中国における新興系統1の豚の生殖・呼吸器症候群ウイルスの進化史と疫学的特徴についての洞察

Insights into the evolutionary history and epidemiological characteristics of the emerging lineage 1 porcine reproductive and respiratory syndrome viruses in China.

• Yan-Kuo Sun
• Yong-Jie Chen
• Yu Cai
• Qi Li
• Jie-Xiong Xie
• Guan Liang
• Qi Gao
• Zhi-Qing Yu
• Gang Lu
• Liang-Zong Huang
• Chun-Quan Ma
• Lang Gong
• Heng Wang
• Mang Shi
• Gui-Hong Zhang

抄録

新たに出現した系統1の豚生殖呼吸器症候群ウイルス（PRRSV）（特にNADC30様およびNADC34様ウイルス）は、2013年以降、中国の養豚業に直接的な脅威をもたらしている。これらのウイルスの系統的、疫学的、組換え特性については、中国ではまだ系統的に分析されていない。本報告書では、2007年から2019年までの中国全土におけるPRRSVの定期的なサーベイランスとフィールド疫学調査を紹介している。検出された4,000以上の臨床サンプルから、70のオープンリーディングフレーム5配列と4つの完全ゲノムを持つラインエイジ1ウイルスを得ることに成功した。グローバルデータと組み合わせて、最尤木を用いた広範かつ系統的な分子系統解析を行った。その結果、中国のラインエイジ1ウイルスはクラスター化され、その時間的・空間的分布がさらに明らかになった。米国から中国へのラインエイジ1ウイルスの複数のウイルス導入が検出され、いくつかは中国の風土病となった。ラインエイジ1には、ラインエイジ1.5（NADC34様）、ラインエイジ1.6、ニューイントロクラスター（NADC30様）の3つのサブラインエイジ1クラスターがある。これらのウイルスは、中国では高い遺伝的多様性と広い分布を示し、河南省が最も高い多様性を示しています。さらに、中国の系統1のウイルスは、固有のNADC30様クラスターを発達させています。このクラスターの人口統計学的特徴は、多かれ少なかれ一定の人口拡大の歴史を示し、最近は減少傾向にあることがわかった。さらに、中国ラインエイジ1のゲノム組換えは、2つの優性クラスター（中国HP-PRRSV：ラインエイジ8.7、VR2332様：ラインエイジ5.1）が頻繁に検出され、いずれも市販のワクチン株が利用可能であった。さらに、ゲノムのNSP9領域とORF2-4領域の近傍に組換えホットスポットが発見された。以上の結果から、これらの知見は、中国のラインエイジ1のPRRSVの進化と地理的多様性についての重要な知見を提供している。これらの結果は、中国で出現しているラインエイジ1ウイルスの制御と予防のためのプログラムの開発を促進するものと思われる。

The newly emerged lineage 1 porcine reproductive and respiratory syndrome viruses (PRRSVs) (especially the NADC30-like and NADC34-like viruses) have posed a direct threat to the Chinese pig industry since 2013. The phylogenetic, epidemic, and recombinant properties of these viruses have not yet systematically analysed in China. This report presents regular surveillance and field epidemiological studies for PRRSV across China from 2007 to 2019. From over 4,000 detected clinical samples, 70 open reading frame five sequences and four complete genomes of lineage 1 viruses were successfully obtained. Combined with global data, we conducted an extensive and systematic molecular phylogeny analysis using a maximum likelihood tree. The Chinese lineage 1 viruses were clustered, and their temporal and spatial distribution was further explored. Multiple viral introductions of lineage 1 virus from the United States to China were detected, and some became endemic in China. There are three sub-lineage 1 clusters: lineage 1.5 (NADC34-like), lineage 1.6 and New Intro cluster (NADC30-like). These viruses show high genetic diversity and a wide distribution in China, with Henan Province showing the highest diversity. Moreover, Chinese lineage 1 viruses have developed an endemic NADC30-like cluster. The demographic feature of this cluster showed a more or less constant population expansion history with a recent decreasing trend. Moreover, the genome recombination of Chinese lineage 1 with two dominant clusters (Chinese HP-PRRSVs: lineage 8.7 and VR2332-like: lineage 5.1) was frequently detected, both of which have commercial vaccine strains available. Furthermore, recombination hotspots were discovered near NSP9 and ORF2-4 regions of the genome. Overall, these findings provide important insights into the evolution and geographical diversity of Chinese lineage 1 PRRSV. These results will facilitate the development of programmes for the control and prevention of the emerging lineage 1 viruses in China.

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