Efficacy of new bivalent vaccines of porcine circovirus type 2 and Mycoplasma hyopneumoniae in specific pathogen free pigs challenged with porcine circovirus type 2d

Abstract

돼지 써코바이러스 2형 (PCV2)과 Mycoplasma hyopneumoniae (MHP)는 돼지 농장에 널리 퍼져 있는 병원체로써 돼지 호흡기 복합증후군 (PRDC) 및 이유후 전신 소모성 증후군 (PMWS)을 일으키며, 이로 인해 양돈 산업에 상당한 경제적 손실을 야기하고 있다. 이러한 질병의 예방책으로써, SPF 돼지에서 PCV2와 MHP 혼합백신 (Myco-X 및 Myco-XD)의 PCV2d에 대한 방어능을 평가하고자 이번 연구를 수행하게 되었다. Myco-X는 PCV2b 및 MHP를 함유하고 있고, Myco-XD는 PCV2d 및 MHP를 함유하고 있는 혼합백신이다. 총 16두의 돼지를 네 개의 그룹으로 나누어 각 그룹당 4두씩 배정하였는데, 1그룹과 2그룹은 Myco-X 및 Myco-XD를 각각 접종한 이후에 PCV2d 공격접종 하였고, 3그룹과 4그룹은 백신을 접종하지 않았으며, 이 중에서 3그룹만 공격접종 하였다. Myco-X는 2.0 mL를 근육으로, Myco-XD는 0.5 mL를 피내로 3주령에 접종하였고, 백신접종 4주 후에 병원성을 가진 PCV2d를 근육 및 비강을 통해 접종하였다. 임상증상, 혈액 및 비강 내 PCV2d의 양, 폐 및 림프조직 내 병변 결과를 바탕으로 백신접종군이 공격접종을 방어하였음을 알 수 있었다. 그리고, 백신접종/공격접종군은 PCV2 IgG 항체, PCV2d 특이 인터페론-감마, MHP IgG 항체가 무접종/공격접종군과 비교하여 유의적으로 높은 수준을 보였으며 (P<0.05), 육안적, 조직병리학적 병변도 유의적으로 감소하였다. 위의 평가결과를 종합하여, 이번 연구는 두 혼합백신이 PCV2d로 인한 돼지 써코바이러스 감염증을 효과적으로 방어하였음을 입증하였다. 향후, 백신들의 감염병 예방효과를 평가하기 위하여, MHP 감염 및 PCV2d/MHP 동시감염에 대한 추가적인 방어능 평가연구가 이루어져야 하겠다.

Porcine circovirus type 2 (PCV2) is a widespread virus with several variants and Mycoplasma hyopneumoniae (MHP) is a common but extremely contagious bacterium in swine herd. Both are common causative agents of porcine respiratory disease complex (PRDC) and post-weaning multisystemic wasting syndrome (PMWS) that lead to substantial economic losses in swine industry. As a preventive measure of the infection, this study was carried out to evaluate the efficacy of newly developing bivalent vaccines (Myco-X and Myco-XD) containing porcine circovirus type 2 and MHP in specific pathogen free (SPF) pigs against PCV2d. Myco-X and Myco-XD contain PCV2b and PCV2d with MHP, respectively. A total of 16 pigs were divided into 4 groups (4 pigs per group). Groups 1 and 2 were vaccinated with Myco-X and Myco-XD, respectively and challenged with a virulent PCV2d. Groups 3 and 4 were not vaccinated but Group 3 was challenged with the virus. Two milliliters of Myco-X were administered intramuscularly and 0.5 mL of Myco-XD was injected intradermally at 3 weeks of age. All pigs except Group 4 were intramuscularly and intranasally challenged with the virulent PCV2d via at 4 weeks post vaccination. All vaccinated pigs protected the challenge when evaluated based on clinical signs, viral load in the blood, nasal cavity, lungs and lymphoid tissues. Also, vaccinated and challenged pigs showed significantly higher levels of anti-PCV2 IgG antibodies, PCV2d-specific interferon-γ (IFN-γ), and anti-MHP IgG antibodies (p < 0.05) compared with unvaccinated and unchallenged pigs. Gross and histopathological lesions were significantly reduced by the vaccination. Taken together, this study demonstrated that the both bivalent vaccines can protect pigs against PCV2 infection caused by PCV2d. However, further studies should be followed in order to evaluate the efficacy of these new vaccines against MHP challenge, and PCV2d/MHP co-challenge.