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모돈의 반복적인 PRRS MLV 백신 적용과 면역 반응

닥터스와인 작성
작성일 2022.03.22 22:19

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이미 많은 농장에서 PRRS MLV 백신을 적용하고 있고 번식돈군의 경우 보통 3개월 또는 4개월 간격으로 백신 프로그램을 적용한다.

하지만 필자는 아래 논문들을 근거로 PRRS 바이러스 항원 음성인 이유자돈을 생산하는 안정화 농장이라면 너무 자주 반복적으로 생독백신을 적용 할 필요가 없다고 생각한다.

이번 주제에서는 모돈에게 반복적인 PRRS MLV 백신 접종과 면역 반응에 대해 알아보겠다.

1. 임신 60일/분만 후 6일 PRRS MLV 백신 접종 농장에서 생독, 사독, 미백신 후 ELISA, 중화항체 변화

이 실험의 목적은 PRRS MLV 생독백신 또는 사독백신을 반복 접종함으로써 오랜기간 PRRS 바이러스를 노출 시켰을때 모돈의 면역시스템의 영향을 조사하는 것이다.

실험자는 생독백신과 야외주 바이러스의 반복적인 노출은 림프구 관용(lymphocyte tolerance) 또는 무반응(anergy)으로 인해 PRRS 바이러스 감염에 대한 면역 반응 소실을 일으킨다는 가설을 가지고 3농장을 대상으로 실험을 진행했다(표 1).

(표 1) 실험을 진행한 농장의 PRRS 진단 시기와 백신 종류 및 프로그램 정보

각 농장당 모돈 12두를 3그룹으로 분류하고 그룹 1은 MLV 백신, 그룹 2는 사독 백신, 그룹 3은 미백신을 적용했다. 사독백신(1차+2차)은 후보돈 격리사에 도착 후 2주, 4주 지난 시점 그리고 생독 백신은 도착 후 4주 지난 시점에 적용했다. 사용한 생독과 사독 백신은 PRRSV strain 2332를 기반으로 만들었다.

혈액 샘플링은 1차 사독 백신전, 2차 사독 백신과 1차 생독 백신 시점 그리고 마지막 백신 적용 후 7일과 17일에 실시하고 ELISA와 중화 항체 검사를 진행했다.

임신 60일과 분만 후 6일 모돈에게 PRRS MLV 백신을 상시 적용하는 농장에서 MLV 백신을 재접종 했을때 ELISA와 중화항체 증가가 나타나지 않았다. PRRS 음성 모돈에게 사독 백신을 접종했을때 역시 ELISA와 중화항체 증가가 나타나지 않았다(표 2, 3).

(표 2) 과거 항체 음성 또는 사독 백신 또는 생독 백신을 적용한 농장의 모돈을 대상으로 ELISA, 중화항체 검사 결과

(표 3) 실험 결과 요약

결론적으로 생독백신의 반복적인 접종은 면역 반응을 부스팅 하지 않았다.

2. 3개월 간격 2회 PRRS MLV 백신 접종과 2개월 후 Lelystad virus(백신주와 99% 상동성) 인공감염

자돈 32두를 4그룹으로 분류하고 표 4와 같이 실험을 진행했다. 1.5개월령 그룹 A,B,C의 자돈들에게 MLV 백신, 그룹 D의 자돈들에게 미백신을 적용했다.

3달 뒤(4.5개월령) 그룹 A와 C는 사독 백신, 그룹 B는 MLV 2차 백신을 적용했다. 다시 1달 뒤(5.5개월령) 그룹 C는 2차 사독 백신을 적용하고 6.5개월령 시점에 ORF5 기준 Lelystad virus와 99% 상동성을 보이는 PRRSV strain 2749를 모든 그룹에 인공감염 시켰다.

(표 4) 실험 디자인

모든 백신 접종 돼지들은 2.5개월령(MLV 백신 1달 후) 시점에 ELISA 항체 양성이었다. 하지만 추가 백신 접종 또는 인공감염 이후에 항체 수치(S/P ratio)는 크게 증가하지 않았다(그림 1).

(그림 1) PRRS 백신과 인공감염 후 ELISA S/P ratio 변화 (평균 ± 표준편차)

MLV 백신 접종 후 사독 백신 추가접종(그룹 A)은 MLV 백신 재접종(그룹 B)과 유사한 중화 항체 반응을 유도했다. 하지만 MLV 백신 접종 후 2회 사독 백신 추가접종했던 그룹 C에서만 중화항체가 상당히 증가했다(그림 2).

(그림 2) PRRS 바이러스에 대한 중화 항체 titres 결과 (평균 ± 표준편차)

3. 4개월/년 PRRS MLV 백신을 적용하는 모돈 300두 농장 3곳에서 백신 전/후 ELISA 항체 변화

번식 농장에서 3~4개월/년 간격으로 모돈 일괄 백신을 적용하는 경우가 많이 있다. 하지만 여러차례 백신접종한 모돈들에서 PRRS ELISA 항체 검사 결과 음성인 경우가 자주 보고된다.

이 실험은 모돈과 후보돈을 대상으로 4개월/년 PRRS MLV 백신접종하는 3개 농장의 백신 전/후 ELISA(E1-초록, IDEXX X3 Ab ELISA; E2-노랑, Pigtype Ab; E3-주황, Ingezim PRRS universal; E4-파랑, Civtest suis PRRS E/S) 검사를 실시했다.

실험결과 백신전 항체 음성 비율은 농장과 ELSIA 키트에 따라 차이를 보였다. ELISA 키트 1종류(E3, 주황)만을 이용해서 분석했을때 백신전 상당수 모돈들에서 항체 음성을 보였고 백신 후에도 음성을 유지했다(그림 3).

(그림 3) 모든 샘플들(A)과 3개 농장(B,C,D)의 PRRS 백신 전/후 PRRS ELISA S/P ratio 또는 상대적인 index x100(IRPC)

모돈 5두는 모든 ELISA 키트에서 백신 전/후 음성이었고 다른 모든 면역학적 실험 결과에서도 음성으로 나타났다.

4. 1년 1회 PRRS MLV 백신을 적용하는 조합원 농장(모돈 650두)의 백신 전/후 ELISA 항체 변화

실험을 진행한 농장은 원래 1년에 2회(6개월 간격) 모돈 PRRS MLV 백신을 적용했다. 하지만 2016년 9월 백신 후 2017년 3월 백신 접종을 관리자의 실수로 생략했다. 물론 후보돈 입식 후 4주 간격 2회 MLV 백신 접종은 계속 유지했다.

2016년 9월 백신 후 1년이 지나는 시점인 2017년 9월 다시 백신을 적용할때 실험을 계획했다. 모돈의 PRRS ELISA 항체가 양성의 안정적인 수치를 유지하고 있는지, 백신 후 3주 항체 증가가 얼마나 되는지 그리고 모돈 백신 후 포유자돈에게 PRRS 바이러스 전파는 없는지에 대해 평가했다.

17년 9월 14일 분만이 끝난 1~8산 모돈(2-4그룹) 15두를 대상으로 15일(분만 후 1일) 혈액 샘플링과 18일(분만 후 4일) PRRS MLV 백신을 적용했다. 이유 1일전 10월 8일(백신 후 20일) 모돈과 모돈이 포유하고 있는 자돈 3두를 임의로 선발하고 혈액(전체 모돈 14두, 자돈 42두) 샘플링과 개체별 PRRS PCR, ELISA 검사를 진행했다(그림 4).

(그림 4) 실험 디자인

포유자돈 42두(3두씩/복)는 이유전날 이표를 부착하고 3주, 6주, 9주 추적 채혈을 실시했고 개체별 PRRS PCR, ELISA 검사를 진행했다(그림 5).

(그림 5) 복당 3두씩 3주령 자돈을 임의로 선발하고 PRRS PCR, ELISA 검사 실시

백신 전/후 모돈은 PCR 항원 음성이었고 ELISA 항체가는 0.849 증가했다(백신 전 : 0.948 ± 0.435, 백신 후 : 1.797 ±0.559; p<0.0001)(그림 6).

(그림 6) 모돈 PRRS MLV 백신 전/후 ELISA S/P ratio

3주, 6주, 9주령 자돈 42두 모두 PCR 항원 음성이었고 ELISA 항체가는 점차 감소해서 9주령에 모두 음성 결과를 보였다(0.829 -> 0.271 -> 0.078). ELISA 항체 양성률은 81.0% -> 16.7% -> 0.0%로 나타났다(그림 7).

(그림 7) 3주, 6주, 9주령 자돈 42두의 평균 PRRS ELISA S/P raito와 양성률

5. 참고 문헌

1. Díaz I, Genís-Jorquera B, Martín-Valls GE, Mateu E. Using commercial ELISAs to assess humoral response in sows repeatedly vaccinated with modified live porcine reproductive and respiratory syndrome virus. Vet Rec. 2019.

2. Thacker EL, Thacker BJ, Bassaganya-Riera J, Wannemuehler M. Effect of repeated PRRSV vaccination on lymphocyte response in sows. National Pork Board 2011, #99-149.

3. Díaz I, Gimeno M, Callén A, Pujols J, López S, Charreyre C, Joisel F, Mateu E. Comparison of different vaccination schedules for sustaining the immune response against porcine reproductive and respiratory syndrome virus. Vet J. 2013 Aug;197(2):438-44.

4. Baker B, Thacker E, Thacker B. A preliminary investigation into possible PRRSV anergy induction from repeated immunization with a modified live vaccine. In: Scruton WC, Claas S, eds. Minneapolis (MN): Proceedings of the 26th Allen D. Leman Swine Conference, 1999.

5. Bassaganya-Riera J, Thacker BJ, Yu S, et al. Impact of immunizations with porcine reproductive and respiratory syndrome virus on lymphoproliferative recall responses of CD8+ T cells. Viral Immunol 2004;17:25–37.