ข่าว บริษัท เกี่ยวกับ ความก้าวหน้าใหม่ในการวิจัยวิวัฒนาการของ PEDV การวิเคราะห์ระบบของพันธุกรรม S ของสายพันธุ์ 1109 ในจีน

ไวรัสโรคท้องเสียในสุกร (PEDV) เป็นเชื้อโรคสำคัญในอุตสาหกรรมสุกรทั่วโลก ก่อนปี 2010 วัคซีน CV777 ได้กำจัดสายพันธุ์คลาสสิก อย่างไรก็ตาม หลังปี 2010 เกิดการระบาดของ GII ในประเทศจีน (มีอัตราการตายของลูกหมูเกิน 90%) ความล้มเหลวของวัคซีนแบบคลาสสิกเปิดเผยว่าไวรัสอาจหลบเลี่ยงภูมิคุ้มกันผ่านการเปลี่ยนแปลงแอนติเจนหรือการรวมตัวใหม่ และกลไกเฉพาะยังคงต้องได้รับการอธิบาย

เมื่อวันที่ 2 กรกฎาคม 2025 ทีมงานจากมหาวิทยาลัย Northwest A&S และสถาบันสัตวแพทย์ Lanzhou ได้ตีพิมพ์งานวิจัยในวารสาร BMC Vet Res โดยอิงจากสายพันธุ์ PEDV จำนวน 1,109 สายพันธุ์ ซึ่งเปิดเผยการกลายพันธุ์ของยีน S, จุดรวมตัวใหม่ และการเปลี่ยนแปลงไกลโคซิเลชัน ซึ่งให้การสนับสนุนที่สำคัญสำหรับการพัฒนาวัคซีน

ผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่าสายพันธุ์ GII (87.38%) ขับเคลื่อนวิวัฒนาการและความชุกของ PEDV ผ่านการกลายพันธุ์ความถี่สูงในบริเวณ COE (เช่น L521H), จุดรวมตัวใหม่ของโดเมน 0 และการเปลี่ยนแปลงไกลโคซิเลชัน N62/N118 ซึ่งช่วยเพิ่มการจับตัวของตัวรับและการหลบเลี่ยงภูมิคุ้มกัน

บทนำ

การวิเคราะห์ยีน S ของสายพันธุ์ PEDV จำนวน 1,109 สายพันธุ์ในประเทศของฉันเปิดเผยว่าสายพันธุ์ GII (เด่น โดย GIIa/b/c รวมกันคิดเป็นกว่า 85%) วิวัฒนาการผ่านกลยุทธ์คู่ของ "การจับกรดเซียลิกและการหลบเลี่ยงภูมิคุ้มกัน" จุดรวมตัวใหม่ (โดเมน D0) และรูปแบบไกลโคซิเลชันที่เป็นเอกลักษณ์ (ตำแหน่ง N62/N118) ขับเคลื่อนการส่งผ่านข้ามสายพันธุ์ ซึ่งให้ข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพวัคซีนและการป้องกันและควบคุมในระดับภูมิภาค

ผลการวิจัย

1. สายพันธุ์ GII มีความเด่น

แผนภูมิต้นไม้แสดงให้เห็นว่าสายพันธุ์ PEDV ในประเทศจีนเป็นของสองกลุ่มหลัก: GI (คลาสสิก) และ GII (ตัวแปร) ซึ่งครอบคลุมหกชนิดย่อย หลังปี 2010 GII กลายเป็นสายพันธุ์ที่แพร่หลายเด่น สัดส่วนของ GIIa ลดลงตั้งแต่ปี 2014 ในขณะที่ GIIc เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง GIIb ยังคงมีเสถียรภาพ โดยสองชนิดย่อยหลังนี้เป็นสายพันธุ์ที่แพร่หลายเด่นในปัจจุบัน

รูปที่ 1 การวิเคราะห์ทางพันธุกรรมของลำดับยีน S จาก PEDV จำนวน 1099 ไอโซเลตในการศึกษานี้

Gla (สีเหลือง), Glb (สีน้ำตาล), S-INDEL (สีม่วง),

GIIa (สีแดง), GIIb (สีน้ำเงิน) และ GIIc (สีเขียว)

รูปที่ 2 ความถี่สัมพัทธ์ของชนิดย่อยไวรัสต่างๆ ตามปี

รูปที่ 3 การกระจายทางภูมิศาสตร์ของ PEDV ในภูมิภาคต่างๆ ของประเทศจีน

จังหวัดต่างๆ แบ่งออกเป็นเจ็ดภูมิภาคตามระยะทาง: ภาคเหนือของจีน, ภาคตะวันออกเฉียงเหนือของจีน, ภาคตะวันออกของจีน, ภาคกลางของจีน, ภาคใต้ของจีน, ภาคตะวันตกเฉียงใต้ของจีน และภาคตะวันตกเฉียงเหนือของจีน

สรุป: การวิเคราะห์การกระจายทางภูมิศาสตร์แสดงให้เห็นว่ามณฑลกวางตุ้ง เสฉวน และเหอหนาน มีความชุกของ PEDV สูงที่สุด

2. การกลายพันธุ์ของกรดอะมิโนโปรตีน S

การเปรียบเทียบอีพิโทปที่เป็นกลางในโปรตีน S ของสายพันธุ์ต่างๆ เปิดเผยการกลายพันธุ์ทั่วไปแปดครั้งที่มีความถี่สูงในบริเวณ COE รวมถึง L521H และ S523G รวมถึงตัวแปร A517S ข้ามชนิดย่อย บริเวณ SS6 ถูกครอบงำด้วยการกลายพันธุ์ Y766S สายพันธุ์ GIIa มีการแทรกที่สำคัญในตำแหน่ง 608-609 อีพิโทป SS2 และ 2C10 มีความอนุรักษ์สูง ซึ่งบ่งชี้ว่าไวรัสหลบเลี่ยงแรงกดดันทางภูมิคุ้มกันผ่านการกลายพันธุ์ของอีพิโทปเป้าหมาย

รูปที่ 4 การวิเคราะห์การกลายพันธุ์ของกรดอะมิโนของอีพิโทปที่เป็นกลาง SS2 (A),

SS6 (B), 2C10 (C) และ COE (D) ในโปรตีน S ของ PEDV ของจีน

สรุป: สายพันธุ์ GII แสดงการกลายพันธุ์บ่อยครั้งในบริเวณ COE และ SS6 (เช่น L521H/S523G, Y766S) แต่ว่าอีพิโทป SS2 และ 2C10 มีความอนุรักษ์สูง ทำให้พวกมันสามารถหลบเลี่ยงแอนติบอดีที่เป็นกลางได้

3. การวิเคราะห์การรวมตัวใหม่

การวิจัยแสดงให้เห็นว่าการรวมตัวใหม่เป็นแรงผลักดันสำคัญในการวิวัฒนาการของไวรัส PEDV การวิเคราะห์ระบุว่าสายพันธุ์ GII เป็นแหล่งกำเนิดหลักของการรวมตัวใหม่ล่าสุดในยีน S ของสายพันธุ์ PEDV

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง: สายพันธุ์ลูกผสม GIb ส่วนใหญ่เกิดจากการรวมตัวใหม่ระหว่างสายพันธุ์ GI และ GII และบริเวณการรวมตัวใหม่ทั้งหมดรวมถึงโดเมน 0; สายพันธุ์ลูกผสม GIIb ส่วนใหญ่ผลิตโดยการรวมตัวใหม่ระหว่างสายพันธุ์ GIIb ที่แตกต่างกัน และบริเวณการรวมตัวใหม่ส่วนใหญ่ครอบคลุม HR2, TM และโดเมน 0; ส่วนหนึ่งของสายพันธุ์ลูกผสม GIIc มาจากการรวมตัวใหม่ระหว่างสายพันธุ์ GIIb และบริเวณนั้นโดยพื้นฐานแล้วรวมถึง FP และ HR1 ของ S1 และ S2 ในขณะที่อีกส่วนหนึ่งคือลูกผสมของสายพันธุ์ GIa และ GIIb และบริเวณการรวมตัวใหม่ยังรวมถึงโดเมน 0

ตารางที่ 1 ข้อมูลเกี่ยวกับการรวมตัวใหม่ของยีน S ในสายพันธุ์ PEDV จำนวน 282 สายพันธุ์ในประเทศจีนตั้งแต่ปี 2020 ถึง 2024

สรุป: ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เหตุการณ์การรวมตัวใหม่ของยีน S ส่วนใหญ่เกิดขึ้นในสายพันธุ์ GII และประเภทการรวมตัวใหม่ทั้งหมดเกี่ยวข้องกับบริเวณสำคัญ เช่น โดเมน 0

4. การเปลี่ยนแปลงตำแหน่ง N-Glycosylation

การศึกษาพบว่า N-glycosylation มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการบุกรุกและการหลบเลี่ยงภูมิคุ้มกันของ PEDV สายพันธุ์ G1 (มี G1a/G1b/S-INDELs) มีรูปแบบไกลโคซิเลชันคล้ายกับสายพันธุ์ CV777 และไม่มีตำแหน่งที่เพิ่มเข้ามาใหม่ อย่างไรก็ตาม สายพันธุ์ GII (GIIa/GIIb/GIIc) แสดงตำแหน่งใหม่ที่เฉพาะเจาะจงสูง (เช่น N62 และ N118) ในโดเมน 0 ซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อปฏิสัมพันธ์ระหว่างไวรัสกับโฮสต์และการรับรู้ทางภูมิคุ้มกัน

รูปที่ 6 เมื่อเทียบกับสายพันธุ์วัคซีน CV777 โปรตีน S ของชนิดย่อย PEDV ที่แตกต่างกันแสดงความแตกต่างในจำนวนตำแหน่ง N-glycosylation ที่สำคัญ

สรุป: เมื่อเทียบกับสายพันธุ์ CV777 ชนิดย่อยทั้งหมดโดยทั่วไปสูญเสียไกลโคซิเลชันที่ตำแหน่ง 127, 511 และ 553 ในขณะเดียวกัน ชนิดย่อย GII ได้รับรูปแบบไกลโคซิเลชันใหม่ที่ตำแหน่ง 62 และ 118

สรุป

การศึกษานี้เปิดเผยลักษณะวิวัฒนาการที่สำคัญสามประการของไวรัส PEDV ในประเทศจีน: ชนิดย่อย GII บรรลุข้อได้เปรียบสองประการของ "ความสัมพันธ์กับกรดเซียลิกสูงและการหลบเลี่ยงภูมิคุ้มกัน" ผ่านการกลายพันธุ์ในโดเมน D0; จุดรวมตัวใหม่ที่เข้มข้นในบริเวณ D0 ขับเคลื่อนวิวัฒนาการแบบปรับตัว; และการปรับเปลี่ยนไกลโคซิเลชันที่ตำแหน่ง N62/N118 เป็นสื่อกลางในการหลบเลี่ยงภูมิคุ้มกัน

ดังนั้นจึงมีการเสนอมาตรการป้องกันและควบคุมแบบกำหนดเป้าหมาย: การพัฒนาวัคซีน mRNA หลายชนิดที่กำหนดเป้าหมายไปที่อีพิโทปที่ไม่ใช่ไกลโคซิเลชัน การสร้างระบบเฝ้าระวังโดยอิงจากจุดรวมตัวใหม่ และการประเมินความเสี่ยงของการส่งผ่านข้ามสายพันธุ์