Unternehmensnachrichten über Ein Sichuan-Team entdeckte einen neuartigen rekombinanten PRRSV-Hochpathogen-Virusstamm: Rekombination von Impfstoff und Wildtyp.

Am 2. Juli 2025 veröffentlichte ein Team unter der Leitung von Zhang Zhidong und Zhou Long vom College of Animal Science and Veterinary Medicine der Southwest University for Nationalities in Zusammenarbeit mit der Sichuan Academy of Animal Sciences seine neuesten Forschungsergebnisse in der internationalen Fachzeitschrift *Frontiers in Veterinary Science* und berichtete über einen neuartigen Stamm des Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome Virus (PRRSV) mit der Bezeichnung GX2024, der aus einer Hybridisierung eines Wildtyp-Virus und eines modifizierten Virus hervorgegangen ist Lebendvirusimpfstoff (MLV). Dieser Stamm wurde aus einer Schweinefarm in der chinesischen Provinz Sichuan isoliert und zeigte bei Ferkeln eine extrem hohe Pathogenität (100 % Mortalität).

Forschungshighlights

• Erste Entdeckung der hochvirulenten Eigenschaften des rekombinanten PRRSV-Stamms vom Typ L1C.5 RFLP-1-4-4 in China

• Dieser Stamm wurde aus drei Quellen rekombiniert: einem NADC30-ähnlichen Wildtyp-Stamm (L1C.5) + einem hochpathogenen JXA1-ähnlichen Stamm (L8E) + einem kommerziellen Lebendimpfstoffstamm RespPRRS MLV (L5A)

• Die Infektion der Ferkel verursachte hohes Fieber (40–42 °C), schwere Lungenblutungen und Ödeme und alle Ferkel starben innerhalb von 14 Tagen.

• Dies zeigt, dass aktuelle MLV-Impfstoffe in Wildtyp-Endemiegebieten das Risiko einer Rekombination und einer Immunflucht bergen.

Im Jahr 2024 entdeckte ein Forscherteam auf einer Schweinefarm in Sichuan Aborte und Totgeburten bei Sauen sowie akute Mortalität bei Ferkeln. Die Zellisolierung und die Analyse der Gesamtgenomsequenzierung bestätigten, dass der neue Stamm GX2024 zum Typ L1C.5 des PRRSV-2-Stammbaums gehört.

Weitere genetische Analysen ergaben, dass es sich bei diesem Stamm um ein neuartiges rekombinantes Multiplex-Virus handelt, das aus einem NADC30-ähnlichen Wildtyp-Stamm, einem hochpathogenen JXA1-ähnlichen Stamm und einem modifizierten Lebendvirus-Impfstoffstamm (MLV) co-rekombiniert wurde.

Tierexperimente zeigten, dass GX2024 hochpathogen ist; infizierte Ferkel starben innerhalb kurzer Zeit und zeigten eine schwere hämorrhagische Pneumonie und ein Lungenödem, deutlich vergrößerte und hämorrhagische Lymphknoten, einen schnellen Anstieg der Viruslast und einen signifikanten Anstieg der Serumantikörperspiegel.

Einführung

Das reproduktive und respiratorische Syndrom der Schweine (PRRS) ist eine der zerstörerischsten Viruserkrankungen in der globalen Schweineindustrie. In den letzten Jahren hat sich der NADC30-ähnliche Stamm (L1C) nach und nach zum dominierenden zirkulierenden Stamm in chinesischen Schweinefarmen entwickelt, während das Aufkommen des RFLP-Typs 1–4-4 weltweite Aufmerksamkeit erregt hat.

Aufgrund der Koexistenz verschiedener Stammlinien und Lebendimpfstoffe kommt es häufig zu PRRSV-Genrekombinationen, die zu komplexen Virusmutationen und Schwierigkeiten bei der Impfstoffkontrolle führen.

Forschungsergebnisse

1. Isolierung und Identifizierung des neuartigen Stammes GX2024:

· Lungengewebe von Ferkeln, die schwere Atemwegssymptome zeigten, wurde in einer Schweinefarm in Sichuan gesammelt, die mit dem RespPRRS-MLV-Impfstoff geimpft worden war. Der PRRSV-Stamm GX2024 wurde unter Verwendung von Marc-145-Zellen und porcinen Alveolarmakrophagen (iPAMs) mit einem Genom in voller Länge von 15018 nt isoliert (GenBank-Zugangsnummer: PV362838).

Abbildung 1. Virusisolierung von PRRSV GX2024

(a) iPAM- und Marc-145-Zellen wurden mit PRRSV GX2024 beimpft und 60 Stunden nach der Infektion nachgewiesen; (b) Der Plaque-Assay des GX2024-Isolats wurde unter Verwendung von iPAM-Zellen mit einer 10⁻¹⁰-Verdünnung der Virusstammlösung durchgeführt; (c) iPAM- und Marc-145-Zellen wurden 48 Stunden lang mit einer Viruskultur der sechsten Generation infiziert, und die IFA wurde unter Verwendung eines monoklonalen Anti-N-PRRSV-Antikörpers durchgeführt. Zellkerne wurden mit DAPI gefärbt. Maßstabsbalken = 75 μm.

• Das NSP2-Gen dieses Stamms weist eine diskontinuierliche Deletion von 131 Aminosäuren auf, was mit dem NADC30-Stamm übereinstimmt (111 Aminosäuren an den Positionen 322–432 deletiert, 1 Aminosäure an Position 483 deletiert und 19 Aminosäuren an den Positionen 504–522 deletiert), und das GP5-Protein weist einzigartige Aminosäuremutationen auf (P¹⁵→L¹⁵, F²³→S²³, usw.), die sich deutlich von L1C-Stämmen im In- und Ausland unterscheiden.

Abbildung 2. Mehrfachsequenz-Aminosäure-Alignment von NSP2 und GP5

(a) Drei diskontinuierliche Deletionen (blaue Regionen) existieren an den Aminosäurepositionen 322–432, 483 und 504–522 in NSP2 von GX2024- und NADC30-ähnlichen Stämmen. Hellrote Bereiche weisen auf Aminosäuredeletionen im hochpathogenen porcinen reproduktiven und respiratorischen Syndromvirus (HP-PRRSV, JXA1-ähnlicher Stamm) hin. (b) Mehrfachsequenz-Alignment der GP5-Aminosäuresequenzen des Stammes GX2024 und 17 L1C-PRRSV-Referenzstämmen aus China und den Vereinigten Staaten. Lila Kästchen zeigen Signalpeptidregionen an, rote Kästchen zeigen hypervariable Regionen (HVR1 und 2) und gelbe Kästchen zeigen Transmembrandomänen (TM1, 2 und 3) an.

2. Die genomische Rekombinationsanalyse bestätigt den Ursprung der dreifachen Rekombination:

Die Analyse mit der Software RDP4 und SimPlot ergab fünf Rekombinationsbruchpunkte im GX2024-Genom, die sich in den Regionen ORF1a, ORF1b, ORF3 und ORF4 befinden:

· Die Regionen ORF1a (1-1868nt) und ORF1b (3565-9392nt) zeigten die höchste Homologie mit dem JXA1-ähnlichen (L8E)-Stamm;

· Die ORF3-Region (12688-13172nt) zeigte eine Homologie von 90,1 % mit dem RespPRRS MLV-Impfstoffstamm, mehr als sein Elternstamm VR-2332;

· Die übrigen Regionen (1869-3564nt, 9393-12687nt usw.) waren hochgradig homolog mit dem NADC30-ähnlichen Stamm (L1C.5), was bestätigte, dass es sich um einen Stamm mit dreifacher Rekombination handelte.

Tabelle 1. Vergleich der Nukleotididentität zwischen GX2024 und 11 PRRSV-Referenzstämmen

Tabelle 2. Informationen zu Rekombinationsereignissen, die in GX2024 erkannt wurden

Abbildung 3. Genomische Rekombinationsanalyse des GX2024-Isolats

3. Pathogenitätsexperiment: 100 % Letalität unterstreicht hohes Risiko

An 9 vier Wochen alten Ferkeln ohne PRRSV-Antikörper (5 Provokanten, 4 Kontrollen) wurde ein Challenge-Experiment durchgeführt:

· Die infizierten Ferkel entwickelten am dritten Tag hohes Fieber über 40 °C und an den Tagen 4 bis 14 traten Symptome wie Atemnot, Ataxie und Durchfall auf. Alle Ferkel starben innerhalb von 14 Tagen (Sterblichkeitsrate 100 %); Die Kontrollgruppe zeigte keine Auffälligkeiten.

Abbildung 4. Pathogenitätsanalyse des PRRSV-Isolats GX2024 bei Ferkeln

(a) Tierversuchsdesign dieser Studie. (b) Rektaltemperatur von Ferkeln, die mit GX2024 geimpft und nicht mit RPMI-1640-Medium infiziert wurden. Der Grenzwert für klinisches Fieber wurde auf 40,0℃ festgelegt. (c) Klinische Symptombewertungen an den Tagen 3, 7, 10 und 14 während des Challenge-Experiments. Die Ergebnisse umfassten klinische Symptome, Atemwegssymptome und neurologische Symptome. (d) Überlebens- und Mortalitätskurven geimpfter Ferkel. (e) Mittlere wöchentliche Gewichtszunahme der geimpften Ferkel während des Challenge-Experiments.

Die pathologische Untersuchung ergab eine starke Konsolidierung, Ödeme und Blutungen im Lungengewebe der betroffenen Ferkel, eine Verdickung der Alveolarsepten, Nekrose der Epithelzellen, verschwommene Grenzen zwischen der Kortikalis und dem Mark der Lymphknoten, verminderte Lymphozyten und Blutungen; Die Immunhistochemie bestätigte das Vorhandensein großer Mengen an PRRSV-Antigen in der Lunge und den Lymphknoten.

Abbildung 5. Beobachtung von Lungen- und Lymphknotenläsionen bei geimpften Ferkeln

• Die Erkennung der Viruslast zeigte, dass die Viruslast im Serum 7 Tage nach der Belastung ihren Höhepunkt erreichte und die Viruslast im Lungengewebe deutlich höher war als in anderen Geweben. Darüber hinaus produzierten alle infizierten Ferkel innerhalb von 7 Tagen PRRSV-spezifische Antikörper (S/P > 0,4).

Abbildung 6. Viruslast in Serum und Gewebe und Nachweis spezifischer Antikörper gegen das Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome Virus (PRRSV).

Zusammenfassung

Diese Studie berichtet zum ersten Mal über einen hochpathogenen PRRSV-Stamm L1C.5 RFLP-1-4-4, der aus einem Wildtyp-Stamm und einem Impfstamm rekombiniert wurde und für Ferkel äußerst tödlich ist. Das Auftreten dieses Stammes stellt eine ernsthafte Herausforderung für die aktuellen Strategien zur Bekämpfung von PRRS-Impfstoffen dar und unterstreicht die Notwendigkeit einer verstärkten Virusüberwachung, eines optimierten Impfstoffdesigns und einer Betonung der biologischen Sicherheit sowie integrierter Präventions- und Kontrollmaßnahmen.