区的一项研究揭露,当地流浪狗的细小病毒和犬瘟病毒感染率极高。同时,研究人员发现印度狐对犬瘟的血清阳性率比狗低,感染后的死亡率较高。
实际上,发展中国家中有大量未接种疫苗的家养动物自由放养。这些动物可能成为多宿主病原体的来源和宿主,而这些病原体能感染野生动物。其中,狗尤其令人担忧,未接种疫苗的狗身上携带多种犬类多宿主病毒,其中一些可能导致野生食肉动物疫情爆发。
为保护野生食肉动物免受疾病肆虐,有必要给狗接种疫苗。例如,塞伦盖蒂国家公园周边对狗大规模接种疫苗的实验证实,注射犬瘟和狂犬病疫苗可以减少威胁野生动物生存的疾病。同样,1998年到2003年间,贝尔山国家公园的埃塞俄比亚狼没有出现过狂犬或犬瘟,这归功于该区域大规模宣传给狗接种疫苗。
那么,对于犬瘟病毒这样的病原体,给狗接种疫苗能降低感染野生动物的几率吗?
除了我们熟悉的狂犬病,流浪狗容易感染的病毒有三种:犬瘟热病毒(CDV)、细小病毒(CPV)和犬腺病毒(CAV)。犬瘟热简称犬瘟,是由犬瘟热病毒引起的传染病,死亡率高达80%。病犬初期出现体温升高、食欲不振等症状,之后有嗜睡、脓性眼鼻分泌物并伴有呕吐腹泻等消化道症状,后期则出现抽搐等神经症状;病毒可以通过直接接触、空气或食物传播。细小是由细小病毒引起的消化道传染病,幼犬也可能出现心肌炎症状。病犬会出现呕吐腹泻等症状,后期可能出现血便,病程一般不超过一周;病犬的粪便、尿液、唾液和呕吐物都能传播病原体,康复的狗也可能携带并排出病毒。犬腺病毒病是由犬腺病毒引起的消化道传染病,广泛流行于野生食肉动物中,亚成体动物发病和死亡率最高。犬腺病毒经常与其他病毒感染同时出现,可出现急性肝炎或感冒症状,甚至导致突然死亡,病程一般为2周。
理论上,大规模接种疫苗能否取得成效,关键是“基本传染数R0”。对于寄生性微生物来说,R0指每个感染的生物体能感染的个体数。例如,一个人在整个感冒期间让身边3个人患上了感冒,那么R0就是3。接种疫苗后,B淋巴细胞产生抗体,保护个体不受病原体攻击,减少易感个体的密度,把R0降低到<1,从而达到群体免疫的效果。
通过大规模免疫接种,病原体在宿主种群中R0降低到<1,那么就能降低它在宿主种群中的持续性和传染到野生动物种群的可能性。这其中隐含的假设是:宿主种群中的大部分个体对该病原体是易感的,而不是被感染或已恢复并携带抗体。
回到印度大鸨保护区,面对病毒肆虐的现状,研究人员推测:由于种群密度较低、对犬瘟病原体有高致病性,印度狐不能成为犬瘟病原体的独立宿主;狐狸与狗的接触,导致犬瘟从狗到狐狸的传播。于是,保护区对周边6个村落的狗实行大规模疫苗接种。
这是考察疫苗接种效果的难得机会,科学家乘机开展了流行病学的深度研究:三个村子的狗作为实验组,接种狂犬病疫苗、犬瘟疫苗、细小疫苗和犬腺病毒疫苗;另三个村子的狗作为对照组,仅接种狂犬疫苗。在疫苗接种前和接种后的6个月、9个月和1年,检验犬瘟、细小、犬腺病毒三种疾病的IgG(免疫球蛋白)抗体。
研究发现,很多被取样的未经疫苗接种的成年狗是有犬瘟、细小和犬腺病毒的IgG抗体的,证明它们之前被感染过,已经恢复并有了抗体。另外,在对照组(不接受疫苗接种)中,很多狗一开始呈血清反应阴性(没有抗体),随着实验进行获得了这些病的IgG抗体,表明这些狗在实验期间经过自然感染并恢复了。从自然感染中恢复的狗会对犬瘟、细小和犬腺病毒终身免疫。因此,实验区域中很多未接接种疫苗的狗已经对这些病有了免疫力(76%对犬腺病毒免疫,95%对细小病毒免疫,83%对犬瘟病毒免疫)。
这个结果令人沮丧:大规模接种疫苗没什么用,实验组中带有犬瘟、细小和犬腺病毒抗体的狗的比例并没有升高。事实也的确如此:对三种病毒的抗体血清阳性率,即使在疫苗接种后实验组和对照组也十分相近。
从2005年到2012年,科学家们进行了多次取样,发现这三种病毒的感染率一直很高。这证实犬瘟、细小和犬腺病毒是印度大鸨保护区的地方性流行病,并且一直在当地狗种群中流行。在这种情况下,通过给成年狗接种疫苗来提高狗的福利或保护野生动物,得不偿失:接种疫苗几乎不能增加群体免疫力,还会增加疾病控制项目的成本。
科学家发现,一些注射疫苗的狗没能产生足够的抗体反应。缺乏应答反应原因有二:不能对疫苗的免疫刺激产生反应;免疫刺激不够(使用前疫苗储存不当、注射失误或免疫反应不足)。最终结果都是无法产生保护性的表层抗体。一旦无应答率高了,群体免疫的可能性就显著下降。
在这次实验中,犬腺病毒疫苗的无应答率为1/4,每四只狗接种疫苗有一只无应答,犬瘟疫苗1/6,细小疫苗没有无应答者。综合考虑三种疫苗,无应答率为18.2%。流浪狗对接种疫苗的无应答比例,还需要进一步的研究。
大规模疫苗接种的数学模型表明:在自然感染率较高的种群中,大规模疫苗接种的效率比较低,除非达到非常高的疫苗覆盖率。但是不管观察到的疫苗覆盖率高低,较高的无应答率也会降低实际疫苗接种率,甚至低于群体免疫的临界值(就达不到群体免疫的效果了)。
印度大鸨保护区的三种病毒感染率极高,这在未接种疫苗的狗中很常见。在乌干达,三个国家公园周边的狗也有极高的感染率:犬瘟100%,细小65.2%。在玻利维亚,Madidi国家公园的狗:犬瘟92%,细小92%,犬腺病毒77%。玻利维亚的另一个国家公园Noel Kempff Mercado周边的狗:犬瘟93%,阳性85%,但犬腺病毒很低,只有18%。这说明,在大部分成年流浪狗种群中,对野生动物保护有威胁的病原体的抗体血清阳性率已经很高了,接种疫苗不能带来任何额外效用。
那么,当感染率很低时给狗注射疫苗,是提高群体免疫更好的策略吗?
大部分成年狗可能在幼年自然感染而有了抗体。在流行着犬瘟和细小的狗种群中,感染发生在较早的年龄,母源抗体免疫下降之后。在疫苗实验中,科学家们对12只亚成犬(5-12个月)和一只幼犬进行了取样。在亚成犬中抗体的血清阳性率较低:犬腺病毒42%,细小58%,犬瘟25%。幼犬则没有检验出任何一种的抗体。因此,幼犬和亚成犬似乎在这些病原体传播中扮演重要角色,跟踪试验(Cohort study)可以进一步揭露病原体在狗种群中持续存在的机理。
大规模疫苗接种项目对不同病原体的效用也不一样,比如对狂犬病是有效的。狂犬病潜伏期长(能达到6个月),传染期较短(最多8天),死亡率极高,对没有抗体的种群来说死亡率为100%。因此种群中易感个体不会很快消失,并且针对狂犬病几乎没有群体免疫。
但是犬瘟和细小不一样。犬瘟病原体潜伏期较短,传染期较长,还会在幸存者中形成长期的免疫,种群中的易感个体会迅速消失。细小是高免疫原性病毒,恢复的动物经常会产生长期的免疫力,并且会不时被增强,因为在自然中会多次再暴露于病原体中。在细小流行的种群中,常见结果是轻微的症状后恢复健康,大部分新的感染发生在母源抗体下降的亚成犬中。因此,如果种群中大部分狗已经对病原体有了免疫力,那么疫苗接种不能提供任何额外的保护,除非亚成体种群能成为接种的主要对象。
如果接种疫苗能提升狗的群体免疫力,我们就能放心了吗?
给狗接种疫苗已成为保护野生动物免受犬科疾病影响的潜在方案。如果狗是唯一的维持种群,那么这种方法可以奏效。所谓维持种群,是指病原体能在这一种群中无限期地维持下去。但是,同域的野生食肉动物种群也能起到维持社群的作用。在这种请况下,单单给狗注射疫苗,就不能有效控制疾病,也不能消除疾病。
总体上,为控制可能感染野生动物的多宿主病原体而给高密度的“家养”动物宿主进行疫苗接种,可能性价比不高,特别是当宿主种群的大部分个体已经自然免疫、不再对该病原体易感的时候。野生动物保护项目要对对流浪狗实行大规模疫苗接种,需要研究病原体的传染机制,预估项目成功的可能性,并且与其他方案相比较,例如直接为野生动物接种疫苗。
青藏高原牧区的流浪狗问题日益引起关注。比如在玉树,关于野生动物狂犬病发病率的研究还不明确,但是人类狂犬病病例在沉寂30年之后卷土重来,近几年发生了多起死亡病例。作为一种人畜共患病,狂犬病几乎可以确定存在于野生动物间,因此给流浪狗接种狂犬疫苗是必要的。接种狂犬疫苗能降低流浪狗传播狂犬病的可能性,切断狂犬病传播到人的途径。至于犬瘟、细小和犬腺病毒,由于缺乏当地本底数据,断言给流浪狗接种疫苗能否起到保护野生动物的作用,还为时过早。
参考文献:
Belsare,A. V., Gompper, M. E. 2015. To vaccinate or not tovaccinate: lessons learnedfrom an experimental mass vaccination offree-ranging dog populations. Animal Conservation.18: 219-227.
撰稿:
于洋,美国塔夫茨大学保护医学硕士,2016年8月起在青海省雪境生态宣传教育与研究中心(简称雪境,微信公号:GangriNeichog)担任流浪狗项目协调员。邮箱:yuyang@gangri.org
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