PCV2 예방을위한올바른해결책 양돈기술팀 이진서수의사 인터베트 - 쉐링푸라우동물약품
내용 PCV2란 주요특성과양돈산업에미치는영향 백신접종을전후의양돈산업과써컴벤트PCV2의효과 -해외사례 -국내실험 제품의일반적인소개 정리
PCV2 발생피해 전형적인형태 급성형 ( 자돈에서 ) 최근발생형태 만성형 ( 육성이후 ) ( 유럽 ) 1조2백억원 / 년 (2000~2003년) 이유 ~ 출하 >88g ( 일당증체량 ) 폐사율 : 12.8% 출하지연 : 2주 ( 캐나다 ) PCVAD 발생후년간극심한피해발생 약 4십만두폐사 (2006년, 온타리오, 퀘벡지역 ) 년간총두수 10% 씩지속적으로감소 (2006~2009년) 양돈농가 16% 폐업 (2006년)
PCV2 발생피해 ( 국내 ) 폐사율 20~25% (2006~2008년) MSY 14.5두 (2008년) 약품비증가등극심한경제피해 년도별 MSY 증감추이 년도 2006 2007 2008 2009 MSY 12.8 13.5 14.7 15.0~ 15.5
PCV2 1969 년부터혈청에서 PCV 관찰 1980 년대부터조직에서검출가능 캐나다에서 1990 년중반에 PMWS( 이유자돈전신소모성질환 ) 으로로보고되었다 (Harding et al.,1998)
돼지써코바이러스 (PCV): family Circoviridae non enveloped ssdna virus PCV1: 돼지신장세포에서발견한바이러스 (1982); 병원성없음 Circovirus virion EM image PCV2: 1990 년대발견, 병원성으로지명 ( 캐나다 ) 복합질병을일으키는원인균 : porcine circovirus diseases (PCVD) PCV는 circovirus의진화된단계이다. 양계 : e.g. chicken anaemia virus 사람의 torque teno virus: 간염을일으키는원인체? The interaction of PCV2 with the immune system Artur Summerfield, Intervet Symposium Montecarlo, 3-4 April, 2009
돼지써코바이러스 (PCV): DNA 바이러스 가장작은바이러스크기 : Ø 17 nm 낮은변이율 ( 높은변이율 PRRS, SI 바이러스 ) 물리적으로저항성이높음 막형성이없음 저항성이강해불활화되기어려움 ( 파보바이러스와유사 ) 2 개의주요 Open Reading Frames (ORF) 가짐 ORF-1 복잡한복제단백질의형질 ORF-2 캡시드형질 ( 바이러스핵산을싸는단백질외각 ) ORF-2 : 전체바이러스 (whole virus) 같은기능 높은면역력
PCV2 구조 ORF2 에의해생산 Outer capsid protein : 면역을자극하는가장중요한백신성분
Porcine Circovirus Type 2 의종류 Old Virus PCV2a 아시아형 PCV2 422 캐나다형 PCV2 아형그룹 2 유럽형 북아메리카형태 New Virus PCV2b 아시아형 PCV2 321 캐나다형 PCV2 아형그룹 1 유럽형 유럽형태 Carman, Gagnon, KSU et al, 2007 PCV2c, PCV2d, PCV2e Krakowka; Segales et al., 2008
돼지써코바이러스 (PCV2) 의혈청형변화
PCV-2 다양한 혈청형, 하지만 병인학 : 유럽형및북미형등다양한혈청형을가지고있지만, 병원성은각혈청형마다다르지는않다 면역학적관점에서보면 : 많은야외실험을통해알수있듯이, ORF-2 에대한항체만으로세계여러나라에서분리되는다양한병원성에방어효과를가지고있다
PCV2 특성 PCV2 저항성 PH3 에서도안정 건조고온환경 120 30 분간에서 1log 감소 저온살균 65 30 분어떤변화도없음 저온살균 75 30 분에 1.59 log 감소
PCV2 특성 면역체계에작용 림파구감염 림파절쇠퇴 면역억제 Th1 억제 상피, 내피세포에서증식 대식세포 (macrophages) 에서증식 중화항체생성을저해 지속적인감염 바이러스는 70 일간비강분비물, 분변등에서지속적으로배출 PRRSv, Mycoplasma, LPS, 면역작용증가 ( 염증등 ) 조건일경우 PCV2 증식에증가
PCV2 특성 전세계널리분포되어, 경제적으로큰영향을미침 -음성돈군드뭄 - 양돈산업의 3대질병중하나로거론 감염은일반적으로모체이행항체 (MDA) 소실후에발생됨 (7~15 주령 ) 감염경로 - 수평감염 - 수직감염
PCV2 특성 [ 감염경로 ] 수평감염 비강 - 구강감염과분변 - 구강감염 가장주요한감염경로 분비물 / 배출물 오줌, 눈물, 콧물, 침, 분변 건조된혈청가능 (Patterson et al) 불확실한감염경로 주사, 곤충, 설치류등 수직감염 모돈바이러스혈증? 정액? 초유?
PCV2 특성 장기간의바이러스배출 건강한개체에지속적타격 육성비육돈의동시다발적으로감염 (co-incidental infection) 증가 수평감염증가 층아리불량으로인한생산성감소
주요임상증상 [ 준임상적인증상 ] ; 지속적으로바이러스배출감염초기바이러스량 > 10 8 DNA copies/ml 혈청 [ 임상증상 ] 소모성소견호흡곤란임파절종창창백해짐 설사황달 6개의기본적인증상
PCV2 관련된감염증 (PCVAD) PCVAD 는임상증상이없거나, 아래와같은한개혹은여러개의임상증상으로서표현 : 이유후전신소모성질병 (PMWS) 높은폐사율 : 특별한병원체감염없이폐사율이급증 폐렴을동반한호흡기질병 돼지피부염및신장염 (PDNS) 설사와체중감소를동반한장염증상 유산, 사산, 미이라화를동반한번식기질환 AASV statement, November 1, 2006
다른병원체와의혼합감염 PCVAD 는독단적으로는증상이발생하지않는다. 마이코플라즈마 PRRS 흉막폐렴 글래서 살모넬라 연쇄상구균증등 혼합감염시 PCV2 증식증가
참고 ) 돼지써코바이러스와의혼합감염
복합감염실험 (+ PRRS) PRRS 가감염된농장에서써컴벤트 PCV2 를접종하지않은그룹에서높은수준의 PCV2 항원을검출 써컴벤트PCV는 PCV2b에효과적으로방어 폐사율 백신접종을않거나, 혼합감염그룹에서폐사율이높다
복합감염실험 (+ M hyo) [ 복합감염자돈 ] 800 심한호흡기질병 700 기침 600 콧물 호흡스트레스 무기력 일당증체율감소 증체량 500 400 300 200 100 비감염 M.hyo 복합감염 PCV2 0 0-7 7-14 14-21 접종후경과주령 Iowa State University
PCV2 를컨트롤하기위해서는 Cofactors의영향 (Mycoplasma, PRRS, 기타감염증 ) PCV2 복제를줄인다. 혈중항체를높인다. 바이러스혈증 (Viremia) 바이러스배출 (Shedding) 과도한면역반응을줄인다 ( 염증등 )
자돈 150,000 두를이용한실험 ( 캐나다, F.Cardinal) 12 10-40% 8 1 회접종 6-80% 2회접종 4 2 0 폐사율 (%) 대조구써컴벤트투샷모돈용백신비장적출항원원샷 3 주령이후에백신접종실시, 이후 10-12 주까지의임상증상으로산출한결과
출하일령단축, 낮은폐사율을가지는농장에서도단축효과 두수 폐사율 (%) 사료요구율 일당증체 ( 그램 ) 출하일 써컴벤트 4,343 0.7% 2.5 850 108 일 대조군 5,784 5.8% 2.8 710 119 일 ** Ontario swine company - 2회백신접종
백신접종전후의자돈구간에서의폐사율비교 (35,000 두 ) 성적이우수한농장에서도폐사율개선!! 백신사용후 백신사용전
Farmer John AZ
PCV2 세미나 ( 캔사스주립대학, 15 November 2007) IFA GMT 1600 1400 1200 1000 백신접종후의혈청학적인반응 800 600 400 200 0 6 8 14 26 BI F 써컴벤트 백신접종법 : 3 주령 (1 차 ), 3 주령 (1 차 ), 3 + 6 주령 (1,2 차 )
인터베트의써코예방백신 2 nd 1 st 특수부형제 MicroSol Diluvac Forte 1 차접종 : 3 주령자돈에 2 ml IM ; right side! 2 차접종 : 1 차이후 2-3 주령경과 ; left side! 바이러스혈증과배출을예방 ( 증상, 감염기회를줄임 ) 임파세포의기능감소를억제 ( 면역력유지 )
원샷백신과투샷백신 원샷백신의잇점 1. 주사의편리함 2. 인건비 3. 적용이쉽다 투샷백신의잇점 1. 모체이행항체가높거나, 초기면역이필요할때 2. 야외바이러스감염위험도가높을경우 3. 원샷백신으로비육후기까지충분한방어를하지못할경우
써컴벤트 PCV2 접종후일어난일반적인상황 ( 미국, 캐나다 ) 자돈수만두를대상으로백신접종실시 백신접종군에서매우낮은감염율을보임 써코바이러스감염증이발생했을때와비교하면, 백신접종자돈군은매우건강함을확인 ( 파행, 위궤양, 설사등등의임상증상낮음 ) 자돈 ~ 비육돈까지항생제사용량크게급감!!! (Dr MC Germain and Dr Alain Ricard, 2007)
항생제사용량급감 ( 독일 ) 테트라싸이클린 + 4 % 아목시실린 -21% 설파혼합제제 -54% 펄모틸 -69% 타이로신 -49% Aivlosin (tylvalosin) -13% 린코마이신 -38% 비교기간 : 2007년 1~7월 ( 백신접종이전 ) 2008년 1~7월 ( 백신접종이후 )
미국, 캐나다의현백신접종상황 2008 년캐나다 : ± 90% 접종율 2008 년미국 : ± 90% 접종율 돼지두수 : 모돈 7백5십만두 년 1억2천2백만두자돈출하 Circumvent PCV, 미국에서시장점유율 ± 46% 차지!! 캐나다에서시장점유율 50% 차지!! (2009년 10월기준 ) PCV2 예방백신시장의리더
모든백신이바이러스의배출을억제할수있을까??? No
PCV 백신의선택기준 폐사를감소하는것은기본이다. 혈중항체가를출하시까지유지하여육성, 비육에생기는문제를막아야한다. Viremia 및 Shedding( 균배출 ) 을막아야한다. 준임상증상을없애증체율및사료효율을올려야한다.
바이러스혈증의중요한의미?
바이러스혈증 바이러스혈증이란 : 혈액내에서바이러스존재 1 차바이러스혈증 : 감염된첫부위로부터혈액으로전파 2 차바이러스혈증 : 혈류를통해다른조직으로감염, 바이러스는증식되어전신적으로순환 보통 2 차바이러스혈증은높은바이러스배출 (viral shedding) 의 결과를가져옴 http://en.wikipedia.org/wiki/viremia
건강한돈군에서의바이러스혈증의영향과두가지상용백신의비교실험 ( 캐나다 ) 실험목적백신접종으로인해양돈장의생산성이얼마나향상되는지확인하기위해실시생산성은일당증체율, 폐사율, 사료비의절감등을기준으로산출함 실험재료 PRRS 와마이코플라즈마감염이없는돈군 2,146 두 3 개의그룹으로편성 : 원샷백신 (1-D) Circoflex 1,026 두자돈투샷백신 (2-D) Circumvent PCV2 1,020 두자돈대조군 100 두자돈 기록및평가개체별관리및철저한기록 3, 11, 20 주령, 출하직전까지체중측정혈액샘플채취 ; 무작위로 122 두선택하여 3 주령에채취하고이후동일한개체에 9 주령, 15 주령, 19 주령, 23 주령, 26 주령채취바이러스혈증은 qpcr 을이용하여측정
어린자돈구간모식도 복도 Circoflex 써컴벤트 대조구
육성비육구간모식도 복도 Circoflex 써컴벤트 대조구 원샷백신환돈방 써컴벤트환돈방
폐사율과이환율 ( 어린자돈구간 ) 12 10 8 어린자돈구간에서폐사율, 이환율, 도태율을비교 % 6 4 2 0 폐사율 Mortality Morbidity 이환율도태Culls Circumvent Circoflex Control
어린자돈구간에서의결과 어린자돈구간에서는 : 어린자돈구간에서의증체율은큰차이가없었다 대조군과원샷백신그룹에서일당증체량이약간높았다 이환율은대조군보다백신접종그룹에서조금높았었다 바이러스배출은이유자돈후기부터시작되며백신접종을하지않은그룹에서크게발생됨
폐사율과이환율 ( 육성 ~ 비육구간 ) 육성 ~ 비육구간에서의폐사율, 이환율, 도태율을비교 6 5 4 % 3 2 1 0 a a 폐사율 Mortality 이환율 Morbidity 도태율 Culls Circumvent Circoflex Control p<0.05.
바이러스혈증을보이는두수비율 ( 육성 ~ 비육구간 ) 바이러스혈증검출율 ( 육성 - 비육 ) 100 80 60 % 40 20 0 15 주 19 주 23 주 26 주 circoflex 써컴벤트 Controls
바이러스혈증을보이는두수비율 ( 육성 ~ 출하까지 ) 바이러스혈증검출율 ( 육성 - 출하까지 ) 100 80 % 60 40 circoflex 써컴벤트 Control 20 0 1 (p<0.05)
육성비육구간에서의일당증체량비교 육성비육기간의일당증체량비교 0.9 0.89 0.88 g 0.87 0.86 0.85 0.84 10-20 wks 20-26 wks 써컴벤트 Circoflex Control (p<0.005)
육성비육구간에서의결과 이전까지의구간에서증체율비슷한수준 그러나, 육성비육구간에와서는육안적으로백신그룹과대조군사이에큰차이점을확인할수있었다 백신접종을하지않은대조구에서 PCV2 감염의임상증상을확인할수있었다
기간내실험그룹별바이러스량비교 Viremia Viral copies/ml Log 10 viral copies 4 3 2 1 0 Weaning 9 weeks 15 weeks 19 weeks 23 weeks 이유 9 주령 15 주령 19 주령 23 주령 써컴벤트 Circoflex Control
24 주령까지의바이러스항원량검사결과 Comparison of the PCV2 viral load in vaccinated and placebo-treated animals Subclinical viral load - 10 4-10 6 PCV2 genome/ml in serum Clinical viral load - >10 6 PCV2 genome/ml in serum
바이러스혈증이일당증체량 (ADG) 에미치는영향 일당증체량과비교한실험그룹의바이러스혈증 ADG (g) 900 890 880 870 860 850 840 830 820 810 1 장기간바이러스혈증짧은바이러스혈증바이러스혈증없음 Sample pigs 30/tx * p < 0.05
사료효율성 참고로육성 ~ 비육구간에서 Circoflex 접종돈군이써컴벤트 PCV 백신그룹보다 5,780kg 정도사료섭취를많이했음 백신처치 사료 (KG) 써컴벤트 242,545 circoflex 248,415
써컴벤트 PCV2 국내실험 국내 3 곳의양돈장 각농장에서백신군과대조군으로편성하여실험 자돈 3, 6, 10, 13, 16, 24 주령검사 (3, 6 주령에 2ml 근육접종 ) 체중, 일당증체량, 혈액, 비강, 분변샘플링, 폐병변, 출하율, 투자수익율을분석 [ 실험결과 ] 폐사율 ; 실험기간내백신접종을하지않은그룹에서 4~20% 정도써컴벤트PCV2를접종한그룹에서 1.1% 정도의폐사율 혈청검사 ; 24주령까지항체가높게형성 성장율 ; 성장개선율높게개선 (10% 이상증가 ) 일당증체량 ; 24주령전체 40~100g 이상차이 ( 써컴벤트백신그룹은층아리개선 )
써컴벤트 PCV2 국내실험 [ 실험결과 ] 바이러스검출 ( 혈청, 비강분비물, 분변샘플로 PCR) 대조군 ; 10 주령부터지속적으로검출율이높아짐써컴벤트 PCV2 접종 ; 24 주령까지바이러스검출이매우낮음 폐병변대조군에비해매우낮은폐병변을보임 출하율대조군보다높은일당증체량으로출하율이 20~50% 개선됨 투자수익율투자대비수익 (ROI) 을계산한결과 7~30 배정도이익으로산출 안전성검사주사부위의국부반응없고, 어떠한부작용보이지않음
정리 PCV2 감염하에서농장의생산성과효과적인 PCVAD 를컨트롤하기위해서는 1) 폐사율을낮추어야된다 2) 바이러스혈증을컨트롤해야한다 3) 끊임없는농장내에서전파를줄이기위해바이러스배출을억제할수있어야한다 4) 일당증체량과사료효율개선으로농장생산성을극대화하여야한다 5) 백신투자대비수익이높아야된다 ( 사료효율개선효과 )
정리 바이러스혈증의정도에따라일당증체량이차이가발생한다 바이러스혈증의영향은다른병원체등의존재시더증가될수있다 PCV2 는 3 년간백신접종을했음에도여전히농장내존재하고있다 오직투샷백신으로바이러스혈증을효과적으로예방했고, 일당증체율을최상으로향상시킬수있었다 양호한농장에서도 PCV2 가존재하며, 비백신돈군의 100%, 원샷백신돈군의 50% 가 26 주령에 qpcr 양성으로확인되었다
정리 바이러스혈증의관리는매우중요하며, 이는양돈생산성에많은영향을미친다 일당증체율 (ADG), 사료효율과폐사율등에많은영향을미친다 백신의접종을통해바이러스혈증뿐만아니라, 폐사율등모든수익성을개선할수있다 비육까지의실험결과로보면, 투샷백신인써컴벤트 PCV2 만이바이러스혈증을효과적으로예방할뿐아니라, 결과적으로생산성을최대화할수있었다
Take home message 질병에대한정확한면역을하지못한다면, 막대한생산비의피해를미칠지도모른다. (Colditz 2002)