2002年から2017年までのオーストリアの豚におけるポルシン・サーコウイルス2型（PCV2）の遺伝子型解析

Porcine circovirus type 2 (PCV2) genotyping in Austrian pigs in the years 2002 to 2017.

• Christiane Weissenbacher-Lang
• Tamara Kristen
• Verena Mendel
• René Brunthaler
• Lukas Schwarz
• Herbert Weissenböck

抄録

背景:

これまでに、有病率と臨床的影響が異なる8種類のPCV2遺伝子型が記載されている。PCV2感染はワクチン接種者の間で未だに蔓延しており、いくつかの実験的研究では、PCV2遺伝子型間で100％の交差防御免疫が誘導されないことが明らかになっています。したがって、PCV2aをベースとしたワクチンは効果がない可能性がある。本縦断的研究では、2002年から2017年のオーストリアにおけるPCV2遺伝子型とハプロタイプの進化を、キャピシドタンパク質遺伝子（ORF2）の462bp長配列の系統解析によって調べた。得られた知見は、今後の予防接種戦略の開発に実用的な関連性を持つ可能性がある。

BACKGROUND: Eight different PCV2 genotypes with varying prevalence and clinical impact have been described so far. PCV2 infection is still widespread among the vaccinated population and several experimental studies have clearly demonstrated that there is no induction of a 100% cross-protective immunity between the PCV2 genotypes. Hence, PCV2a-based vaccines may be ineffective. In this longitudinal study, the PCV2 genotype and haplotype evolution in Austria in the years 2002 to 2017 was investigated by phylogenetic analysis of 462 bp-long sequences of the capsid protein gene (ORF2). The obtained findings may be of practical relevance for the future development of vaccination strategies.

結果:

ホルマリン固定およびパラフィンワックス包埋試料161試料のうち、134試料の塩基配列解析に成功した。保存期間がシークエンシングの成功や品質に与える大きな影響はなかった。PCV2a（8.2％）、PCV2b（77.6％）、PCV2d（13.4％）、およびPCV2g（0.8％）が検出された。PCV2dは早くも2004年に初めて検出された。PCV2gは2009年に1度記載された。いずれも全球的な PCV2 遺伝子型のシフトが観察された。PCV2aは、最初の研究期間中はワクチンを接種していない豚群からのサンプルのみで低い有病率で発生し、2011年までは徐々にPCV2bに取って代わられました。PCV2bは研究期間全体を通して最も有病率の高い遺伝子型で、ワクチン接種牛群と非接種牛群のサンプルから検出されました。過去 2 年間の研究期間中、PCV2d の有病率は増加したが、この時点ではほぼすべての牛群がワクチン接種を受けていた。ハプロタイプの多様性は高いが、ヌクレオチドの多様性は低かった。特にジェノタイプPCV2bについては、最初の研究年にハプロタイプの多様性の増加が見られた。

RESULTS: One hundred thirty four of a total of 161 formalin-fixed and paraffin wax-embedded samples could be sequenced successfully. There was no significant influence of storage time on sequencing success or quality. PCV2a (8.2%), PCV2b (77.6%), PCV2d (13.4%), and PCV2g (0.8%) were found. PCV2d was first detected as early as in 2004. PCV2g was described once in 2009. Both global PCV2 genotype shifts were observed. PCV2a occurred with a low prevalence during the first study years only in samples from non-vaccinated swine herds and was gradually replaced by PCV2b until 2011. PCV2b was the most prevalent genotype over the whole study period and was detected in samples from vaccinated and non-vaccinated herds. During the last two study years, the prevalence of PCV2d increased, although at this point almost all herds were vaccinated. The haplotype diversity was high, but the nucleotide diversity was low. Especially for genotype PCV2b, an increase in haplotype diversity could be described during the first study years.

結論:

PCV2a由来の広範なワクチン接種は、有病率の低下と遺伝子型PCV2aの安定化をもたらしたが、遺伝子型PCV2bとPCV2dは自然淘汰とワクチン接種誘発淘汰の結果として進化した。ウイルスの循環が続いているのは、ワクチンによる防御力の低下の結果かもしれません。

CONCLUSION: Extensive PCV2a-derived vaccination resulted in a reduction of prevalence and in a stabilization of genotype PCV2a, whereas genotypes PCV2b and PCV2d evolved as a consequence of natural and vaccination-induced selection. An ongoing virus circulation may be the result of reduced vaccine-induced protection.