PRRS 바이러스에 대한 면역 지속기간

 1. PRRS 음성 후보돈 도입과 순치의 중요성 그리고 백신 적용 사례 -1

 2. PRRS 음성 후보돈 도입과 순치의 중요성 그리고 백신 적용 사례 -2

 3. PRRS 바이러스 돈군 상태 분류와 바이러스 감염 위험 요소들

  3-1. PRRS 바이러스 전파에 영향을 미치는 요소들 -1

  3-2. PRRS 바이러스 전파에 영향을 미치는 요소들 -2

 4. PRRSV 양성 안정화 vs 불안정 상태의 농장 비교 

  4-1. 거세/단미 조직액을 활용한 PRRS 바이러스 안정화 모니터링

 5. PRRS 바이러스에 대한 면역 지속기간 

 6. 농장내 PRRS 발생 전/후 생산성적 변화와 경제적 손실

 7. PRRS 바이러스를 제거하기 위한 컨트롤 전략들

  7-1. 성공적인 PRRS 바이러스 컨트롤을 위한 내부 차단방역 관리 

1. 임신돈에서 동종 PRRS 바이러스에 대한 면역 지속기간 (최소 604일 이상)

 PRRS 바이러스 감염 이후 모돈의 PRRS 바이러스 특이 항체 지속기간에 대한 보통의 연구들은 짧은 기간동안 실험을 디자인 했다. 연구들의 특이항체 면역 지속기간은 105일(Mengeling et al., 1995; Yoon et al., 1995), 220일(Wills et al., 1997), 그리고 340일(Nelson et al., 1994) 이었다.  이 실험의 목적은 PRRS 야외 바이러스 감염 후 동종 면역 반응의 지속기간을 오랫동안 테스트하는 것이다. 

​ 그룹 A는 PRRS 음성 후보돈 11두를 대상으로 구비강 또는 자궁 경로를 통해 PRRS 바이러스를 1차 인공감염 시켰다. 11두 모두 교배 실패 또는 유산이 나타났고 1차 감염 후 143~514일에 교배 및 임신 90일에 동종 PRRS 바이러스를 2차 인공감염(구비강) 시켰다(그림 1).

 그룹 B는 PRRS 음성 10개월령 모돈을 대상으로 교배 후 임신 90일에 동종 PRRS 바이러스를 1차 인공감염(구비강) 시켰다. 바이러스 감염 3주 후 부검과 감염 0, 7, 21일 채혈을 실시했다(그림 1).

 모돈의 폐포 대식세포에서의 PRRS 바이러스 존재와 태반 감염의 존재 유무에 대한 2가지 요소를 바탕으로 그룹 A의 방어 면역 지속기간을 평가했다. 

 실험 결과는 표 1과 같고 동종 PRRS 바이러스에 감염에 대해서 적어도 604일까지 방어 가능하다는 결과를 보여준다.

* 모돈 감염 (0% vs 100%)

 그룹 A는 모돈의 혈액 또는 폐포 대식세포에서 PRRS 바이러스가 분리되지 않았다. 반면에 그룹 B는 감염 7일 후 80%(8/10) 모돈의 혈청과 감염 21일 후 100%(10/10) 모돈의 폐포 대식세포에서 바이러스가 분리되었다. 

 * 태반 감염 (0% vs 80%)

 그룹 A는 어떤 태아 혈청에서도 바이러스가 진단되지 않았지만 그룹 B는 10복 중에서 8복(적어도 태아 1두 이상)에서 바이러스가 진단되었다. 그룹 B의 태반 감염이 진단되지 않은 남아 있는 2복의 경우 1복은 생존 태아 2두, 나머지 1복은 생존 태아 5두와 작은 크기의 미라 2두(정미장 4.5, 5.0cm)를 분만했다. 

 * 태아 사망 (0% vs 29%)

 전반적인 태아의 폐사율은 그룹 A 2%(폐사 2두, 생존 112두), 그룹 B 33%(폐사 38두, 생존 77두)로 나타났다. 그러나 그룹 A의 2두와 그룹 B의 6두는 임신 90일전(모돈 PRRSV 감염전)에 폐사했기 때문에 PRRS 바이러스 영향에 의한 태아 폐사율은 0%, 29%로 계산된다. 

 * 혈청 검사(IFA)

 이 실험에서 PRRSV-특이 항체는 IFA로 측정했다. 그룹 A의 모돈에서 동종 바이러스 감염 후 2차 면역반응이 나타나지 않았다. 반면 그룹 B의 모든 모돈에서 감염 후 PRRSV 특이 항체가 나타났고 태반 감염이 발생한 8복 중 6복은 PRRSV 특이 항체를 가진 1두 이상의 생존 태아가 나타났다. 

2. SPF 돼지에서 동종 PRRS 바이러스 재감염(1차 감염 11주 후) 실험

 4주령 SPF 자돈(PRRS 항체 음성) 16두를 8두씩 A,B 그룹으로 분류했다. A그룹은 4주, 15주령에 동일한 PRRS 바이러스를 감염시켰다. B 그룹은 A그룹 2차 감염시기(15주령)에 동일한 바이러스를 감염시키고 2주, 4주 후 4두씩 각각 부검을 실시했다(그림 2). 실험실 검사로 중화항체와 IFA 검사, WBC와 RBC 카운팅을 했다.

 그룹 A의 경우 PRRS 바이러스 1차 감염(4주령) 후 16일 동안 최대 41.5도의 고열이 나타났고 1주일 동안 눈주위의 부종과 돈군 활동이 감소했다. 하지만 2차 감염(1차 감염 후 77일, 15주령) 후 1차 감염과 다르게 고열을 포함한 임상증상이 나타나지 않았으며 WBC 숫자의 변화도 없었다(그림 3).

 그룹 A는 IFA 검사 결과 1차 감염(4주령) 7~14일 후 항체가 나타났고 감염 21~28일 후 항체 수치가 최대치에 도달했다. 중화 항체의 경우 감염 28~49일 후 처음 진단되고 77일 후 1:2 ~ 1:16의 titer 수치가 나타났다. 동종 PRRS 바이러스 2차 감염(15주령) 후 IFA 항체 수치는 변화가 없었고 중화 항체는 다시 상승했다(그림 4). 

 동종 PRRS 바이러스 2차 감염 후(1차 감염 후 77일) 그룹 A의 바이러스혈증은 3일 지난 시점에서만 낮은 바이러스 titer가 진단되었고 14일 또는 28일 후 모든 조직에서 바이러스가 분리되지 않았다(표 2, 3).

 즉 이전의 PRRS 바이러스 감염 경험이 있고 동종 PRRS 바이러스에 대한 재감염이 발생하게 되면 임상증상을 예방하고 바이러스 증식이 감소된다. 

3. PRRS 백신 접종 후 이종 PRRS 바이러스에 대한 면역 반응(26주까지 방어 지속)

 이 실험은 인겔백 PRRS 플랙스 유럽형(isolate 94,881) 백신 접종 후 20주, 24주, 26주 시점의 면역 지속기간을 평가했다. 

 14~17일령(Day 0일) 자돈을 대상으로 그룹 1은 인겔백 PRRS 플랙스 유럽형 백신, 그룹 2는 미백신을 접종하고 20주, 24주 또는 26주 후에 유럽형 PRRS(isolate 205,817) 바이러스를 인공감염 시켰다. 그룹 3은 음성 대조군 역할을 했다. 

 실험 결과 백신 접종 후 24주, 26주에서 그룹 2보다 그룹 1에서 평균 육안적 폐 병변 점수가 상당히 낮게 나타났다(p<0.0001)(표 4).

 또한 백신 접종 후 20주, 24주, 26주의 평균 조직학적 폐 병변 점수에서도 그룹 1 돼지들에서 상당히 낮았다(p=0.0065, p<0.0001, p<0.0001)(표 5).

 백신 접종 후 20주, 24주, 26주의 폐 조직내 평균 바이러스 RNA load 역시 그룹 1 돼지들에서 상당히 낮았다(p<0.0001)(표 6).

 인공감염 1~10일 후 혈청내 누적 바이러스 RNA load 역시 모든 실험기간 동안 그룹 1 돼지들에서 상당히 낮았다(p<0.0001). 그룹 1의 일당증체량은 그룹 2보다 백신 접종 후 20주(p=0.0027)와 24주(p=0.0004)에서 상당히 높았다(표 7).

 결론적으로 인겔백 PRRS 플랙스 유럽형 백신은 이종의 유럽형 PRRS 바이러스에 대해 오랜 기간(백신 접종 후 26주까지) 면역을 유지했다. 

4. PRRS 바이러스 감염 또는 백신접종에 대한 체액성, 세포성 면역반응 

 PRRS 야외 바이러스(strain 12068-96) 감염된 돼지의 체액성 면역 반응은 감염 2주 이내 나타나며 점점 증가해서 감염 9주 후 피크에 도달했다 감염 28주 후 양성 경계선(S/P ratio 0.4)까지 감소했다. 중화 항체의 경우 감염 11주 후까지 진단되지 않고 감염 20주 후 최대치에 도달했다가 34주 후 음성 수준으로 감소했다(그림 5A).

 세포성 면역 반응은 감염 34주 후 평균 266 ± 35 cells/10⁶ PBMC에 도달했다(그림 5B). 실험 종료 시점(감염 48주 후)의 IFN-γ-SC의 상대적 비율은 394 ± 45 cells/10⁶ PBMC까지 증가했다. 웅돈 11두를 대상으로 동일한 PRRS 바이러스 감염 45주 후 혈액에서 PRRS 바이러스 특이 IFN-γ-SC(527 ± 49 cells/10⁶ PBMCs의 상대적인 높은 빈도가 유사하게 나타났고 감염 53주 후 웅돈 4두를 테스트했을때 평균 빈도는 여전히 450 ± 50 cells/10⁶ PBMC 상태였다. 

PRRS MLV 백신에서도 야외 바이러스와 유사한 체액성, 세포성 면역 반응 결과를 보였다(그림 6).

5. 참고 문헌

1, Lager KM, Mengeling WL, Brockmeier SL. Duration of homologous porcine reproductive and respiratory syndrome virus immunity in pregnant swine. Vet Microbiol. 1997 Nov;58(2-4):127-33.

2. Shibata I, Mori M, Yazawa S. Experimental reinfection with homologous porcine reproductive and respiratory syndrome virus in SPF pigs. J Vet Med Sci. 2000 Jan;62(1):105-8.

4. Meier WA, Galeota J, Osorio FA, Husmann RJ, Schnitzlein WM, Zuckermann FA. Gradual development of the interferon- response of swine to porcine reproductive and respiratory syndrome virus infection or vaccination. Virology. 2003 Apr 25;309(1):18-31.