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Jun 25, 2023

돼지에서 매우 치명적인 유전자형 I 및 II 재조합 아프리카돼지열병 바이러스가 검출됨

Nature Communications 14권, 기사 번호: 3096(2023) 이 기사 인용 4418 액세스 17 Altmetric Metrics 세부 정보 아프리카 돼지열병 바이러스(ASFV)는 전 세계 돼지에게 큰 위협이 됩니다.

Nature Communications 14권, 기사 번호: 3096(2023) 이 기사 인용

4418 액세스

17 알트메트릭

측정항목 세부정보

아프리카돼지열병바이러스(ASFV)는 전 세계 돼지산업과 식량안보에 큰 위협이 되고 있다. 현재 24종의 ASFV 유전자형이 보고되었으나, 서로 다른 유전자형 바이러스의 재조합이 자연에서 일어나는지는 불분명합니다. 본 연구에서는 중국 돼지에서 유전자형 I 및 II ASFV의 세 가지 재조합체를 검출했습니다. 이들 재조합체는 유전적으로 유사하고 B646L 유전자에 따라 유전자형 I로 분류되지만, 게놈의 56% 이상을 차지하는 10개의 개별 단편이 유전자형 II 바이러스에서 유래됩니다. 재조합 바이러스 중 하나를 사용한 동물 연구는 돼지에서 높은 치사율과 전염성을 나타냈으며, 독성 유전자형 II 바이러스에서 유래된 독성 관련 유전자 MGF_505/360 및 EP402R의 결실은 그 독성을 크게 약화시킵니다. 유전자형 II ASFV에서 유래된 약독화 생백신은 재조합 바이러스의 공격에 대해 보호 효과가 없습니다. 자연적으로 발생하는 유전자형 I 및 II ASFV의 재조합체는 전 세계 돼지 산업에 도전이 될 가능성이 있습니다.

아프리카돼지열병(ASF)은 전 세계 돼지산업에 심각한 위협이 되는 치명적인 돼지 전염병이다(www.woah.org). ASF 바이러스(ASFV)는 Asfivirus 및 Asfarviridae 계열에 속합니다1,2. ASFV B646L 유전자는 비리온 조립 및 숙주 세포에 대한 바이러스 부착에 필수적인 역할을 하는 바이러스 캡시드 단백질 P72를 암호화합니다1,3. ASFV는 86.2~99.5%의 뉴클레오티드 동일성을 갖는 B646L 유전자의 C-말단 서열을 기준으로 24개의 유전자형으로 나뉩니다4. ASFV의 24개 유전자형은 모두 사하라 사막 이남 아프리카에서 발견되었으며, 이 유전자형 중 2개만이 아프리카 외부로 퍼졌습니다2,5. 1957년에 유전자형 I ASFV가 유럽에 도입되어 많은 유럽 국가에서 ASF 발병을 일으켰습니다6. 2007년에는 매우 치명적인 유전자형 II ASFV(Georgia07)가 조지아에서 출현하여 인근 국가로 빠르게 확산되었습니다(www.woah.org). 2018년에는 조지아07과 유사한 ASFV가 중국 및 기타 아시아 국가로 확산되었으며7 이후 유라시아 국가에서 700만 마리가 넘는 돼지의 손실을 초래했습니다(www.woah.org).

돼지는 ASF 예방접종을 받지 않습니다. 따라서 효과적인 통제 전략이 없기 때문에 ASFV는 널리 퍼져 있으며 많은 국가에서 계속 진화하고 있습니다8,9. 우리는 2018년부터 중국 내 바이러스의 유전적, 생물학적 변화를 적극적으로 모니터링해 왔습니다. 2020년에 돼지에서 병원성이 감소된 유전자형 II 바이러스의 여러 변종이 중국에서 발견되었으며, 이러한 감소된 병원성은 돼지 게놈의 돌연변이 및 결실로 인해 돼지의 중요한 병독성 인자인 CD2v 단백질의 발현이 중단되었기 때문입니다. 유전자형 II ASFV10,11. 우리는 또한 저독성 유전자형 I ASFV가 2021년 중국의 돼지에서 출현했다는 사실과12 이 계통이 혈액흡착이 없고(HAD 음성) 1960년대 포르투갈에서 보고된 NH/P68 계통과 유전적으로 유사하다는 사실을 발견했습니다13. 유전자형 I과 유전자형 II ASFV는 모두 중국의 돼지에서 발견되었습니다. 그래서 우리는 이러한 바이러스가 자연에서 재조합될 수 있는지에 대해 질문했습니다. 그렇다면, 재조합 균주는 어떤 문제를 야기할 것인가?

여기서 우리는 중국의 들판에서 유전자형 I 및 II ASFV의 세 가지 재조합체를 분리했습니다. 재조합체는 게놈에 대해 완전히 특성화되었으며 독성 및 면역 탈출 능력은 돼지에서 테스트되었습니다. 그 결과, 서로 다른 유전자형 사이의 게놈 재조합을 통해 ASFV가 빠르게 진화한다는 사실이 밝혀졌으며, 이는 질병 통제 노력과 백신 개발에 새로운 과제를 제시합니다.

중국 감시 과정에서 우리는 장쑤성, 허난성, 내몽골 자치구에서 각각 수집한 돼지 샘플에서 3종의 ASFV를 분리하여 Pig/Jiangsu/LG/2021(JS/LG/21), Pig/Henan으로 지정했습니다. /123014/2022(HeN/123014/22) 및 Pig/Inner 몽고/DQDM/2022(IM/DQDM/22). 우리는 B646L 유전자 서열에 따라 이들 균주를 유전자형 I로 식별했습니다 (보충 그림 1). 그러나 이전에 중국에서 검출된 유전자형 I 바이러스는 모두 HAD 음성이었기 때문에 이러한 바이러스가 모두 HAD 양성이라는 사실에 놀랐습니다(보조 그림 2). ASFV의 HAD 양성 표현형은 주로 EP402R 유전자에 의해 암호화되는 CD2v 단백질의 완전성에 의해 결정됩니다14. 따라서 우리는 이 세 가지 바이러스의 EP402R 유전자의 서열을 분석한 결과 EP402R 유전자가 중국에서 최초로 분리된 유전자형 II인 HLJ/18 바이러스와 100% 동일성을 공유하지만15,16 HLJ/18 바이러스와는 81% 동일성을 공유한다는 사실을 발견했습니다. 중국에서 발견된 유전자형 I 바이러스 SD/DY-I/2112.