2006年,典型的なPRRSVから進化したHP-PRRSVは,高熱,罹患率,死亡率で特徴づけられた中国で流行を引き起こしました.この株は中国とアジアに広く広がっていますHP-PRRSVとその変異種は 中国で支配的な株になりましたが,流行病学的パターン,分子進化,新型L8の病原性.7 PRRSVは依然として限られています
2025年5月22日に a study titled "Genetic Evolution and Pathogenic Variation of Highly Pathogenic Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome Virus" published in the journal Taylor & Francis systematically explained the epidemic dynamics進化傾向,ワクチンの株関連,および L8.7 血統の病原性進化法則
この研究は,L8.7 PRRSVの予防と制御戦略の開発のための重要なデータサポートを提供します.
抽象
L8.7 ORF5 遺伝子配列を2,509個分析した結果,L8.7 遺伝子は7つのグループに分けられた (L8.7.1-L87.7) L87.1-L87.3は報告されたクラシックPRRSV,中間株,HP-PRRSVに対応し,L8は7.4-L87.7はHP型PRRSVとして定義されている.
統計分析によると,HP型PRRSVはL8. 7血統でL8で優勢でした.7.5とL87.6 株は近年の最も高い割合を表しています.全ゲノム解析により,L8.7 株の72.15%が野生型の特徴を示しました.
L8の進化速度が7.3-L87弱体化されたHP-PRRSVワクチン (MLV) が導入されてから,中国では約4. 1倍減少しています.
病原性検査では,HP-PRRSV (L8.7.3: HuN4),HP-PRRSVのような株 (L8.7.5DLF,L8 について7.6DLW) は高ウイルス性を維持し,豚に病原性低下を示します.
# 抽象的なグラフィック
実験 の 結果
# L8.7 PRRSVの分類
PRRSV L8の進化特性を分析する7NCBI のデータベースから 2159 の L8.7 株の配列が得られました.2014年から2023年の間に我々の研究室で 350の配列が収集されました (図1 (a))図に示すように,L8.7株をさらに7つのグループに分けました (L8.7.1 ¥87.7) (図1 (a,b));すべての配列情報が入手可能である (図2).
図1 (b) に示されているように,生体遺伝樹を構成するために使用された基準株は,既知の古典株と病原性研究で報告されたL8.7PRRSV株から採取された.グループ内およびグループ間の平均遺伝的距離は,図1 (c) に示されています.L8を除いて7.2平均的な遺伝的距離はすべてのグループ内で5%未満でした. 全体的に,グループ間の遺伝的距離は4.3%から10.4%でした.7.4-L7.7 株は異なる特徴を持つ特定のアミノ酸変異パターンを示し,HP-PRRSV 類似であると定義されました. L8.7 集団の 2509 配列のうち,23% (56/2509) は L8 に属していた.7.1 (CH-1a型PRRSV),4.74% (119/2509) から L87.2 (中間型PRRSV) 11.48% (288/2509) から L87.3 (HP-PRRSV) と 81.54% (2046/2509) はHP-PRRSVのようなもの.
図 1 L8.7 株の菌根樹とヌクレオチド同一性分析
(a) L8.7配列を7つのグループに分割した生体遺伝樹 (b) L8.7 PRRSVのORF5遺伝子と各血統のPRRSVの基準株に基づいて構築された生体遺伝樹.この研究で使用された実験株は黄色い星でマークされています(c) L8.7 株群内およびその間における遺伝的距離 (ヌクレオチド差の割合)
図 2 PRRSV L8 の病原性比較分析7.1-L87.7
#PRRSV L8のグローバル分布7
この研究では,時間的および地理的情報が知られているL8.7配列を包括的に分析した.特にL8グループ.7L8.7株が発見された9カ国のうち8カ国 (図3 ((a,b)) をカバーした.ネパール,ラオス,ミャンマーではL8という単一の集団のみが検出された.7.4他のグループが見つかりませんでした.7.18 について7.38 について7.58 について7.68 について7.7 株はそれぞれ2,3,4,4と2国で発見されました (図3 (a,b).7.2株は中国にのみ報告されている (図3 (b)). 中国におけるL8.7PRRSV株の数 (2201/2509,87.7%) と多様性 (7/7グループ,100%) は第1位 (図3 (b)).
図3 (a) 世界の異なる地域におけるL8.7株の地理的分布図3 (b) L8.7株の全国分布図
この研究では,中国から合計 2,201 の L8.7 PRRSV 株を分析しました. L8.7 PRRSV 感染は中国の 26 州で報告されています.その後は,広西中国における異なるPRRSV集団の流行は時間的動向を示しています (図3 (e)).特定のグループで顕著な高値の流行グループL87.1とL87.2 は非常に低い割合で検出され,2006年以降はほとんど報告されていません.グループL8.7.32006年に流行を起こした後, 2006年から2009年まで支配的になり続けました.
図3 (c) 中国の異なる地域におけるL8.7株の地理的分布図3 (d) 中国の様々な州におけるL8.7株の人口分布図
HP型PRRSV (L8.7.4-87.7) は,中国における流通する主要株としてHP-PRRSVを徐々に置き換えました (図3 (e)).7.4は2006年に中国で初めて報告され監視され,2009年から2011年の間に中国でL8.7株の重要な割合を占めました (41.3%~79.6%).あるグループでは急激に罹患率が上昇しています例えば,グループL87.5中国では2007年に初めて出現し,継続的に流通している. 2011年以降,流行率が著しく増加している (17.1%~51.6%) (図3 (f)).7このグループ (EU709835.12002年に初めて検出されました.当初,検出率は非常に低かった (株は1株のみ),2003年から2005年の間に検出されませんでした. 2006年に急増した後,2009年まで徐々に減少しましたその後,2014年から2023年の間に21%から47.1%を占める主要な株になりました.グループL8.7.6は中国で最も頻繁に検出されました (612/2201, 27.8%) そして最も広く分布しました (20/21州, 95.2%) (図 3 ((d, f)).グループL8.7.7は2008年に初めて検出されたが,2011年まで流行率は低く,その後徐々に増加した.2022年から2023年の間に検出された割合は15.1%から17.1%に急速に増加した.
図3 (e) ORF5配列に基づくL8.7株の時間的分布 図3 (f) 中国の相対周波数の積み重なったバーグラフ
この結果から明らかになったのは 過去10年間で7.5とL87.6株は中国で最も多く,また最も広く分布しています.
# HP-PRRSV MLV と HP-PRRSV の関係
HP-PRRSV 衰弱ワクチン (JXA1-R,HuN4-F112,TJM-F92,GDr180) と HP-PRRSV 類似の株との関連を調べるために,この研究ではL8 の株を包括的に分析しました.7.4 87.7 ヌクレオチド同一性,NSP2消去シグナチャー,ゲノム全体に特有のアミノ酸変化に基づく血統 (表1)
表 1 HP-PRRSV 衰弱ワクチン (MLV) と HP-PRRSV 類似株の全ゲノム関連分析
ワクチンのようなPRRSVとHP-PRRSVのような株の区別の鍵は,ゲノム全体のヌクレオチド同一性や特徴的なアミノ酸変化によって決定できないことを示しています.NSP2の追加削除 (表1)統計分析によると,L8の27.85% (22/79) が7.6 血統株がワクチンに関連していました.
豚児におけるHP-PRRSVおよびHP-PRRSV類似株の病原性
# 主要なHP-PRRSV型株の分離と特定
主要なHP-PRRSV型株 (L8.7.5とL87. 6),この研究でL8を成功裏に分離した.7.5 血統系株DLFとL87.6 血統株DLW.これらのウイルスは豚のアルベオラーマクロファージ (PAM) とMarc-145細胞から分離されました.IFA 検査により,PRRSV M タンパク質発現が PAM と Marc-145 細胞で観察されたことが示された (図 4 (a)).DLF と DLW の株がうまく分離されたことを示す.
図 4 L8.7 株の分離,培養,再結合分析,および特徴的な NSP2 アミノ酸の調整
(a) DLWおよびDLF株の識別PRRSV M タンパク質を標的にしたモノクロナル抗体を用いた免疫熒光検査 (IFA) は,対照群のPAMsとMarc-145細胞に特異的反応性を示しました.DLF 感染,DLW 感染,HuN4 感染グループ. 細胞核はDAPIで反染された. スケールバー = 300 μm. (b) DLWでの再結合イベントの分析.(c) L8 の NSP2 プロテイン の 分解 された アミノ酸 配列 の 調整.7株
# DLFとDLWのゲノム特性
DLF (PQ178809) と DLW (PQ178810) の全ゲノム長さはそれぞれ15,324と15,323のヌクレオチド (ポリ(A) 尾を除く). HuN4/DLFとのゲノムヌクレオチド類似性,HuN4/DLW と DLF/DLW は 98 でした.67%,95.78%,95.13% (下記の表で示されているように).
NSP2 タンパク質の配列調整により,DLF と DLW は CH-1a 株の NSP2 タンパク質の位置 482 と 533-561 に 30 種類のアミノ酸 (1 + 29 アミノ酸) の不連続の削除を示した..この消去パターンは L8と一致します7.3 (HP-PRRSV) (図4 (c)) DLFとDLWが再結合事件に関与しているか調べるため,SimPlotとRDP4ソフトウェアを用いた分析により,DLWは再結合イベントを経験した (再結合サイトは3500-5657をカバー)前回の研究と本研究で使用されたワクチン株と野生型株の区別基準の両方に基づいて,DLFとDLWは野生型株であった.
# 感染した豚の子の臨床的兆候
挑戦された豚は7日ごとに重量化され,血液サンプルはヨイド1日あたり0,3,5,7,10,14日および21日に採取されました.実験手順は図5 (a) に示されています.
HuN4 と DLF 挑戦群の豚は2日後に明らかな臨床症状 (咳,眠気,消化不全,寒さ) を発症しました.DLW 挑戦群の豚は,暴露後3日以内にPRRSV感染の典型的な臨床症状を示した.HuN4 挑戦群の豚は高熱 (≥40.5°C) で4~6日 (図5 (b)) 経過し,曝露後12日に死亡し始めた.DLF 挑戦群の豚は,被曝後16日後に死亡し始めた.曝露後21日間で生存率は60% (図5 (c))低死亡率にもかかわらず,このグループの発熱期間は長く (7~15日) であった (図5 (b)). DLW挑戦群の豚は実験終了まで生存した.熱が短く続く (1~8日) (図5 (b))対照群の豚は明らかな臨床症状を示さなかったが,研究中ずっと生存していた (図5 (b,c)).
図5 (b) DLF,DLW,HUN4による挑戦後の直腸温度傾向
図5 (c) DLF,DLW,HUN4との挑戦後の生存率
豚の体重は0, 7, 14,および 21 dpi で測定されました.統計分析によると,DLFに悩まされた小豚の平均日当たりの体重増加 (ADG) は,感染していない小豚の体重増加よりも1~7dpiで著しく低かった.感染していない豚と比べると,HuN4に挑戦した群の豚のADGは8から14dpiから著しく低かった.DLWに挑戦された群の豚の子のADGは8から14dpiから15から21dpiに大幅に低下した (5d図).
図5 (d) DLF,DLW,HUN4障害者群における平均日当たりの体重増加の変化
データは平均 ± 標準偏差 (誤差棒) で表される. :p<0.05; :p<0.01; :p<0.001ポイントは,0001■ns:統計的に有意ではない.
#PRRSV特異抗体における動的変化
すべての豚から血液サンプルが 0, 3, 5, 7, 10, 14, 21 dpi で採取され,PRRSV N タンパク質に特異的な抗体が商業用 ELISA キットを使用して検出されました.PRRSV特異性抗体 (S/P比 ≥ 0) がDLFとHuN4に挑戦したグループ内の豚に10dpiで検出された. 14dpiで,DLWに挑戦したグループの5匹の豚も抗体陽性であった (S/P比率 ≥0.4).実験終了まで,S/P比率は,挑戦されたグループで増加し続けました.実験中,挑戦されていないグループではPRRSV特異抗体が見つかりませんでした (図5 (e)).
# 異なる組織におけるウイルス血とウイルス負荷の評価
逆転写量型ポリマレーズ連鎖反応 (RT-qPCR) は0, 3, 5, 7, 10, 14, 15 回の検死で得られた血清サンプルと 10 つの組織におけるウイルス負荷分布を分析するために使用されました.挑戦後21日テスト後3日後にウイルス血濃度が上昇し始めましたDLFとDLWグループでは挑戦後5日,HuN4グループでは挑戦後7日ピークに達する (図5 (f)).ウイルスの負荷は徐々に減少した.挑戦後7〜10日間の挑戦グループ間でウイルス血濃度の重要な差異が観察された (図5 (f)).テスト期間中,対照群ではウイルス病は検出されなかった.対象グループ間の同じ組織におけるウイルス負荷の差異は観察されたが,これらの差異は統計的に有意ではなかった (図5 (g)).ORF7遺伝子の配列は 試料が元の挑戦株を含んでいたことを確認しました.
図5 (f) DLF,DLW,およびHuN4の挑戦によって誘発されたウイルス性の動的変化
図5 (g) DLF,DLW,HUN4チャレンジグループの様々な組織におけるウイルス負荷の分析
# 粗大で病原性病変
HuN4 感染した豚すべては重度のチムアトロフィを示した (図6 (a)). DLF 障害のあるグループでは4匹の豚が重要なチムアトロフィを示した.DLWに挑戦されたグループでは,チムアトロフィは観察されなかった (図6b).(c)
HuN4 障害のある群れの5匹の豚すべてに肺の固まり (図6 (e)) が示され,そのうちの4匹は下痢性リンパ節出血 (図6 (m)) を示した.3人が肺の固まり (図6 (f)) と3人が下痢 (図6 (n))DLWに挑戦された5匹の豚のうち2匹は肺の固まりを示した (図6 (g)),そして2匹は下痢リンパ節に軽度の出血を示した (図6 (o)).感染していない豚の子の臓器組織に有意な病理学的変化が観察されなかった (図6 (d).(h,p)) について
HuN4 に挑戦された豚は,血出 (図6 (i)) を伴う重度のインタースティシアル肺炎を発症し,アルベオラーセプタの厚化と単核細胞浸透が特徴である.DLFとDLWに挑戦されたグループの肺の微小病変は類似していました.DLFに挑戦されたグループは,血清性出血液による広範な炎症細胞浸透,死傷およびアルベオラー上皮細胞の脱皮を示しました.肺膜細胞の著しい死死と剥離 (図6 (j))DLW に挑戦されたグループでは,炎症細胞が幅広く侵入し,アルベオラーセプタが中程度に広がった (図6 (k)). さらに,対照群と比較して,試験対象グループでは,下痢性リンパ節の髄膜出血の程度が異なっていました (図6 ((q-t))検査豚ではこれらの組織に病理的病変は認められなかった (図6 (i,t).
図6 異なる挑戦グループにおける大小および組織学的肺病変
HuN4 または DLF で挑戦された豚は,異なる程度にチムアトロフィー (a,b) を示しました.HuN4 と DLF 感染群では,肺結合の激しいインタースティシャル肺炎が発症しました.リンパ節出血 (i,j),DLW感染群は肺結合 (g) とリンパ節出血 (o) を伴う軽度のインタースティシャル肺炎を示した.試験群の肺組織では インタースティシャル肺炎の程度が異なっていました炎症性細胞浸透,アルベオラー上皮腫,アルベオラーセプタ (i-k) の拡大が特徴です.試験対象の群の下下下リンパ節に髄膜出血が観察されました (q-t)検査対象は,対照群 (r) ではありません.
結論
L8.7系は,中国で発見された最も初期のPRRSV系であり,25年以上前から流通している.中国で高熱で特徴的な疫病を引き起こしたこの株は中国とアジアに広く広がり 重要な変異を経験しましたHP-PRRSVとその変異種は,中国で支配的な株になりましたL8.7PRRSVの流行病学パターン,分子進化,および病原性に関する研究は未開発のままである.したがって,この研究はL8に焦点を当てた.総合的で体系的な分析を行いました..
L8.7株の重点は主にその病原性,特にL8によって引き起こされた2006年のアウトブレイク以来でした.7.3 株 (HP-PRRSV).したがって,この研究では,最も支配的なHP-PRRSVのような株 (L8.7.5DLF,L8 について7.6結果は,HP-PRRSVのような株 (DLFとDLW) のウイルレンスがHP-PRRSV (HuN4) と比較して低下したものの (豚の生存率の増加によって証明されているように),日常体重増加発熱の温度と持続期間が低下し,胸部不全の差異があったが,依然として有意な病原性を示した.この試験におけるウイルス性 (virulence) は,ワクチン接種後7日および10日後に挑戦された豚に血清ウイルス負荷と相関した.したがって,生存率,発熱温度,および持続期間,PRRSV病原性の重要な指標である..
コンタクトパーソン: Mr. Huang Jingtai
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