약독화 백신이 적용된 돼지농장에서의 면역회피 돼지열병 바이러스의 출현 Emergence of immune-escaping classical swine fever virus in a commercial pig herd administered with a modified live virus vaccine원문보기
돼지 열병 바이러스를 예방 및 관리하기 위해서 유전형 1형 균주를 기반으로 한 약독화 생독백신이 많은 국가에서 널리 사용되어 왔다. 하지만, 백신 사용 이후에도 돼지 열병 바이러스는 박멸되기 않았고, 오히려 야외주가 백신주와 유전적으로 거리가 먼 유전형 2형으로 변화되는 것이 목격되었다. 또한, 이와 더불어 최근 중국에서 보고된 백신 실패 증례는 해당 백신 사용이 바이러스의 진화를 이끈 것이 아닌가 하는 우려를 증폭시켰다. 불행하게도 2016년 한국에서도 백신이 적용된 상업화 돼지 농가에서 예상치 못했던 돼지열병의 발병이 확인되었다. 병원체는 이전 한국주와는 유전적으로 상이했고, 최근 보고된 증가된 증화 회피능을 특징으로 중국주와 유사했다. 이는 돼지열병 바이러스 진화에 관해 전세계적인 협력의 필요성을 나타내고, 이에 본 연구에서는 돼지열병 바이러스의 유전경로를 밝히기 위해서 세계 각국에서 보고된 E2 유전자 서열을 ...
돼지 열병 바이러스를 예방 및 관리하기 위해서 유전형 1형 균주를 기반으로 한 약독화 생독백신이 많은 국가에서 널리 사용되어 왔다. 하지만, 백신 사용 이후에도 돼지 열병 바이러스는 박멸되기 않았고, 오히려 야외주가 백신주와 유전적으로 거리가 먼 유전형 2형으로 변화되는 것이 목격되었다. 또한, 이와 더불어 최근 중국에서 보고된 백신 실패 증례는 해당 백신 사용이 바이러스의 진화를 이끈 것이 아닌가 하는 우려를 증폭시켰다. 불행하게도 2016년 한국에서도 백신이 적용된 상업화 돼지 농가에서 예상치 못했던 돼지열병의 발병이 확인되었다. 병원체는 이전 한국주와는 유전적으로 상이했고, 최근 보고된 증가된 증화 회피능을 특징으로 중국주와 유사했다. 이는 돼지열병 바이러스 진화에 관해 전세계적인 협력의 필요성을 나타내고, 이에 본 연구에서는 돼지열병 바이러스의 유전경로를 밝히기 위해서 세계 각국에서 보고된 E2 유전자 서열을 생물정보학(bioinformatics)을 통해 분석하였다. 유전형 1형과 2형은 서로 상이한 개체군의 성장을 겪은 것으로 확인되었다. 유전형 1형은 상대적으로 일정한 개체군의 크기를 유지했지만, 유전자 2형은 적은 유동을 겪으며 점진적으로 성장했다. 또한 유전형 2형은 1형에 비해 적은 면역 압력 하에서 더 빠른 진화율을 가지고 진화했음이 확인되었다. 추가적으로, 백신에 유도된 면역압력을 회피할 수 있게 하는 몇몇 E2 단백질 코돈들이 유전자 1형에서는 양성 선택을 받았지만, 2형에서는 음성 선택을 받았던 것으로 확인되었다. 이 연구에서는 편향적인 백신사용으로 인해 유발된 진화적 증거를 제공하고, 백신 회피 변이주의 출현의 잠재적인 위협에 대비해야 할 필요성을 강조한다.
돼지 열병 바이러스를 예방 및 관리하기 위해서 유전형 1형 균주를 기반으로 한 약독화 생독백신이 많은 국가에서 널리 사용되어 왔다. 하지만, 백신 사용 이후에도 돼지 열병 바이러스는 박멸되기 않았고, 오히려 야외주가 백신주와 유전적으로 거리가 먼 유전형 2형으로 변화되는 것이 목격되었다. 또한, 이와 더불어 최근 중국에서 보고된 백신 실패 증례는 해당 백신 사용이 바이러스의 진화를 이끈 것이 아닌가 하는 우려를 증폭시켰다. 불행하게도 2016년 한국에서도 백신이 적용된 상업화 돼지 농가에서 예상치 못했던 돼지열병의 발병이 확인되었다. 병원체는 이전 한국주와는 유전적으로 상이했고, 최근 보고된 증가된 증화 회피능을 특징으로 중국주와 유사했다. 이는 돼지열병 바이러스 진화에 관해 전세계적인 협력의 필요성을 나타내고, 이에 본 연구에서는 돼지열병 바이러스의 유전경로를 밝히기 위해서 세계 각국에서 보고된 E2 유전자 서열을 생물정보학(bioinformatics)을 통해 분석하였다. 유전형 1형과 2형은 서로 상이한 개체군의 성장을 겪은 것으로 확인되었다. 유전형 1형은 상대적으로 일정한 개체군의 크기를 유지했지만, 유전자 2형은 적은 유동을 겪으며 점진적으로 성장했다. 또한 유전형 2형은 1형에 비해 적은 면역 압력 하에서 더 빠른 진화율을 가지고 진화했음이 확인되었다. 추가적으로, 백신에 유도된 면역압력을 회피할 수 있게 하는 몇몇 E2 단백질 코돈들이 유전자 1형에서는 양성 선택을 받았지만, 2형에서는 음성 선택을 받았던 것으로 확인되었다. 이 연구에서는 편향적인 백신사용으로 인해 유발된 진화적 증거를 제공하고, 백신 회피 변이주의 출현의 잠재적인 위협에 대비해야 할 필요성을 강조한다.
Efficacious modified live vaccines (MLVs) based on genotype 1 strains have been used to prevent and control classical swine fever virus (CSFV) in many countries. Nevertheless, let alone eradication, displacement of predominant CSFV from genotype 1/3 to genotype 2 genetically distant to vaccine strai...
Efficacious modified live vaccines (MLVs) based on genotype 1 strains have been used to prevent and control classical swine fever virus (CSFV) in many countries. Nevertheless, let alone eradication, displacement of predominant CSFV from genotype 1/3 to genotype 2 genetically distant to vaccine strains and recently reported vaccine failure outbreaks have raised concerns that the vaccination could have directed the viral evolution. Unfortunately, in Korea in 2016, there was an unexpected CSF outbreak in a MLV vaccinated commercial pig herd. The causative CSFV strain was genetically distinct from previous Korean strains and rather close to recent Chinese strains exhibiting enhanced neutralizing escape capacity, which raises the need for a global cooperative research about the evolution of CSFV. Therefore, E2 sequences originated from diverse CSFV strains were analyzed using bioinformatics tools to reveal the evolutionary pathways of CSFV. CSFV genotype 1 and 2 have experienced different degrees and patterns of populational growth. While genotype 1 has maintained relatively constant population size over times, genotype 2 has progressively expanded its genetic diversity with a few fluctuations. It was also identified that genotype 2 has evolved under lower immune pressures and higher evolutionary rate than genotype 1. Further, several selected codons under diversifying selection in genotype 1 but under purifying selection in genotype 2 corresponded to antigenic determinants which may lead to evasion of vaccine-induced immunity. These findings provide evolutionary evidences of CSFV provoked by the lopsided vaccine strain usage and underscore the necessity of preparations for the substantial risk of the emergence of vaccine escaping mutants.
Efficacious modified live vaccines (MLVs) based on genotype 1 strains have been used to prevent and control classical swine fever virus (CSFV) in many countries. Nevertheless, let alone eradication, displacement of predominant CSFV from genotype 1/3 to genotype 2 genetically distant to vaccine strains and recently reported vaccine failure outbreaks have raised concerns that the vaccination could have directed the viral evolution. Unfortunately, in Korea in 2016, there was an unexpected CSF outbreak in a MLV vaccinated commercial pig herd. The causative CSFV strain was genetically distinct from previous Korean strains and rather close to recent Chinese strains exhibiting enhanced neutralizing escape capacity, which raises the need for a global cooperative research about the evolution of CSFV. Therefore, E2 sequences originated from diverse CSFV strains were analyzed using bioinformatics tools to reveal the evolutionary pathways of CSFV. CSFV genotype 1 and 2 have experienced different degrees and patterns of populational growth. While genotype 1 has maintained relatively constant population size over times, genotype 2 has progressively expanded its genetic diversity with a few fluctuations. It was also identified that genotype 2 has evolved under lower immune pressures and higher evolutionary rate than genotype 1. Further, several selected codons under diversifying selection in genotype 1 but under purifying selection in genotype 2 corresponded to antigenic determinants which may lead to evasion of vaccine-induced immunity. These findings provide evolutionary evidences of CSFV provoked by the lopsided vaccine strain usage and underscore the necessity of preparations for the substantial risk of the emergence of vaccine escaping mutants.
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