Влияние интенсивной вакцинации на эпидемиологию ЦВС-2

Вакцинация против цирковируса свиней типа 2 (ЦВС-2) успешно защищает от заболеваний, ассоциируемых с цирковирусом свиней (ЦВС-ассоциированных заболеваний). В 2006 году в США после увеличения числа случаев ЦВС-ассоциированных заболеваний были введены и быстро приняты к использованию вакцины против ЦВС-2 во всем свиноводстве для контроля вспышек ЦВС-ассоциированных заболеваний. Внедрение интенсивной вакцинации в США с 2006 года привело к высоким уровням антител против ЦВС-2 и снижению вирусных нагрузок, но не удалило полностью вирус из хозяйств (Дворак и др., 2016). Продолжение вакцинации может привести к удалению ЦВС-2 из стад, но вирус продолжает наблюдаться с одной трети до половины хозяйственных площадок в США, несмотря на регулярную вакцинацию (Дворак и др., 2016).

Все основные вакцины против ЦВС-2 сегодня основаны на генотипе ЦВС-2a, но, как было показано, они защищают от заболеваний, вызванных другими генотипами (Форт и др., 2008; Оприссниг и др., 2017). Предполагалось, что сдвиг в главном генипе, наблюдаемый в течение многих лет, начиная от ЦВС-2a до ЦВС-2b, а теперь и в ЦВС-2d, связан с использованием вакцин генотипа ЦВС-2a. Однако вспышки ЦВС-ассоциированных заболеваний, по-видимому, связанных с вновь возникающими генотипами, находились под контролем после неукоснительного повторного введения той же или другой программы вакцинации, предполагая, что массовое заболевание было вызвано предписанным режимом терапии или другими аспектами, а не неспособностью иммунитета к перекрестной защите. Чтобы более внимательно изучить сдвиг генотипов, мы получили массив данных о последовательности ЦВС-2 из Лаборатории ветеринарной диагностики Университета Миннесоты для изучения эпидемиологических изменений ЦВС-2 после широкомасштабного использования вакцины.

Результаты

Открытая рамка считывания 2, последовательности ЦВС-2 (идентификатор базы данных «Genbank» KT867794-KT868522, n = 729) из полевых изолятов, представленных в Лабораторию ветеринарной диагностики Университета Миннесоты в период с 2002 по 2015 г., были проверены на полноту, точность и коррелируемые метаданные [4]. Большинство последовательностей были получены в 2006 г. (47%) и 2007 (18%), а еще одна большая группа последовательностей была получена в период 2012-2013 гг. (Рисунок 1). ЦВС-2a был единственным генотипом, присутствующим в исследованных образцах до 2005 года, когда начал наблюдаться ЦВС-2b (Рисунок 1). Основным генотипом с 2006 по 2010 год был ЦВС-2b, но в 2011 и 2012 годах наблюдалось возрождение ЦВС-2a (рисунок 1). Последовательности ЦВС-2d были впервые идентифицированы в 2012 году, а к 2014 году они стали основным генотипом (Рисунок 1). Изоляты ЦВС-2e впервые наблюдались в 2006 году, а затем снова в 2012 году, но они существовали при низкой распространенности (Рисунок 1).

Чтобы визуально проиллюстрировать распределение генотипов во времени, было создано дерево максимального правдоподобия с использованием молекулярно-эволюционного генетического анализа «MEGA 7.0.21» с цветовым кодированием в зависимости от года (Рисунок 2, n = 729). Интересно, что оба генотипа ЦВС-2a и ЦВС-2b имеют постоянное присутствие на протяжении исследуемого периода времени, при этом разнообразие последовательностей внутри каждого генотипа уменьшается. Несколько кластеров идентичных или почти идентичных последовательностей наиболее заметно присутствовали в отношении ЦВС-2b в 2006-2007 годах, а затем, оказалось, что вымерли (Рисунок 2). Недавно были обнаружены генотипы ЦВС-2d и ЦВС-2e (2012-2015 гг.), хотя ЦВС-2e также присутствовал в 2006 г. (Рисунок 2).

Выводы

Вакцины против ЦВС-2, основанные на генотипе ЦВС-2a, были впервые использованы в стаде свиней в 2006 году в Соединенных Штатах. Вакцинация для устранения ЦВС-ассоциированных заболеваний и для существенного снижения уровня виремии, несомненно, эффективна. Однако вакцинация не может устранить ЦВС-2 в стадах и может привести к более высокой распространенности генотипов, отличных от ЦВС-2a. Изучение более 700 специально отобранных последовательностей ЦВС-2 из базы данных Лаборатории ветеринарной диагностики Университета Миннесоты показывает, что рост распространенности генотипа вируса ЦВС-2b начался в 2005 году, прежде чем вакцины стали доступными. Возрождение вирусов генотипа ЦВС-2a в 2011 году указывает на то, что ЦВС-2a присутствовал на фермах по всей территории США, несмотря на вакцинацию. Таким образом, сокращение генотипов ЦВС-2a и ЦВС-2b с течением времени и увеличение ЦВС-2d в 2012 г. может быть обусловлено в большей степени другими, неизвестными, факторами, а не иммунологическим отбором, вызванным вакцинацией на основе ЦВС-2a.