εταιρικά νέα για Μια ομάδα από το Σιτσουάν ανακάλυψε ένα νέο ανασυνδυασμένο στέλεχος PRRSV υψηλής παθογένειας: Ανασυνδυασμός εμβολίου και άγριου τύπου

Στις 2 Ιουλίου 2025, μια ομάδα με επικεφαλής τους Zhang Zhidong και Zhou Long από το College of Animal Science and Veterinary Medicine στο Southwest University for Nationalities, σε συνεργασία με την Sichuan Academy of Animal Sciences, δημοσίευσε την τελευταία τους έρευνα στο διεθνές περιοδικό *Frontiers in Veterinary Science*, αναφέροντας ένα νέο στέλεχος του ιού του συνδρόμου αναπαραγωγής και αναπνευστικού των χοίρων (PRRSV), που ονομάζεται GX2024, το οποίο προέκυψε από μια υβριδοποίηση ενός ιού άγριου τύπου και ενός τροποποιημένου ζωντανού ιού εμβολίου (MLV). Αυτό το στέλεχος απομονώθηκε από μια φάρμα χοίρων στην επαρχία Sichuan της Κίνας και παρουσίασε εξαιρετικά υψηλή παθογένεια (100% θνησιμότητα) σε χοιρίδια.

Επισήμανση Έρευνας

• Πρώτη ανακάλυψη των εξαιρετικά λοιμογόνων χαρακτηριστικών του ανασυνδυασμένου στελέχους PRRSV τύπου L1C.5 RFLP-1-4-4 στην Κίνα

• Αυτό το στέλεχος ανασυνδυάστηκε από τρεις πηγές: ένα στέλεχος άγριου τύπου που μοιάζει με NADC30 (L1C.5) + ένα εξαιρετικά παθογόνο στέλεχος που μοιάζει με JXA1 (L8E) + ένα εμπορικό στέλεχος ζωντανού εμβολίου RespPRRS MLV (L5A)

• Η μόλυνση των χοιριδίων προκάλεσε υψηλό πυρετό (40–42°C), σοβαρή πνευμονική αιμορραγία και οίδημα και όλα τα χοιρίδια πέθαναν εντός 14 ημερών.

• Αυτό αποδεικνύει ότι τα τρέχοντα εμβόλια MLV ενέχουν κίνδυνο ανασυνδυασμού και ανοσολογικής διαφυγής σε περιοχές ενδημικών άγριων τύπων.

Το 2024, μια ερευνητική ομάδα ανακάλυψε αποβολές και θνησιγέννητα σε χοιρομητέρες και οξεία θνησιμότητα σε χοιρίδια σε μια φάρμα χοίρων στο Sichuan. Η απομόνωση κυττάρων και η ανάλυση αλληλουχίας ολόκληρου του γονιδιώματος επιβεβαίωσαν ότι το νέο στέλεχος GX2024 ανήκει στον τύπο L1C.5 της γενεαλογίας PRRSV-2.

Περαιτέρω γενετική ανάλυση αποκάλυψε ότι αυτό το στέλεχος είναι ένας νέος πολύπλοκος ανασυνδυασμένος ιός, ο οποίος ανασυνδυάστηκε από ένα στέλεχος άγριου τύπου που μοιάζει με NADC30, ένα εξαιρετικά παθογόνο στέλεχος που μοιάζει με JXA1 και ένα τροποποιημένο στέλεχος ζωντανού ιού εμβολίου (MLV).

Πειράματα πρόκλησης σε ζώα έδειξαν ότι το GX2024 είναι εξαιρετικά παθογόνο. Τα μολυσμένα χοιρίδια πέθαναν σε σύντομο χρονικό διάστημα, παρουσιάζοντας σοβαρή αιμορραγική πνευμονία και πνευμονικό οίδημα, σημαντικά διευρυμένους και αιμορραγικούς λεμφαδένες, ταχεία αύξηση του ιικού φορτίου και σημαντική αύξηση των επιπέδων αντισωμάτων στον ορό.

Εισαγωγή

Το σύνδρομο αναπαραγωγής και αναπνευστικού των χοίρων (PRRS) είναι μια από τις πιο καταστροφικές ιογενείς ασθένειες στην παγκόσμια βιομηχανία χοίρων. Τα τελευταία χρόνια, το στέλεχος που μοιάζει με NADC30 (L1C) έχει σταδιακά γίνει το κυρίαρχο κυκλοφορούν στέλεχος σε κινεζικές φάρμες χοίρων, ενώ η εμφάνιση του τύπου RFLP 1–4-4 έχει προσελκύσει παγκόσμια προσοχή.

Λόγω της συνύπαρξης διαφορετικών γενεαλογιών στελεχών και ζωντανών εμβολίων, τα γεγονότα ανασυνδυασμού γονιδίων PRRSV είναι συχνά, οδηγώντας σε πολύπλοκες ιογενείς μεταλλάξεις και δυσκολίες στον έλεγχο των εμβολίων.

Αποτελέσματα Έρευνας

1. Απομόνωση και ταυτοποίηση του νέου στελέχους GX2024:

· Ιστός πνεύμονα από χοιρίδια που παρουσίαζαν σοβαρά αναπνευστικά συμπτώματα συλλέχθηκε από μια φάρμα χοίρων στο Sichuan που είχε εμβολιαστεί με το εμβόλιο RespPRRS MLV. Το στέλεχος PRRSV GX2024 απομονώθηκε χρησιμοποιώντας κύτταρα Marc-145 και μακροφάγα κυψελιδικού χοίρου (iPAMs), με ένα πλήρες γονιδίωμα 15018 nt (αριθμός προσχώρησης GenBank: PV362838).

Εικόνα 1. Απομόνωση ιού PRRSV GX2024

(α) Τα κύτταρα iPAM και Marc-145 ενοφθαλμίστηκαν με PRRSV GX2024 και ανιχνεύθηκαν 60 ώρες μετά τη μόλυνση. (β) Η δοκιμασία πλάκας του απομονώματος GX2024 πραγματοποιήθηκε χρησιμοποιώντας κύτταρα iPAM με αραίωση 10⁻¹⁰ του διαλύματος αποθέματος του ιού. (γ) Τα κύτταρα iPAM και Marc-145 μολύνθηκαν με έκτη γενιά καλλιέργειας ιού για 48 ώρες και πραγματοποιήθηκε IFA χρησιμοποιώντας μονοκλωνικό αντίσωμα anti-N PRRSV. Οι πυρήνες των κυττάρων χρωματίστηκαν με DAPI. Κλίμακα = 75 μm.

• Το γονίδιο NSP2 αυτού του στελέχους έχει μια ασυνεχή διαγραφή 131 αμινοξέων, σύμφωνη με το στέλεχος NADC30 (111 aa διαγράφηκαν στις θέσεις 322-432, 1 aa διαγράφηκε στη θέση 483 και 19 aa διαγράφηκαν στις θέσεις 504-522) και η πρωτεΐνη GP5 έχει μοναδικές μεταλλάξεις αμινοξέων (P¹⁵→L¹⁵, F²³→S²³, κ.λπ.), οι οποίες διαφέρουν σημαντικά από τα στελέχη L1C στο εσωτερικό και στο εξωτερικό.

Εικόνα 2. Πολλαπλή αλληλουχία αμινοξέων ευθυγράμμισης του NSP2 και GP5

(α) Τρεις ασυνεχείς διαγραφές (μπλε περιοχές) υπάρχουν στις θέσεις αμινοξέων 322–432, 483 και 504–522 στο NSP2 των στελεχών GX2024 και NADC30. Οι ανοιχτές κόκκινες περιοχές υποδεικνύουν διαγραφές αμινοξέων σε εξαιρετικά παθογόνο ιό του συνδρόμου αναπαραγωγής και αναπνευστικού των χοίρων (HP-PRRSV, στέλεχος που μοιάζει με JXA1). (β) Πολλαπλή ευθυγράμμιση αλληλουχίας των αμινοξικών αλληλουχιών GP5 του στελέχους GX2024 και 17 στελεχών αναφοράς PRRSV L1C από την Κίνα και τις Ηνωμένες Πολιτείες. Τα μωβ κουτιά υποδεικνύουν περιοχές σήματος πεπτιδίου, τα κόκκινα κουτιά υποδεικνύουν υπερμεταβλητές περιοχές (HVR1 και 2) και τα κίτρινα κουτιά υποδεικνύουν διαμεμβρανικούς τομείς (TM1, 2 και 3).

2. Η ανάλυση γονιδιωματικού ανασυνδυασμού επιβεβαιώνει την τριπλή προέλευση ανασυνδυασμού:

Η ανάλυση με τη χρήση λογισμικού RDP4 και SimPlot αποκάλυψε πέντε σημεία ανασυνδυασμού στο γονιδίωμα GX2024, που βρίσκονται στις περιοχές ORF1a, ORF1b, ORF3 και ORF4:

· Οι περιοχές ORF1a (1-1868nt) και ORF1b (3565-9392nt) έδειξαν την υψηλότερη ομολογία με το στέλεχος που μοιάζει με JXA1 (L8E);

· Η περιοχή ORF3 (12688-13172nt) έδειξε 90,1% ομολογία με το στέλεχος εμβολίου RespPRRS MLV, υψηλότερη από το μητρικό του στέλεχος VR-2332;

· Οι υπόλοιπες περιοχές (1869-3564nt, 9393-12687nt, κ.λπ.) ήταν εξαιρετικά ομόλογες με το στέλεχος που μοιάζει με NADC30 (L1C.5), επιβεβαιώνοντάς το ως ένα στέλεχος τριπλού ανασυνδυασμού.

Πίνακας 1. Σύγκριση της ταυτότητας νουκλεοτιδίων μεταξύ GX2024 και 11 στελεχών αναφοράς PRRSV

Πίνακας 2. Πληροφορίες συμβάντος ανασυνδυασμού που ανιχνεύθηκαν στο GX2024

Εικόνα 3. Ανάλυση γονιδιωματικού ανασυνδυασμού του απομονώματος GX2024

3. Πείραμα παθογένειας: Η θνησιμότητα 100% υπογραμμίζει τον υψηλό κίνδυνο

Ένα πείραμα πρόκλησης διεξήχθη σε 9 χοιρίδια τεσσάρων εβδομάδων χωρίς αντισώματα PRRSV (5 προκλήθηκαν, 4 μάρτυρες):

· Τα χοιρίδια που προκλήθηκαν ανέπτυξαν υψηλό πυρετό πάνω από 40℃ την 3η ημέρα και συμπτώματα όπως αναπνευστική δυσχέρεια, αταξία και διάρροια εμφανίστηκαν τις ημέρες 4-14. Όλα τα χοιρίδια πέθαναν εντός 14 ημερών (ποσοστό θνησιμότητας 100%). η ομάδα ελέγχου δεν έδειξε ανωμαλίες.

Εικόνα 4. Ανάλυση παθογένειας του απομονώματος PRRSV GX2024 σε χοιρίδια

(α) Πειραματικός σχεδιασμός ζώων αυτής της μελέτης. (β) Ορθική θερμοκρασία χοιριδίων που ενοφθαλμίστηκαν με GX2024 και μη μολυσμένων με μέσο RPMI-1640. Η τιμή αποκοπής για τον κλινικό πυρετό ορίστηκε στους 40,0℃. (γ) Κλινικά σκορ συμπτωμάτων τις ημέρες 3, 7, 10 και 14 κατά τη διάρκεια του πειράματος πρόκλησης. Τα σκορ περιελάμβαναν κλινικά συμπτώματα, αναπνευστικά συμπτώματα και νευρολογικά συμπτώματα. (δ) Καμπύλες επιβίωσης και θνησιμότητας των ενοφθαλμισμένων χοιριδίων. (ε) Μέση εβδομαδιαία αύξηση βάρους των ενοφθαλμισμένων χοιριδίων κατά τη διάρκεια του πειράματος πρόκλησης.

Η παθολογική εξέταση έδειξε σοβαρή ενοποίηση, οίδημα και αιμορραγία στον ιστό των πνευμόνων των χοιριδίων που προκλήθηκαν, πάχυνση των κυψελιδικών διαφραγμάτων, νέκρωση επιθηλιακών κυττάρων, θολά όρια μεταξύ του φλοιού και του μυελού των λεμφαδένων, μειωμένα λεμφοκύτταρα και αιμορραγία. η ανοσοϊστοχημεία επιβεβαίωσε την παρουσία μεγάλων ποσοτήτων αντιγόνου PRRSV στους πνεύμονες και στους λεμφαδένες.

Εικόνα 5. Παρατήρηση βλαβών στους πνεύμονες και στους λεμφαδένες σε ενοφθαλμισμένα χοιρίδια

• Η ανίχνευση του ιικού φορτίου έδειξε ότι το ιικό φορτίο στον ορό έφτασε στην κορύφωσή του 7 ημέρες μετά την πρόκληση και το ιικό φορτίο στον ιστό των πνευμόνων ήταν σημαντικά υψηλότερο από αυτό σε άλλους ιστούς. Επιπλέον, όλα τα χοιρίδια που προκλήθηκαν παρήγαγαν ειδικά αντισώματα PRRSV εντός 7 ημερών (S/P>0,4).

Εικόνα 6. Ιικό φορτίο στον ορό και στους ιστούς και ανίχνευση ειδικών αντισωμάτων του ιού του συνδρόμου αναπαραγωγής και αναπνευστικού των χοίρων (PRRSV)

Σύνοψη

Αυτή η μελέτη αναφέρει για πρώτη φορά ένα εξαιρετικά παθογόνο στέλεχος PRRSV L1C.5 RFLP-1-4-4 που ανασυνδυάστηκε από ένα στέλεχος άγριου τύπου και ένα στέλεχος εμβολίου, το οποίο είναι εξαιρετικά θανατηφόρο για τα χοιρίδια. Η εμφάνιση αυτού του στελέχους θέτει μια σοβαρή πρόκληση στις τρέχουσες στρατηγικές ελέγχου των εμβολίων PRRS, υπογραμμίζοντας την ανάγκη για ενισχυμένη επιτήρηση του ιού, βελτιστοποιημένο σχεδιασμό εμβολίων και έμφαση στη βιοασφάλεια και στα ολοκληρωμένα μέτρα πρόληψης και ελέγχου.