εταιρικά νέα για Νέα ανακάλυψη στην έρευνα εξέλιξης του PEDV | Συστηματική ανάλυση του γονιδίου S 1109 στελεχών στην Κίνα

Ο ιός της επιδημικής διάρροιας των χοίρων (PEDV) είναι ένα σημαντικό παθογόνο στη παγκόσμια βιομηχανία χοίρων. Πριν από το 2010, το εμβόλιο CV777 εξάλειψε το κλασικό στέλεχος. Ωστόσο, μετά το 2010, ξέσπασε μια επιδημία GII στην Κίνα (με ποσοστό θνησιμότητας των χοιριδίων που ξεπερνούσε το 90%). Η αποτυχία του κλασικού εμβολίου αποκάλυψε ότι ο ιός μπορεί να διαφύγει της ανοσίας μέσω αντιγονικής μετατόπισης ή ανασυνδυασμού και ο συγκεκριμένος μηχανισμός παραμένει να διευκρινιστεί.

Στις 2 Ιουλίου 2025, μια ομάδα από το Πανεπιστήμιο Northwest A&S και το Ινστιτούτο Κτηνιατρικής Lanzhou δημοσίευσε μια μελέτη στο περιοδικό BMC Vet Res, βασισμένη σε 1.109 στελέχη PEDV, αποκαλύπτοντας μεταλλάξεις του γονιδίου S, σημεία ανασυνδυασμού και παραλλαγές γλυκοζυλίωσης, παρέχοντας βασική υποστήριξη για την ανάπτυξη εμβολίων.

Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι τα στελέχη GII (87,38%) οδηγούν την εξέλιξη και την επικράτηση του PEDV μέσω μεταλλάξεων υψηλής συχνότητας στην περιοχή COE (όπως L521H), σημείων ανασυνδυασμού τομέα 0 και παραλλαγών γλυκοζυλίωσης N62/N118, ενισχύοντας τη σύνδεση με τον υποδοχέα και την ανοσολογική διαφυγή.

Εισαγωγή

Η ανάλυση του γονιδίου S 1.109 στελεχών PEDV στη χώρα μου αποκάλυψε ότι τα στελέχη GII (κυρίαρχα, με τα GIIa/b/c συνδυασμένα να αντιπροσωπεύουν πάνω από 85%) εξελίσσονται μέσω μιας διπλής στρατηγικής «σύνδεσης με το σιαλικό οξύ και ανοσολογικής διαφυγής». Τα σημεία ανασυνδυασμού τους (τομέας D0) και τα μοναδικά μοτίβα γλυκοζυλίωσης (θέσεις N62/N118) οδηγούν τη διαειδική μετάδοση, παρέχοντας βασικές πληροφορίες για τη βελτιστοποίηση των εμβολίων και την περιφερειακή πρόληψη και έλεγχο.

Αποτελέσματα Έρευνας

1. Τα στελέχη GII κυριαρχούν

Ένα φυλογενετικό δέντρο δείχνει ότι τα στελέχη PEDV στην Κίνα ανήκουν σε δύο μεγάλες κλάσεις: GI (κλασικό) και GII (παραλλαγή), που περιλαμβάνουν έξι υποτύπους. Μετά το 2010, το GII έγινε το κυρίαρχο επικρατούν στέλεχος. Το ποσοστό του GIIa μειώνεται από το 2014, ενώ το GIIc έχει αυξηθεί σταθερά. Το GIIb παραμένει σταθερό, με τους δύο τελευταίους υποτύπους να αποτελούν επί του παρόντος τα κυρίαρχα επικρατούντα στελέχη.

Εικόνα 1. Φυλογενετική ανάλυση των αλληλουχιών του γονιδίου S από 1099 απομονώσεις PEDV σε αυτή τη μελέτη.

Gla (κίτρινο), Glb (καφέ), S-INDEL (μοβ),

GIIa (κόκκινο), GIIb (μπλε) και GIIc (πράσινο).

Εικόνα 2. Σχετική συχνότητα διαφορετικών υποτύπων ιών ανά έτος.

Εικόνα 3. Γεωγραφική κατανομή του PEDV σε διαφορετικές περιοχές της Κίνας

Οι επαρχίες χωρίζονται σε επτά περιοχές με βάση την απόσταση: Βόρεια Κίνα, Βορειοανατολική Κίνα, Ανατολική Κίνα, Κεντρική Κίνα, Νότια Κίνα, Νοτιοδυτική Κίνα και Βορειοδυτική Κίνα.

Συμπέρασμα: Η ανάλυση γεωγραφικής κατανομής δείχνει ότι οι επαρχίες Guangdong, Sichuan και Henan έχουν την υψηλότερη επικράτηση PEDV.

2. Μεταλλάξεις αμινοξέων της πρωτεΐνης S

Η σύγκριση των εξουδετερωτικών επιτόπων στην πρωτεΐνη S διαφόρων στελεχών αποκάλυψε οκτώ κοινές μεταλλάξεις με υψηλή συχνότητα στην περιοχή COE, συμπεριλαμβανομένων των L521H και S523G, καθώς και την παραλλαγή A517S διασταυρούμενου υποτύπου. Η περιοχή SS6 κυριαρχείται από τη μετάλλαξη Y766S. Το στέλεχος GIIa έχει μια βασική εισαγωγή στις θέσεις 608-609. Τα επιτόπια SS2 και 2C10 είναι εξαιρετικά διατηρημένα, υποδηλώνοντας ότι ο ιός διαφεύγει της ανοσολογικής πίεσης μέσω στοχευμένων μεταλλάξεων επιτοπίων.

Εικόνα 4. Ανάλυση μετάλλαξης αμινοξέων των εξουδετερωτικών επιτοπίων SS2 (A),

SS6 (B), 2C10 (C) και COE (D) στην κινεζική πρωτεΐνη S PEDV

Συμπέρασμα: Τα στελέχη GII παρουσιάζουν συχνές μεταλλάξεις στις περιοχές COE και SS6 (π.χ., L521H/S523G, Y766S), αλλά τα επιτόπια SS2 και 2C10 είναι εξαιρετικά διατηρημένα, επιτρέποντάς τους να διαφεύγουν των εξουδετερωτικών αντισωμάτων.

3. Ανάλυση ανασυνδυασμού

Η έρευνα έχει δείξει ότι ο ανασυνδυασμός είναι μια βασική κινητήρια δύναμη στην εξέλιξη του ιού PEDV. Η ανάλυση δείχνει ότι τα στελέχη GII είναι η κύρια γονική πηγή των πρόσφατων γεγονότων ανασυνδυασμού στο γονίδιο S των στελεχών PEDV.

Συγκεκριμένα: Τα ανασυνδυασμένα στελέχη GIb σχηματίζονται κυρίως από ανασυνδυασμό μεταξύ στελεχών GI και GII και οι περιοχές ανασυνδυασμού τους περιλαμβάνουν όλες τον Τομέα 0. Τα ανασυνδυασμένα στελέχη GIIb παράγονται κυρίως από ανασυνδυασμό μεταξύ διαφορετικών στελεχών GIIb και οι περιοχές ανασυνδυασμού καλύπτουν κυρίως HR2, TM και Τομέα 0. Μέρος των ανασυνδυασμένων στελεχών GIIc προέρχονται από ανασυνδυασμό μεταξύ στελεχών GIIb και η περιοχή περιλαμβάνει βασικά FP και HR1 των S1 και S2, ενώ το άλλο μέρος είναι ο ανασυνδυασμός των στελεχών GIa και GIIb και η περιοχή ανασυνδυασμού περιλαμβάνει επίσης τον Τομέα 0.

Πίνακας 1. Πληροφορίες για τα γεγονότα ανασυνδυασμού του γονιδίου S σε 282 στελέχη PEDV στην Κίνα από το 2020 έως το 2024

Συμπέρασμα: Τα τελευταία χρόνια, τα γεγονότα ανασυνδυασμού του γονιδίου S έχουν συμβεί κυρίως σε στελέχη GII και όλοι οι τύποι ανασυνδυασμού περιλαμβάνουν βασικές περιοχές όπως ο Τομέας 0.

4. Παραλλαγή θέσης N-γλυκοζυλίωσης

Μελέτες έχουν διαπιστώσει ότι η N-γλυκοζυλίωση είναι ζωτικής σημασίας για την εισβολή του PEDV και την ανοσολογική διαφυγή. Τα στελέχη G1 (που περιέχουν G1a/G1b/S-INDELs) έχουν παρόμοια μοτίβα γλυκοζυλίωσης με τα στελέχη CV777 και δεν έχουν προστιθέμενες θέσεις. Ωστόσο, τα στελέχη GII (GIIa/GIIb/GIIc) παρουσιάζουν νέες, εξαιρετικά συγκεκριμένες θέσεις (δηλαδή, N62 και N118) στον Τομέα 0, επηρεάζοντας δυνητικά τις αλληλεπιδράσεις ιού-ξενιστή και την ανοσολογική αναγνώριση.

Εικόνα 6. Σε σύγκριση με το στέλεχος εμβολίου CV777, η πρωτεΐνη S διαφορετικών υποτύπων PEDV παρουσιάζει διαφορές στον αριθμό των βασικών θέσεων N-γλυκοζυλίωσης.

Συμπέρασμα: Σε σύγκριση με το στέλεχος CV777, όλοι οι υποτύποι έχασαν γενικά τη γλυκοζυλίωση στις θέσεις 127, 511 και 553. Εν τω μεταξύ, ο υποτύπος GII απέκτησε νέα μοτίβα γλυκοζυλίωσης στις θέσεις 62 και 118.

Σύνοψη

Αυτή η μελέτη αποκάλυψε τρία βασικά εξελικτικά χαρακτηριστικά των ιών PEDV στην Κίνα: Οι υποτύποι GII επιτυγχάνουν τα διπλά πλεονεκτήματα της «υψηλής συγγένειας με το σιαλικό οξύ και της ανοσολογικής διαφυγής» μέσω μεταλλάξεων στον τομέα D0. τα σημεία ανασυνδυασμού που συγκεντρώνονται στην περιοχή D0 οδηγούν την προσαρμοστική εξέλιξη. και οι τροποποιήσεις γλυκοζυλίωσης στις θέσεις N62/N118 μεσολαβούν στην ανοσολογική διαφυγή.

Έτσι, προτείνονται στοχευμένες στρατηγικές πρόληψης και ελέγχου: ανάπτυξη ενός πολυδύναμου εμβολίου mRNA που στοχεύει σε απογλυκοζυλιωμένα επιτόπια, δημιουργία ενός συστήματος επιτήρησης με βάση τα σημεία ανασυνδυασμού και αξιολόγηση του κινδύνου διαειδικής μετάδοσης.