bedrijfsnieuws over Een Sichuan-team ontdekte een nieuwe recombinante PRRSV hoogpathogene virusstam: Recombinatie van vaccin en wild-type

Op 2 juli 2025 publiceerde een team onder leiding van Zhang Zhidong en Zhou Long van de College of Animal Science and Veterinary Medicine aan de Southwest University for Nationalities, in samenwerking met de Sichuan Academy of Animal Sciences, hun laatste onderzoek in het internationale tijdschrift *Frontiers in Veterinary Science*, waarin ze een nieuwe stam van het porcine reproductive and respiratory syndrome virus (PRRSV) rapporteerden, genaamd GX2024, die het resultaat was van een hybridisatie van een wildtype virus en een gemodificeerde levende virusvaccin (MLV). Deze stam werd geïsoleerd van een varkensboerderij in de provincie Sichuan, China, en vertoonde een extreem hoge pathogeniciteit (100% sterfte) bij biggen.

Onderzoeks hoogtepunten

• Eerste ontdekking van de zeer virulente kenmerken van de L1C.5 RFLP-1-4-4 type PRRSV recombinante stam in China

• Deze stam werd gerecombineerd uit drie bronnen: een NADC30-achtige wildtype stam (L1C.5) + een hoogpathogene JXA1-achtige stam (L8E) + een commerciële levende vaccin stam RespPRRS MLV (L5A)

• Infectie van biggen veroorzaakte hoge koorts (40–42°C), ernstige longbloedingen en oedeem, en alle biggen stierven binnen 14 dagen.

• Dit toont aan dat huidige MLV-vaccins een risico vormen op recombinatie en immuunontwijking in wildtype endemische gebieden.

In 2024 ontdekte een onderzoeksteam abortussen en doodgeboorten bij zeugen en acute sterfte bij biggen op een varkensboerderij in Sichuan. Celisolatie en analyse van de volledige genoomsequentie bevestigden dat de nieuwe stam GX2024 behoort tot het L1C.5-type van de PRRSV-2-pedigree.

Verdere genetische analyse onthulde dat deze stam een nieuw multiplex recombinant virus is, dat is gerecombineerd uit een NADC30-achtige wildtype stam, een hoogpathogene JXA1-achtige stam en een gemodificeerde levende virusvaccinstam (MLV).

Dierlijke challenge-experimenten toonden aan dat GX2024 zeer pathogeen is; geïnfecteerde biggen stierven binnen korte tijd, vertoonden ernstige hemorragische longontsteking en longoedeem, aanzienlijk vergrote en hemorragische lymfeknopen, een snelle toename van de virale lading en een significante toename van de antilichaamniveaus in het serum.

Inleiding

Porcine reproductive and respiratory syndrome (PRRS) is een van de meest destructieve virale ziekten in de wereldwijde varkensindustrie. De afgelopen jaren is de NADC30-achtige (L1C) stam geleidelijk de dominante circulerende stam geworden op Chinese varkensboerderijen, terwijl de opkomst van RFLP type 1–4-4 wereldwijde aandacht heeft getrokken.

Vanwege het naast elkaar bestaan van verschillende lineages van stammen en levende vaccins, komen PRRSV-genrecombinatie-evenementen vaak voor, wat leidt tot complexe virale mutaties en moeilijkheden bij de vaccincontrole.

Onderzoeksresultaten

1. Isolatie en identificatie van de nieuwe stam GX2024:

· Longweefsel van biggen met ernstige ademhalingssymptomen werd verzameld van een varkensboerderij in Sichuan die was gevaccineerd met RespPRRS MLV-vaccin. De PRRSV-stam GX2024 werd geïsoleerd met behulp van Marc-145-cellen en porcine alveolaire macrofagen (iPAM's), met een volledig genoom van 15018 nt (GenBank-toegangsnummer: PV362838).

Figuur 1. Virusisolatie van PRRSV GX2024

(a) iPAM- en Marc-145-cellen werden geïnoculeerd met PRRSV GX2024 en gedetecteerd 60 uur na infectie; (b) Plaque-assay van het GX2024-isolaat werd uitgevoerd met behulp van iPAM-cellen met een 10⁻¹⁰ verdunning van de virusvoorraadoplossing; (c) iPAM- en Marc-145-cellen werden geïnfecteerd met zesde generatie viruscultuur gedurende 48 uur, en IFA werd uitgevoerd met behulp van anti-N PRRSV monoklonaal antilichaam. Celkernen werden gekleurd met DAPI. Schaalbalk = 75 μm.

• Het NSP2-gen van deze stam heeft een discontinue deletie van 131 aminozuren, consistent met de NADC30-stam (111 aa verwijderd op posities 322-432, 1 aa verwijderd op positie 483 en 19 aa verwijderd op posities 504-522), en het GP5-eiwit heeft unieke aminozuurmutaties (P¹⁵→L¹⁵, F²³→S²³, etc.), die significant verschillen van L1C-stammen in binnen- en buitenland.

Figuur 2. Meervoudige sequentie aminozuuruitlijning van NSP2 en GP5

(a) Drie discontinue deleties (blauwe gebieden) bestaan op aminozuurposities 322–432, 483 en 504–522 in NSP2 van GX2024 en NADC30-achtige stammen. Lichtrode gebieden geven aminozuurdeleties aan in hoogpathogeen porcine reproductive and respiratory syndrome virus (HP-PRRSV, JXA1-achtige stam). (b) Meervoudige sequentie-uitlijning van de GP5-aminozuursequenties van GX2024-stam en 17 L1C PRRSV-referentiestammen uit China en de Verenigde Staten. Paarse vakken geven signaalpeptidegebieden aan, rode vakken geven hypervariabele gebieden (HVR1 en 2) aan en gele vakken geven transmembraandomeinen (TM1, 2 en 3) aan.

2. Genomische recombinatie-analyse bevestigt drievoudige recombinatie-oorsprong:

Analyse met behulp van RDP4- en SimPlot-software onthulde vijf recombinatie-breekpunten in het GX2024-genoom, gelegen in de ORF1a-, ORF1b-, ORF3- en ORF4-gebieden:

· De ORF1a (1-1868nt) en ORF1b (3565-9392nt) gebieden vertoonden de hoogste homologie met de JXA1-achtige (L8E) stam;

· Het ORF3 (12688-13172nt) gebied vertoonde 90,1% homologie met de RespPRRS MLV-vaccinstam, hoger dan zijn ouderstam VR-2332;

· De overige gebieden (1869-3564nt, 9393-12687nt, etc.) waren zeer homoloog met de NADC30-achtige (L1C.5) stam, wat het bevestigt als een drievoudige recombinatiestam.

Tabel 1. Vergelijking van nucleotide-identiteit tussen GX2024 en 11 PRRSV-referentiestammen

Tabel 2. Recombinatie-gebeurtenisinformatie gedetecteerd in GX2024

Figuur 3. Genomische recombinatie-analyse van het GX2024-isolaat

3. Pathogeniciteitsexperiment: 100% dodelijkheid benadrukt hoog risico

Een challenge-experiment werd uitgevoerd op 9 vier weken oude biggen zonder PRRSV-antilichamen (5 uitgedaagd, 4 controles):

· De uitgedaagde biggen ontwikkelden op dag 3 hoge koorts boven 40℃ en symptomen zoals ademhalingsmoeilijkheden, ataxie en diarree verschenen op dagen 4-14. Alle biggen stierven binnen 14 dagen (sterftecijfer 100%); de controlegroep vertoonde geen afwijkingen.

Figuur 4. Pathogeniciteitsanalyse van PRRSV-isolaat GX2024 bij biggen

(a) Dierlijk experimenteel ontwerp van deze studie. (b) Rectale temperatuur van biggen geïnoculeerd met GX2024 en niet-geïnfecteerd met RPMI-1640 medium. De afkapwaarde voor klinische koorts werd ingesteld op 40,0℃. (c) Klinische symptoomscores op dagen 3, 7, 10 en 14 tijdens het challenge-experiment. Scores omvatten klinische symptomen, ademhalingssymptomen en neurologische symptomen. (d) Overlevings- en sterftecurves van geïnoculeerde biggen. (e) Gemiddelde wekelijkse gewichtstoename van geïnoculeerde biggen tijdens het challenge-experiment.

Pathologisch onderzoek toonde ernstige consolidatie, oedeem en bloedingen in het longweefsel van uitgedaagde biggen, verdikking van de alveolaire septa, epitheelcelnecrose, wazige grenzen tussen de cortex en medulla van lymfeknopen, verminderde lymfocyten en bloedingen; immunohistochemie bevestigde de aanwezigheid van grote hoeveelheden PRRSV-antigeen in de longen en lymfeknopen.

Figuur 5. Observatie van long- en lymfeknoopletsels bij geïnoculeerde biggen

• Detectie van de virale lading toonde aan dat de virale lading in het serum zijn piek bereikte 7 dagen na de challenge, en de virale lading in het longweefsel was significant hoger dan in andere weefsels. Bovendien produceerden alle uitgedaagde biggen binnen 7 dagen PRRSV-specifieke antilichamen (S/P>0,4).

Figuur 6. Virale lading in serum en weefsels en detectie van porcine reproductive and respiratory syndrome virus (PRRSV) specifieke antilichamen

Samenvatting

Deze studie rapporteert voor het eerst een hoogpathogene L1C.5 RFLP-1-4-4 PRRSV-stam die is gerecombineerd uit een wildtype stam en een vaccin stam, die extreem dodelijk is voor biggen. De opkomst van deze stam vormt een serieuze uitdaging voor de huidige PRRS-vaccincontrole strategieën, wat de noodzaak benadrukt van versterkte virusbewaking, geoptimaliseerd vaccinontwerp en nadruk op bioveiligheid en geïntegreerde preventie- en controlemaatregelen.