農委會主委陳武雄在2011年1月6日的獸醫師節慶祝大會上宣布,家畜衛生試驗所研發的石斑魚虹彩病毒疫苗預計于今年取得制造許可。家畜衛生試驗所初步已進行田間試驗評估,并提出制造許可申請,在經委托單位重復實驗確認,取得制造許可后,即可開始生產了。
臺灣石斑魚苗的年產量高峰期在1999年,達2.8億尾,之后逐年降低,至2009年僅剩2千3百萬尾。臺灣石斑魚苗養殖業成長受限于石斑虹彩病毒及神經壞死病毒(NNV)所感染,魚苗損失率高達七成。虹彩病毒會感染三十種以上的經濟養殖魚類,石斑種苗之感染后的累積死亡率為50~90%。
虹彩病毒感染后主要是會造成造血織組壞死,主要病征會出現體色變黑、鰓蓋張開及鰓部出血的情況,傳染方式主要是以水平感染為主,這點與神經壞死病毒可透過種魚垂直感染有很大的不同。目前石斑養殖業者對這兩種的病毒性疾病仍是無法預防與治療,能否獲利賺錢只有看發病后所留下的存活成數多少來決定。
負責疫苗研發的助理研究員黃淑敏在接受本刊專訪時表示,農委會家畜衛生試驗所自1991年開始針對水生動物進行疾病監測,經過幾年監測發現,田間有好幾種海水養殖魚苗都有許多病原,主要是虹彩病毒及神經壞死病毒(Nervous Necrosis Virus, NNV),這兩種病毒每年都有相同的疫情發生,在20種以上的魚種造成全身性感染,致使種苗業者嚴重的經濟損失。
虹彩病毒科主要分成五個病毒屬,分別為Iridovirus、Chlorirdovirus、Ranavirus、Megalocystivirus及Lymphocystivirus,其中會造成魚類感染就屬前三種;而在魚類造成巨大經濟損失分別為Ranavirus及Megalocystivirus,在臺灣已發現同時具有兩種病毒屬之存在,這兩種病毒屬皆會造成高的疾病發生率及死亡率。目前,家畜衛生試驗所仍然每年都會在田間進行病毒分離與監測,臺灣主要流行的虹彩病毒株有三種基因型:GIV、RSIV及ISKNV。GIV為臺灣本土株(目前只于臺灣及東南亞有病例發生);RSIV為親近于日本分離發表之病毒株;ISKNV為親近于中國大陸分離發表之病毒株。經長期監測發現,近期的虹彩病毒與10年前的病毒在基因定序上差異不大,經過幾年的檢測及分析后,黃淑敏認為他們應該可以再進一步以研發疫苗來解決虹彩病毒對養殖上所產生的困擾。
1995年起研發疫苗
自1995 年起,家畜衛生試驗所開始著手進行石斑魚的疫苗研發,黃淑敏說,要以疫苗為策略來控制疾病, 有些重要因素必須克服:第一,考慮疫苗之制程方法。因疫苗之制造方法又遷就于疫苗之成本及施予的方法;第二,選擇目標魚種。以臺灣目前養殖之大宗魚類種別為主要考慮,前期規劃以青斑為主,后期加入龍膽石斑為標的魚種;第三,選定疫苗株及種毒株。篩選具有免疫原性之疫苗株及具有宿主廣范圍感受性之種毒株;第四,疫苗安全性。選定對人類及魚類皆有安全性之配方;第五,疫苗之穩定性及效力。測試疫苗之穩定性及找出有效評估疫苗效力之方法。在上述開發疫苗之幾項前提要素,因有賴于家畜衛生試驗所前副所長蘇杰夫以前開發石斑腎細胞株的重大貢獻,讓他們能夠利用已開發之細胞株進行野外病毒分離、增殖及力價測定,且能短時間內大量做體外復制病毒細胞,加速了而疫苗研發工作的進展。
測試佐劑配方耗時一年
家畜衛生試驗所用化學藥劑殺病毒(一般用福爾馬林),這個步驟的關鍵是找出最適當的百分比,能殺死病毒又不傷到魚。在制造出疫苗后的重點是佐劑,要能保存疫苗不讓力價損失。家畜衛生試驗所在1996年花了一年的時間,在不同之制成及配方中找尋最適當的處置,解決了疫苗乳化及保存的問題。關鍵點在疫苗與佐劑乳化后,力價要能穩定,并且能有一定的保存時間。結果顯示:以腹腔注射混有佐劑B之疫苗,其保護指數為73%,混有MVP佐劑疫苗之保護指數只有50%,腹腔注射的免疫效果較肌肉注射效果為佳。
總共44個配方中,他找到了2~3個佐劑配方能讓疫苗保存一年。「每試一種配方都要3~4個月的時間,才能知道效果好不好。」佐劑配方不對的話,乳化之后以4℃冷藏保存會產生分層現象,保存一年后7成的效果降到只剩4成。她說,已經退休的前水試所生物科技研究中心研究員張正芳博士在這方面給了很多的協助,除了幫忙養魚以外,還有給毒、測試疫苗力價,幫忙評估疫苗效果。
克服了乳化技術后,隨即進行基礎測試,了解最佳效果的劑量是多少。最初施打一劑,之后再攻毒,發現有時有保護力,有時又沒有。經過反復的測試,在10公分青斑苗以0.1㏄劑量施注射一劑,14天后施打第二劑補強,就能夠給予青斑對虹彩病毒足夠的保護效果,而且無論注射2劑量或1劑量之試制疫苗對魚體都沒有不良反應。
1999 年初步疫苗田間試驗
經過了細胞培養、增毒、不活化及佐劑的四個疫苗研發必經的程序之后,石斑虹彩病毒疫苗終于研發成功,來年在所里經反復的實驗后,于1999年開始進行田間試驗。但是事情并非想象中容易,家畜衛生試驗所面臨找不到愿意配合進行田間試驗之場主;為此,黃淑敏透過屏東縣家畜防治所徐所長的關系,才在屏東縣找到一個石斑魚中間育苗場協助做田間試驗,另外一個田間試驗場則是臺南黃姓業者主動透過臺南縣家畜疾病防治所找到了家畜衛生試驗所,該所選定點帶及龍膽兩個石斑場進行石斑魚虹彩病毒不活化疫苗田間試驗。在中間育成場里,他們選取2 吋半尺寸的健康石斑魚苗,每批試驗約5千尾,以腹腔注射第1劑量之疫苗后間隔14天,再補強接種第2劑之疫苗。注射疫苗后第3個月、第6個月、第9個月及第12個月購回免疫的魚只回到所里進行效力試驗及代謝性評估。
同時也觀察田間實驗期間各組之存活率、注射安全性與體重和體長之生長情形,以評估疫苗使用與否對經濟效益之差異。初步結果顯示,在注射疫苗之安全性評估部分:建議使用于大于10 克以上之石斑魚陰性場,而其注射方式及免疫流程如麻醉程度、恢復狀況,都需要經過專業的訓練和事前評估。
龍膽石斑的對照組與實驗組之存活率都是100%,不過實驗組的增重明顯優于對照組,青斑經免疫后11 個月,其存活率為74.6%;對照組之存活率為50%。在實驗室之效力評估:在龍膽石斑于免疫后3及6個月之疫苗效力是合格的,青斑于免疫后3個月之疫苗效力是合格的,免疫后6個月其對照組用最高之病毒力價攻毒已無法造成死亡。黃淑敏說,青斑此魚種對病毒較具抵抗性,放養6個月后就不怕病毒,抗病力比龍膽強。在實驗室里用強毒攻擊一樣大小的青斑及龍膽,青斑沒事,龍膽會發生死亡情形。
業者期盼疫苗帶來保佑
黃淑敏表示,試制疫苗于青斑及龍膽石斑之試驗場皆獲得有效之保護效果,除了魚只之存活率顯著優于對照組之外,有施打本疫苗其體重增重皆優于未施打者,這個結果與日本的報告結果吻合。「注射疫苗后的石斑苗食欲好,攝食量大,成長比較快,育成率也提高了,而且體色偏向青綠色,看起來健康有活力。」
目前家畜衛生試驗所只作青斑及龍膽,其它的石斑魚種,因為未曾做過實驗,尚不得而知,但業者希望也能做虎斑的疫苗,因為虎斑的經濟價值更高。
家畜衛生試驗所研發的疫苗以注射方式施打,因此以室內育苗池會較方便操作。根據估算,石斑疫苗的直接成本約2元,以注射方式施打,連工帶料的成本約3元。如果想給石斑苗較好的抗虹彩病毒能力,每條魚施打兩劑,要花成本約6元,這樣劃不劃算呢?據后續的私下了解,成魚養殖業者自田間試驗場購買青斑苗一萬余尾,并做了養殖對照觀察,施打疫苗組育成率7.5成,4,500尾售得74萬,未打疫苗的養殖組育成率5成,所得減少約24.7萬。也就是說,每尾魚以2劑6元成本計算,投資2.7萬元疫苗成本,多賣了22萬的額外利潤。
臺南的田間試驗場場主也表示,免疫過的龍膽苗飼料效益超乎想象中的好,連自己都不太敢相信。從3吋養殖1年可以長到4斤以上,成長速度真的很快,這是養殖魚類里很少見的,連海鱺都比不上。不過這可能也與其養殖設備有關聯,臺南田間試驗場是抽取地下海水,并加蓋溫棚,在冬季水溫都還可以維持在25~26℃。一般育苗場冬天的水溫會降到20℃左右,魚苗會停止攝食,生長也停下來,飼育的時間會拉長1~2個月。
業者表示,近年養殖龍膽石斑的業者都會遇到病毒的困擾,15公分到2~3斤的魚都還會因為感染虹彩病毒或神經壞死病毒而死亡,造成損失,如果能有疫苗做防疫,增加石斑苗及成魚的育成率,會是養殖漁民的〝保佑〞。
如果能順利取得制造許可,家畜衛生試驗所估計,其GMP廠每年最多能制造大約1百萬劑。根據漁業署的漁業年報統計,2009年臺灣石斑魚苗生產約2千3百萬尾,家畜衛生試驗所的虹彩病毒疫苗年產1百萬劑,只能夠為50萬尾做免疫,施打率無法普及,未來可能會將疫苗生產技術移轉給民間企業。
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