猪场PEDV根除研究

题目：猪场PEDV根除研究

摘要：30年来，猪流行性腹泻病毒(PEDV)对韩国猪只的生产能力产生了负面影响。缺乏有效的控制措施已导致该病毒在猪群中流行。本研究旨在描述我们的干预措施是如何实施的。我们开发了PEDV复发风险评估模型，以获取有关病毒本身、群体免疫、病毒传播和猪场生物安全的信息。接下来，我们实施了策略，以提高母猪免疫力和根除病毒，并对免疫和病毒传播进行纵向监测，包括严格的生物安全、分娩前L/K/K（一活加两死）加强免疫、产房全进全出、断奶至育肥舍有效消毒、后备猪管理。特别是，我们观察到PEDV在泥浆中的高流行率和长期存活，这对根除PEDV提出了严峻的挑战，并强调了连续检测猪舍泥浆样本和管理受感染粪便以控制PEDV的必要性。遗传分析表明，该猪场PEDV S基因存在基因漂变，替换率为1.683×104替换/位点/年。我们的研究强调需要在猪群及其环境中对PEDV进行主动监测，同时采取协调手段，以消除病毒并维持一个阴性猪群。本研究中描述的工具将作为区域和国家PED根除计划的框架。

图1：PEDV S基因与韩国KNU-141112株的多重比对示意图

图2：爆发后22个月的母猪血清(S)和初乳(C)样本中PEDV特异性抗体动力学。

在指定的采样时间采集5头初产母猪(PP-1-5)和5头经产母猪(MP-1-5)、5头20日龄仔猪(20-d-1-5)的血清样本，并进行病毒中和试验(柱状图；左y轴)。在规定的采样时间对5头初产母猪(PP-1-5)和5头经产母猪(MP-1-5)的初乳样品进行病毒中和试验(柱状图；左y轴)和ELISA检测PEDV-S1 IgA抗体(折线图；右y轴)。

2019年11月25日，7头初产母猪分娩后1周或2周(1或2WPF)采集初乳(C)和常乳(M)样本，并使用ELISA进行检测。NAb对PEDV的保护效价(1:64)用粗线表示。ELISA检测IgA抗体的OD值为0.3以上的样本(虚线)为阳性。样本采集日期显示在每张图的顶部。

2019年3月11日，疫情爆发后两周(2WPO)接种前各组的结果与L/K/K疫苗接种后指定采样点结果的比较。

图3：爆发后24个月(MPO)生长/育成猪血清样本中的PEDV特异性抗体反应。

在指定的采样时间采集10头生长猪(GP-1-10；70-100日龄)和10头育肥猪(FP-1-5；130-160日龄)血清，使用病毒中和试验进行测试。2020年12月16日、2021年1月14日和2021年2月15日，40头猪只70日龄时采集样本(n=10；70-d-1-10)、10头猪只100日龄时采集样本(n=10；100-d-1-10)，10头猪只130日龄时采集样本(n=10；130-d-1-10)、10头猪只160日龄时采集样本(n=10；160-d-1-10)。中和效价1:4(虚线)以上的样品被认为是阳性的。样本采集日期显示在每张图的顶部。

图4：用风险五边形来说明PED复发的潜在风险。

五个参数包括猪场生物安全水平、工作人员生物安全水平、猪舍生物安全水平、母猪免疫水平和病毒传播(地方性感染)。第一个五边形(标准)表示一个正常模型，没有发生或复发PED的风险。每一次(2019年3月)和最后一次(2021年2月)评估的结果在每个五边形显示为中等风险或无风险。

图5：采用PCR对猪只或受影响产房的栏内泥浆进行PEDV状态的初步监测。

(a)母猪和仔猪PEDV排毒情况。在指定采样时间点采集母猪(左)或仔猪(右)直肠拭子样本，采用rRT-PCR检测病毒载量。(b)产房PEDV污染情况。

图6：哺乳仔猪血清样本PEDV特异性抗体动力学研究。

在规定的采样时间内分别从初产(PP)和经产(MP)母猪产后1周(n=10)、2周(n=10)和3周(n=10)的仔猪采集30份样本，并进行病毒中和试验。NAb对PEDV的保护效价(1:64)用粗线表示。样本采集日期显示在每张图的顶部。

图7：使用rRT-PCR对来自3个产房(FH 1-3)的20个单元(Rm 1-20)的栏内泥浆样本进行PEDV状态的纵向监测。PEDV阳性单元显示为红色，PEDV阴性单元显示为绿色。

图8：采用rRT-PCR对来自3个保育舍(NB 1-3)的24个单元(Rm 1-24)的栏内泥浆样本进行PEDV状态的纵向监测。(a)保育舍内PEDV检测。(b)保育舍内浆液样本中的病毒载量。

图9：使用rRT-PCR对8个育肥场(1-8个)的栏内泥浆样本进行PEDV状态的纵向监测。(a)育肥舍PEDV检测。(b)育肥舍浆液样本中的病毒载量。

图10：本研究PEDV S基因遗传变异示意图

表1：研究过程中获得的PEDV信息和全基因组序列

图11：基于猪场PEDV全S基因的系统发育分析。红点表示本研究分离鉴定的KNU-1907毒株。四个基因型：G1a(灰色)、G1b(蓝色)、G2a(绿色)、G2b(紫色)

图12：PEDV在核苷酸(nt；上图)和氨基酸(aa；下图)水平的基因组差异示意图

表2：KNU-1907毒株的S基因或全基因组序列

图13：根除研究期间重要事件的时间线，包括：PED爆发、消除程序和措施以及病毒检测。FH：产房；WTF:从断奶到育肥场。

图14：针对PEDV暴露制定疾病控制策略和措施。

一旦PEDV被引入猪群，就会对PED的复发进行风险评估，以确定应控制PED的猪场风险因素，并防止受感染猪场再次暴露。影响育成猪场PED复发的主要因素可分为4类：母猪免疫力低下、生物安全性差、产房病毒污染和育成猪场病毒传播。