wiadomości o firmie Instytut Badań Weterynaryjnych w Harbinie: Aktualna Prewalencja szczepów podobnych do NADC30 i 12 modeli rekombinowanych

W 2012 roku, szczep NADC30 podobny do PRRSV został po raz pierwszy odkryty w moim kraju. Od 2016 roku szczep ten stopniowo stał się dominującym szczepem w kraju. Obecnie szczep ten wykazuje wysoce złożony wzór rekombinacji, charakteryzujący się niską homologię sekwencji genomu. Wykazuje umiarkowane objawy kliniczne, posiada silne właściwości immunosupresyjne i indukuje słabą odpowiedź przeciwciał, prezentując nowe cechy epidemiczne.

Niedawno Harbiński Instytut Badań Weterynaryjnych Chińskiej Akademii Nauk Rolniczych i Uniwersytet Normalny Nanyang opublikowały w Internecie w Porcine Health Management badanie dotyczące charakterystyki genomowej i trendów epidemicznych PRRSV podobnego do NADC30 w moim kraju, dostarczając danych wspierających powiązane badania epidemiologiczne oraz zapobieganie i kontrolę.

Wprowadzenie

Wirus zespołu rozrodczo-oddechowego świń (PRRSV) spowodował poważne straty ekonomiczne dla przemysłu trzodziarskiego w moim kraju. W 2012 roku PRRSV podobny do NADC30 został po raz pierwszy odkryty w moim kraju. Przez wiele lat zespół Tian Zhijuna z Harbińskiego Instytutu Badań Weterynaryjnych nieustannie monitorował sytuację epidemiczną PRRSV w moim kraju.

Wyniki badań

1. Znaczący wzrost rekombinacji podobnych do NADC30

Badania wykazały, że od 2016 roku PRRSV podobny do NADC30 stał się dominującym szczepem w moim kraju. Aby lepiej zrozumieć jego rozpowszechnienie w Chinach, naukowcy wykorzystali technologię sekwencjonowania nowej generacji do uzyskania sekwencji całego genomu 30 szczepów wirusa. W połączeniu z sekwencjami 224 chińskich szczepów z bazy danych GenBank, ich charakterystyka genomowa została systematycznie przeanalizowana. Wyniki pokazały, że liczba szczepów rekombinacyjnych rosła z roku na rok, a szczepy nierekombinacyjne prawie zniknęły. Wśród nich, L1C+L8E, L1C+L5A i L1C+L1A+L8E są obecnie trzema najczęstszymi typami rekombinacyjnymi.

Rysunek 1. Epidemiologia i rekombinacja PRRSV podobnego do NADC30 w Chinach

(A) Rozpowszechnienie PRRSV w Chinach, (B) Trendy czasowe wzorców szczepów rekombinacyjnych

(C) Rozkład wzorców rekombinacji

Wniosek: W ostatnich latach szczepy podobne do NADC30 nadal dominują w moim kraju i w szerokim zakresie uczestniczą w rekombinacji, tworząc wiele podtypów, z L1C+L8E jako najczęstszym. Sekwencjonowanie całego genomu stało się kluczowym narzędziem do badania ich ewolucji i patogenności.

2. 12 modeli rekombinacji

Wraz ze wzrostem liczby szczepów rekombinacyjnych, typowanie oparte wyłącznie na genie ORF5 nie jest już w stanie w pełni i dokładnie odzwierciedlić charakterystyki wirusa. W tym badaniu wykorzystano analizę filogenetyczną opartą na sekwencjach całego genomu i połączono wyniki rekombinacji w celu klasyfikacji szczepów podobnych do NADC30 w moim kraju. Ostatecznie 120 szczepów o podobnych cechach rekombinacji zostało sklasyfikowanych do 12 podtypów, NADC30-R1 do R12. Średnia odległość genetyczna w obrębie podtypów wynosiła 5,73% (odchylenie standardowe ±1,68), podczas gdy odległość genetyczna między podtypami na ogół przekraczała 10%. Wszystkie szczepy w tej samej grupie miały nieciągłe usunięcie 131 aminokwasów w białku Nsp2, co jest zgodne z typowymi cechami szczepów podobnych do NADC30. Pod względem wirulencji, szczepy w każdej grupie nie wykazywały znaczącej zgodności, a większość szczepów miała umiarkowaną wirulencję.

Rysunek 2. System klasyfikacji PRRSV podobnego do NADC30 oparty na analizie filogenetycznej i wzorach rekombinacji

(A) Drzewo filogenetyczne całego genomu, (B) Mapa genomu wzoru rekombinacji

Wniosek: W tym badaniu sklasyfikowano chińskie szczepy podobne do NADC30 na 12 typów poprzez analizę całego genomu. Stwierdzono, że szczepy te wykazują typowe usunięcie Nsp2, umiarkowaną wirulencję i znaczną zmienność genetyczną w obrębie grupy.

3. Sekwencje całego genomu z 19 prowincji

Wyniki pokazały, że sekwencje całego genomu wirusów podobnych do NADC30 z 19 prowincji w moim kraju ujawniły stopniowy wzrost liczby szczepów należących do typów NADC30-R1 do R12 od 2018 roku, przy czym NADC30-R1 i NADC30-R2 reprezentują znaczną proporcję. Szczep NADC30-R1 po raz pierwszy pojawił się w 2014 roku i krąży od dłuższego czasu, a ostatnie doniesienia wciąż trwają. Szczep NADC30-R2 jest najszerzej rozpowszechnionym wirusem podobnym do NADC30 w moim kraju, rozprzestrzenił się na co najmniej 12 prowincji i regionów. Po pierwszym pojawieniu się w 2020 roku, rozprzestrzenił się szybko, a jego wskaźnik wykrywalności wzrósł znacząco w ostatnich latach. Chociaż wzorce rekombinacji szczepów podobnych do NADC30 są złożone, niektóre szczepy tego samego typu rekombinacyjnego stały się powszechne w niektórych częściach Chin.

Rysunek 3. Rozkład geograficzny i proporcja sekwencji całego genomu PRRSV podobnego do NADC30 w każdej grupie

(A-B) Rozkład geograficzny typów szczepów, (C) Dominacja R1/R2

Wniosek: Wśród wirusów podobnych do NADC30 w moim kraju, liczba szczepów R1 i R2 rośnie. W szczególności, szeroko rozpowszechniony i szybko rozprzestrzeniający się szczep R2 wykazuje złożone wzorce rekombinacji i nadal krąży w niektórych obszarach.

4. Proporcja szczepów rekombinacyjnych

Sytuacja epidemiczna PRRSV podobnego do NADC30 w moim kraju pozostaje złożona, a ciągłe pojawianie się nowych szczepów rekombinacyjnych zwiększa różnorodność genetyczną wirusa. Warto zauważyć, że NADC30-IR pozostaje największą grupą, a wzorce rekombinacji w tej grupie są dość zróżnicowane i brakuje im spójnych cech. Wraz ze wzrostem liczby sekwencji całego genomu w bazie danych GenBank, w przyszłości mogą zostać odkryte nowe charakterystyczne szczepy lub mogą zostać ponownie sklasyfikowane do istniejących typów NADC30-R1 do R12.

Rysunek 4. Proporcja PRRSV podobnego do NADC30 z różnymi wzorami rekombinacji w Chinach

NR: szczep nierekombinacyjny; IR: szczep z nieregularnym wzorem rekombinacji; R1 do R12: szczepy rekombinacyjne o spójnych cechach. Oś X reprezentuje kryteria klasyfikacji użyte w tym badaniu. Oś Y reprezentuje wielkość próby dla każdego typu.

Wniosek: Sytuacja epidemiczna PRRSV podobnego do NADC30 w moim kraju jest złożona, ze wzrostem różnorodności genetycznej. NADC30-IR jest grupą dominującą. Mogą pojawić się nowe szczepy lub istniejąca klasyfikacja może zostać dostosowana w miarę dostępności większej ilości danych.

Podsumowanie

Badanie to pokazuje, że PRRSV-2 krążący obecnie w moim kraju składa się głównie z podlinii L1A, L1C, L3.5 i L8E, z których L1C (podobny do NADC30) jest dominujący i często rekombinuje. Rekombinacja promuje dywersyfikację i ewolucję wirusa, ale rekombinacja nie determinuje bezpośrednio wirulencji; wirulencja jest związana ze specyficznymi wzorami rekombinacji.