高通量测序赋能禽类疫苗质检 筑牢欧洲沙门氏菌防控防线

研究背景

肠炎沙门氏菌是欧洲最主要的食源性致病菌之一，禽类肉蛋产品是其传播至人类的核心载体。欧盟数据显示，沙门氏菌病常年位居欧盟人兽共患病第二位，其中肠炎沙门氏菌引发的食物中毒占比最高，加上沙门氏菌耐药菌株不断增多，抗生素防控效果持续下降，接种疫苗成为规模化养鸡场防控该病的首选手段。波兰作为欧盟禽类肉类第一大生产国，其市场流通的禽用沙门氏菌疫苗数量庞大，当地官方药品检验实验室（OMCL）长期承担疫苗质量管控工作。长久以来，这类疫苗仅开展表型检测，基因组层面的质控处于空白状态，为疫苗安全埋下隐患。为此，波兰国家兽医研究所团队开展试点研究，探索高通量测序技术在沙门氏菌疫苗遗传质控中的实用价值，相关成果发表于国际期刊《Vaccine》。

研究内容与结果

研究团队首先梳理了 2018 至 2023 年波兰禽用沙门氏菌疫苗市场数据。六年内当地共登记 9 款活疫苗、8 款灭活疫苗，经统计，肠炎沙门氏菌疫苗占流通疫苗总量的 62%，是市场主流品类，其次是鸡白痢沙门氏菌疫苗（25%）、双价混合疫苗（11%）和鼠伤寒沙门氏菌疫苗（2%）。2018 年欧洲多国爆发鸡蛋关联的沙门氏菌疫情，当年肠炎沙门氏菌疫苗投放剂量飙升至近 19.1 亿剂，2019 年剂量大幅回落至 1.18 亿剂，此后数年投放量趋于稳定，这一波动也印证了疫苗在疫情防控中的应急作用。结合市场占比与应用规模，研究人员选取三款市面主流的鸡用减毒活疫苗，分别编号为 B-01、B-05、B-07，每款各抽检 3 个生产批次开展全基因组测序分析。

在实验流程上，研究人员严格遵循标准化操作：先使用缓冲液复溶疫苗并提取细菌 DNA，依次完成核酸纯度、浓度与完整性检测，再构建测序文库，借助 Illumina MiSeq 平台开展高通量测序，最后运用 Kraken2、SISTR、cgMLST 等十余种生物信息学工具解析测序数据，从菌株鉴定、污染物筛查、耐药基因、毒力基因、质粒分析等多个维度完成全面评估。

测序结果显示，三款疫苗的基因组完整度均达 100%，污染率仅 0.13%，无菌株杂合现象，整体品质优异。从菌株组成来看，三款疫苗超 99.5% 的基因序列均匹配肠炎沙门氏菌，仅微量序列检出邦戈沙门氏菌、大肠杆菌等常见肠道菌，研究证实这并非生产污染，而是相近菌种基因组同源性高、测序分析工具分辨率局限导致的正常现象。结合核心基因组多位点序列分型（cgMLST） 结果可清晰区分菌株差异：B-05 与 B-07 菌株 cgMLST 分型完全一致，遗传相似度极高，归为同一进化分支；而 B-01 菌株分型不同，与前两者存在 162 个等位基因差异，分属另一分支，这也直观印证了三款疫苗对应不同原始菌株。

安全性是疫苗检测的重中之重，本次研究重点排查了抗生素耐药基因与毒力基因。耐药基因检测结果令人安心：所有疫苗仅检出沙门氏菌天然携带的隐性氨基糖苷类耐药基因，该基因在正常条件下不表达，且未发现任何获得性耐药基因与关键耐药突变，不存在加剧菌株耐药性传播的风险。在毒力基因方面，三款疫苗均携带 104 个核心毒力基因，主要负责细菌黏附、肠道定植与应激耐受，这是减毒疫苗保留免疫原性的必要基础；而 B-05 和 B-07 还额外携带 pef 菌毛基因簇与 spv III 型分泌系统基因簇，两类基因均定位在 IncF 多复制子质粒上，该质粒全长约 230.5kb，在不同批次中高度保守。研究解释，这类附加毒力元件是菌株天然遗传特征，疫苗菌株已完成减毒改造，不会引发禽类发病。

纵观整个研究，高通量测序相比传统表型检测优势十分突出。传统检测依赖细菌培养，耗时久、部分结果解读模糊，且无法追溯菌株遗传变异；而高通量测序可快速完成菌株精准鉴定、批次稳定性核验、外源污染物筛查、耐药与毒力基因全景分析，还能实现疫苗菌株长期溯源。目前欧洲药典已新增 “生物制品外源因子高通量测序检测” 章节，本次试点研究恰好为该标准落地提供了实践支撑。

研究总结与展望

研究团队表示，该成果是欧洲首个针对禽用肠炎沙门氏菌疫苗的全面基因组解析，明确了高通量测序用于兽用疫苗质控的六大核心标准：血清型核验、批次遗传稳定性、外源污染物控制、减毒标记鉴定、耐药与毒力基因评估、质粒等移动遗传元件分析。现阶段高通量测序成本仍相对较高，暂无法完全替代传统方法，但可作为疑难样本复核、新品疫苗定型、上市后常态化监测的关键补充手段。

未来，在欧洲药品质量和健康管理局（EDQM）统筹下，欧洲各国官方药品检验实验室将联合疫苗企业，逐步完善测序流程、数据分析标准与阈值规范，推动高通量测序技术纳入兽用疫苗常规质检体系。对于整个欧洲禽类养殖与食品安全领域而言，这项技术的落地将从基因层面守住疫苗质量关口，进一步压缩沙门氏菌传播空间，为肉蛋产品安全和公共卫生安全筑起一道坚实的 “基因防护墙”。

参考来源：https://doi.org/10.1016/j.vaccine.2026.128297.