議題:非洲豬瘟病毒診斷技術

背景描述:由於目前無疫苗可抑制非洲豬瘟,因此疫情監控成了防制非洲豬瘟的重要手段。2019年4月中,我國針對非洲豬瘟病毒研發出抗體快速診斷試劑。此試劑透過檢驗豬隻血清、血液中的非洲豬瘟p30抗體,來協助診斷豬隻是否感染非洲豬瘟。

何謂抗原與抗體

抗原(antigens)係指被免疫系統視為外來物,而引起動物體免疫反應的物質,例如細菌、黴菌、病毒等。[1] 而根據東吳大學微生物學系《防禦系統(II)—專一性免疫力》的資料顯示,當人體以及動物的免疫細胞(B細胞)受到抗原刺激時,將會產生大量防禦性的蛋白質分子,即為「抗體」(antibodies),這些抗體會與遭遇的抗原結合,以消滅或阻止抗原入侵。

相關科學資訊

  • 非洲豬瘟診斷技術

根據聯合國糧農組織(Food and Agriculture Organization of the United Nations, FAO)《非洲豬瘟偵測與診斷》顯示,在無疫苗可抑制非洲豬瘟的情況下,快速、可靠的早期診斷,即透過不同診斷技術(如表一所示),來確認豬隻是否正在或曾經感染非洲豬瘟,是防止疾病散佈的主要方式。

2019年3月7日、8日,農委會家畜衛生試驗所舉辦「2019非洲豬瘟預防與控制國際研討會」[2],邀請英國、俄羅斯、越南、日本、韓國、泰國等國的專家來台一同分享、交流各國經驗。與會專家同樣提到,由於非洲豬瘟病毒對於環境的抵抗力相當頑強,且受感染豬隻產生的臨床症狀也不盡相同,再加上感染後會有一段潛伏期,較難用肉眼辨識,因此需透過有效的檢疫方式,並建立標準作業程序,以協助控制非洲豬瘟疫情。

表一、非洲豬瘟病毒實驗室診斷技術表[3]

非洲豬瘟病毒診斷技術科學資訊

資料來源:聯合國糧農組織

針對現有的實驗室診斷技術,在病毒偵測上,最常使用的方式為聚合酶鏈鎖反應(Polymerase chain reaction, PCR)。所謂的聚合酶鏈鎖反應,是一種利用酵素來大量複製特定基因片段的技術。[4] 運用於非洲豬瘟的檢驗上,PCR可在數小時內,將非洲豬瘟的病毒DNA擴增到足以檢測的量,從而完成檢驗。因此除活體動物外,也可用於檢驗加工肉品。

而在抗體偵測中,由於酵素連結免疫吸附分析法(enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA)具有高度專一性、快速、成本低廉、可同時進行大量樣本檢測等特性,使得ELISA被廣泛運用於大規模調查中。[5] ELISA透過非洲豬瘟抗原、抗體之間的專一性,依照酶引起反應物的顏色變化,來檢測豬隻是否遭受感染。然而一旦血清處理、保存不當,可能產生高達20%的假陽性結果,故ELISA檢驗出的陽性樣品需透過其他檢測方法重複驗證。[6]

我國此次研發出的非洲豬瘟快速診斷試劑,與ELISA相同,也是透過檢測非洲豬瘟病毒抗體來診斷豬隻是否遭受感染。對比ELISA僅能在實驗室中檢測,我國的診斷試劑除可用於實驗室外,亦適用於現場診斷,同時能保存於攝氏2度至30度,以利運輸與保存。[7]

表二、ELISA與我國診斷試劑比較表

非洲豬瘟病毒診斷技術科學資訊

資料來源:凌越生醫股份有限公司、農傳媒[8]、中央社[9]

值得注意的是,透過偵測非洲豬瘟抗體來確定豬隻是否遭受感染,除需抽取活體豬隻的血液外,亦可能產生以下問題。首先,由於感染動物需要經過一段時間才會產生抗體,因此在抗體產生前,會出現一段空窗期無法檢測[10];再者,倘若發病豬隻的病程屬於甚急性與急性案例[11],豬隻通常在尚未產生抗體時便已死亡,故而無法使用抗體來檢測非洲豬瘟病毒。[12] 因此在疾病尚未爆發或是爆發的早期階段,仍建議檢測病毒的DNA。

註釋:

[1] 資料來源:尹書田醫療財團法人書田泌尿科眼科診所_醫師文章《抗原,抗體》。
[2] 資料來源:農委會活動預告《2019非洲豬瘟預防與控制國際研討會》。
[3] 所謂敏感度(Sensitivity)又稱為「真陽性率」,係指將有病者診斷為陽性結果的比率;而特異度(Specificity)則稱為「真陰性率」,係指將健康者診斷為陰性結果的比率。更多診斷資訊,請參見馬偕紀念醫院醫學教育部《實證醫學相關名詞》。另,表一中X越多,即代表該診斷技術的敏感度或特異度越高。
[4] 資料來源:臺大醫院基因醫學部《聚合酵素鏈鎖反應》、農委會動植物防疫檢疫局《聚合酶鏈鎖反應》。
[5] 資料來源:農委會《農藥免疫檢測技術開發與應用》。
[6] 資料來源:聯合國糧農組織《非洲豬瘟偵測與診斷》。
[7] 資料來源:凌越生醫股份有限公司《Sentinel® 非洲豬瘟病毒抗體快速診斷試劑》。
[8] 資料來源:農傳媒《【農業科技】台灣自力研發非洲豬瘟病毒快篩試劑 已獲OIE認證》。
[9] 資料來源:中央社《台灣研發非洲豬瘟快篩 亞洲第一獲國際認可》。
[10] 最佳的抗體檢出時間,是豬隻實驗感染非洲豬瘟病毒後第8天。更多資訊,可參考新興科技媒體中心《非洲豬瘟病毒抗體檢驗試劑》。
[11] 感染非洲豬瘟的豬隻,其病程分為甚急性、急性、亞急性與慢性四種。甚急性:豬隻突然死亡;急性:為期7天;亞急性:3-4星期;慢性:持續數月。更多資訊,可參考非洲豬瘟專區《非洲豬瘟介紹》。
[12] 資料來源:同註釋6。

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