PRRS 바이러스 돈군 상태 분류와 바이러스 감염 위험 요소들

 농장의 PRRS 바이러스 상태를 가장 먼저 평가함으로써 PRRS 바이러스 컨트롤을 위한 전략들을 상황에 맞게 설정할 수 있다. 이번 주제에서는 5가지(음성, 잠재적 음성, 양성 안정-제거중, 양성 안정, 양성 불안정) PRRS 바이러스 돈군 상태 분류의 의미와 PRRS 바이러스 감염을 일으키는 위험요소들에 대해 알아보겠다. 

1. PRRS 바이러스 배설과 노출 상태에 따른 돈군 상태 분류

 이 시스템은 2010년 3월 9일 미국 양돈수의사회(AASV), 미국농무부(USDA)로 구성된 위원들에 의해 개발되고 미국 양돈수의사회 이사회의 승인을 받았다. 

 PRRS 바이러스에 대한 돈군 분류는 바이러스 배설과 노출 상태를 근거로한다(표 1). 바이러스 배설의 경우 항원 검사(PCR) 또는 바이러스 분리(virus isolation), 노출 상태는 항체 검사(ELISA, IFA, IPMA) 방법으로 테스트한다. 주로 PCR과 ELISA 검사방법을 선호한다. 

 PRRS 바이러스 배설 상태는 음성(negative), 불확실(uncertain), 양성(positive) 3단계, 노출 상태는 양성, 음성으로 분류된다. 

* 양성 불안정 (Category I)

 바이러스 배설과 항체 양성이 존재하는 상태이며 농장의 PRRS 바이러스 배설과 노출 상태가 확인되지 않거나 테스트되지 않을 경우 역시 양성 불안정으로 분류한다. 임상적인 PRRS 발생을 경험중이고 만성적으로 바이러스 배설이 재발생하는 농장은 양성 불안정 단계로 편입된다. 

* 양성 안정 (Category II)

 항체는 양성이지만 불확실한 바이러스 배설 상태이며 번식돈군내 PRRS 임상증상이 없고 이유일령 자돈 샘플에서 최소 90일 이상 바이러스혈증이 확인되지 않아야한다. 

 이유일령(이유일령 상관없이 이유 7일전 ~ 이유 3일후) 자돈 혈청샘플 30개 PCR(5개씩 풀링) 검사결과가 30일 간격으로 최소 4번 연속 음성으로 나타나야 한다. 초산돈에서 태어난 작은 체중의 자돈들을 샘플링할때 민감도가 증가한다. 

 바이러스 노출 상태는 양성을 유지하며 PRRS 바이러스 제거 상태에 따라 Category II-A, Category II-B(제거중)로 세분화 된다. 바이러스 제거 절차는 마지막 항체 양성 후보도 도입 또는 살이있는 PRRS 바이러스((야외주 또는 백신)를 마지막으로 노출시켰을때 시작되고 돈군 폐쇄(최소 6개월 후보돈 도입 중단)와 양자 관리 제한 과정이 포함된다.

* 잠재적 음성 (Category III))

 바이러스 배설 음성 상태이며 계속 음성(PCR, ELISA) 후보돈 도입을 실행한다. 시간이 지나도 음성 후보돈의 혈청전환이 없다면 농장내 PRRS 바이러스가 더 이상 전파되지 않는다는 충분한 증거이다. 

 음성 후보돈은 과거 양성 돈군과 접촉한 상태에서 최소 60일 이후에도 ELISA 음성을 유지해야 한다. 돈군내 일부 번식돈들은 과거 감염으로 인해서 여전히 항체를 가진 상태일 수 있다. 

 다양한 일령의 후보돈을 대상으로 혈청 샘플 60개 ELISA 검사결과 음성이어야 하며 양성 샘플로 의심될 경우 ELISA 재검사와 IFA, PCR 검사를 실시한다. 

* 음성 (Category IV)

 바이러스 배설과 노출 음성 상태이며 과거 감염된 돼지들이 번식돈군으로부터 모두 제거된 후 다양한 산차, 임신 일령, 웅돈을 대상으로 혈청 샘플 30개 ELISA 검사결과 음성을 나타낸다. 

 생산기록이 확인되지 않을경우 잠재적 음성(Category III)) 1년 지난시점에 다양한 산차, 임신 일령, 웅돈을 대상으로 혈청 샘플 30개 ELISA 검사결과 음성을 나타낸다. 

 리팝, 디팝 또는 새로운 돈사에서 시작할 경우 음성 후보돈 도입 후 최소 30일 지난시점에 다양한 산차, 임신 일령, 웅돈을 대상으로 혈청 샘플 30개 ELISA 검사결과 음성을 나타낸다. 

2. PRRS 바이러스 감염에 대한 위험 요소들

* 2008년 4월 ~ 2009년 4월 영국의 일괄사육 농장 147개를 대상으로 PRRV 감염 위험 요소들 평가

 이 실험은 영국에서 수동적인 질병 검사를 통해 감염 농장의 진단 가능성을 평가하고 농장 수준에서 PRRS 바이러스 감염에 대한 위험 요소들을 확인했다. 

 PRRS 바이러스 순환은 35.1% 농장에서 나타났고 농장으로부터 반경 10km 이내 15,000두 이상의 높은 돼지 사육밀도를 가진 지역에서 감염 비율이 높았다.

 PRRS 생독백신 사용(OR=7.5, 95%CI: 2.5-22.8), 높은 돼지 사육밀도 지역(OR=2.9, 95%CI: 1.0-8.3), 폐사 돼지들 농장내 퇴비장 보관(OR=5.6, 95%CI: 1.7-18.3)의 경우 더 높은 PRRS 바이러스 감염 위험성을 보였다(표 2). 

 이유일령이 28일 이상 되는 농장들은 21~27일 이유농장보다 PRRV 양성 위험도가 더 낮았다(OR=0.2, 95%CI: 0.1-0.7)(표 2). 수동적인 질병 검사를 통해 감염 농장을 진단할 가능성은 낮았다(특히 생독 바이러스 백신을 사용하는 농장들).

* 미국의 PRRS 양성 농장 27개를 대상으로 PRRS 발생전 6개월과 발생후 1년 모니터링  

 만성 PRRS 바이러스 감염 위험성과 관련된 요소들을 분석한 결과 6개 항목들에서 상당한 차이를 나타냈다(그림 1). 

 - 후보돈 외부 구입 < 농장내 자체 선발 사육 (위험성 25배)

 - 후보돈을 새로운 돈군에 편입전 격리 시설 활용 (위험성 0.21배)

 - 분만사 돈방당 20배 이상 분만틀 사육구조 < 10~20개 분만틀 사육구조 (위험성 5.61배)

 - 육성돈 사육두수 5,000~10,000두 < 5,000두 미만 (위험성 0.08배)

 - 모돈 산차 증가 (위험성 1.78배)

 - 모돈 사육규모 100두 미만 < 101~300두 (2.3배), 301~400두 (6.83배), 401~500두 (11.13배), 501~600두 (2.89배)

 * 독일의 번식농장 120개를 대상으로 PRRSV 불안정 관련 위험 요소들 평가 

 평균 농장 규모는 모돈 240두 또는 2,091두(포유자돈 제외), 사육방식은 일괄사육 86개, 자돈 판매농장 34개(이유자돈 29개, 포유자돈 5개)의 상태였다. 

 농장 120개 중 PRRS 바이러스가 진단된 농장은 32개, 나머지 88개는 PCR 음성 결과를 나타냈다. 다양한 로지스틱 회귀 분석 결과는 표 3과 같다. 

▪ Final model 2

 포유기간 21일 미만보다 21일 초과의 경우 0.23배, 모돈 사육시설과 퇴비장(사체 묻기) 사이의 거리가 1m 증가할수록 0.99배, 1km 반경내 2개 이상 농장이 존재할 경우 9.91배, 외부 직원 고용시 4.52배의 위험성 결과를 보였다(표 3).

▪ Final model 1

 모돈 사육시설과 사체 픽업 위치 사이의 거리 증가는 0.98배, 1km 반경내 농장수는 17.78배, 외부직원 고용은 5.46배, 포유기간은 0.25배, 후보돈 구입 간격은 9주 0.49배 / 10주 이상 0.16배, 3주간 이상 분만 관리는 0.35배의 위험성 결과를 보였다(표 3). 

* 1992년, 1997년 미국 Illinois 지역의 103개 농장을 대상으로 PRRSV 감염과 임상증상 유무 평가

 이 실험은 pandemic 동안 농장에서 PRRS 바이러스 감염과 임상증상에 대한 위험 요소들을 평가했다. 농장 103개 중에서 50개(49%)는 1992년과 1997년 사이에 PRRS 바이러스 감염이 진단됐다(1992년 조사 이전에는 PRRSV 감염 진단 x). 

 37개(74%) 농장은 epidemic 유산(31개 농장; 62%), 높은 이유전 폐사율(18개 농장; 36%), 이유자돈(29개 농장; 58%)과 육성-비육돈(26개 농장; 52%) 호흡기 증상의 임상 증상이 나타났다, 

 이변수(Bivariate) 위험 요소 분석 결과 모돈 사육규모 증가, 후보돈 구입, 일괄사육, 정액 구입과 관련된 요소들은 PRRS 바이러스 감염 위험성을 증가시켰다(표 4, 5). 

 다변수 로지스틱 회귀 분석 결과 모돈 사육규모 증가, 정액 구입은 위험성을 증가시키는 반면에 후보돈 구입 후 격리사육은 위험성을 감소시켰다(표 6). 

3. 참고 문헌

1. Holtkamp DJ, Polson DD, Torremorell M, et al. Terminology for classifying swine herds by porcine  reproductive and respiratory syndrome virus status. J Swine Health Prod. 2011;19(1):44–56.

2. Velasova M, Alarcon P, Williamson S, Wieland B. Risk Factors for Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome Virus Infection and Resulting Challenges for Effective Disease Surveillance. BMC Vet Res. 2012 Oct 4;8:184.

3. Baysinger AK, Dewey CE, Straw BE et al. Risk factors associated with endemic reproductive deficiencies caused by PRRSV infection. Swine Health and Production 1997;5(5):179–187.

4. Nathues C, Janssen E, Duengelhoef A, Nathues H, Beilage E. Cross‑sectional study on risk factors for Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome virus sow herd instability in German breeding herds.Acta Vet Scand (2018) 60:57.

5. Firkins LD, Weigel RM. A retrospective study of risk factors for porcine reproductive and respiratory syndrome virus infection and clinical disease in swine herds in Illinois during the early years of the pandemic. J Swine Health Prod. 2004;12(1):23-28.