상업화된 PCV2 백신이 써코바이러스 질병을 효과적으로 컨트롤할 수 있지만, 돼지 써코바이러스 2형은 전 세계적으로 양돈 산업에 계속해서 도전 과제를 안겨주고 있다. 돼지 써코바이러스 2형에 의해 야기되는 질병은 1990년대 초반 임상적으로 처음 밝혀졌지만, 특정 항체 검출은 유럽과 북미에서 각각 1960년대와 1980년대 중반의 항체에서도 발견되는 것을 보면 새롭게 탄생된 바이러스가 아니라 오랜 기간 돼지와 함께 존재하였던 바이러스이다.
효과적인 PCV2 백신이 써코바이러스 질병을 컨트롤할 수 있지만, 전 세계적으로 돼지의 써코바이러스 2형 감염은 전신성 질환, 호흡기 질환, 소화기 질환, 돼지 피부염 및 신증 증후군, 번식 장애 등을 나타내고 있다(Opriessnig and Langohr, 2013).
2005년 이전까지만 하더라도 오직 한 가지의 PCV2 유전자형인 PCV2a가 북미 지역에서 존재하고 있다고 생각했다. 이후 두 번째 유전자형인 PCV2b가 북미지역에서 확인되었고, 그 이후로 PCV2 바이러스 관련 질병의 진단 및 케이스가 미약하게 증가하였다. 따라서 사람들은 PCV2b 유전형에 의해서 육성·비육구간에 돼지 폐사율을 증가시키는 PRDC 형태의 질병이 증가된 것이 아닌가 하는 의문을 가지게 되었다.
PCV2b의 발견은 이 유전자형에 대한 발병기전, 전파 그리고 병원성에 관한 수많은 질문을 제기했다. 양돈 산업에는 다행스럽게도 상업적 백신이 도입되어 집단 내에서 순환하는 유전형에 관계없이 백신이 효과가 있는 것으로 나타났다.
PCVAD의 진단 건수가 미약하게 증가되는 현상이 보고되기 시작하면서(그림 1 참조), 필드에서 PCV2 백신의 효능에 대한 의문이 제기되고 있다. 하지만 백신 보관 문제, 권장 투여량 미준수, 모체이행항체의 간섭 현상 또는 관리자의 백신 접종 방법 미준수를 포함하여 백신의 효능에 영향을 주는 수많은 예측 가능한 이유들이 있다.
2012년 북미 지역에서 발견된, 제3의 PCV2 바이러스인 PCV2d를 발견한, 백신 효능과 관련한 논문이 있었다(Opriessnig 외, 2013). 이 논문은 또다시 새로운 써코바이러스 타입에 의한 질병과 현재 백신의 방어에 대한 의문을 일으키는 계기가 되었을 뿐만 아니라 PCV2 바이러스 분리주에 대한 바이러스 명명법에도 많은 혼선을 일으켰다.

유전자형

미국 양돈 업계에서는 PCV2 바이러스와 관련하여서 PCV2a 및 PCV2b 유전자형에 대해 잘 알고 있다. 2005년경에 임상증상을 야기하여 PCVAD로 진단된 사례에서 발견된 가장 흔한 유전자형이 PCV2a에서 PCV2b로 바뀌는 전 세계적인 변화가 있었다.
현재까지 유전학적으로 분리된 PCV2 바이러스는 a, b, c, d, e로 명명된 5가지의 PCV2 유전자형이 있다. 각 유전자형에는 수많은 분리주가 있다.
PCV2의 유전자형은 ORF2(capsid)의 뉴클레오타이드 치환수를 ORF2(702nt)의 총 뉴클레오티드로 나눈 값에 의해 결정된다. 이 부분을 p-distance(p-거리)라고 한다. p거리가 0.035보다 큰 경우 바이러스는 새로운 유전자형으로 명명하게 된다(Segal ets., 2008). 이 명명법은 다소 혼란스러울 수 있지만, 적어도 현재의 표준적인 방법으로 사용되고 있다.
전문가들이 조사한 바로는, PCV2c는 오직 3번만 확인되었다. 모든 사례는 1991년 이전에 덴마크에서 확인되었으며(Xiao et al., 2015), 그 이후 지난 25년간 PCV2c는 더 이상 발견되지 않았다.
몇 년 전, PCV2의 새로운 분리주가 PCV2 백신 실패 사례 조사 중에 발견되었다. 이 분리 균은 PCV2b와 매우 유사하지만, ORF2에 1개의 아미노산이 추가로 존재하여서 이 분리주는 돌연변이 PCV2b(mutant PCV2b, mPCV2b)로 간주되었다(Opriessnig et al., 2013).
여러 가지 종류의 PCV2 유전자형으로 인하여, 이 글을 읽는데 혼란스러울 수도 있겠지만, mPCV2b 유전자형은 p거리 계산에 근거하여 최종적으로 PCV2d로 분류되었다. 다시 말하면 mPCV2b는 이제 PCV2d이다.
최근 연구에 따르면 유럽에서 1990년대 말부터 PCV2d가 발견되었고, 최근 2012년에는 북미에서도 발견되었다. 이는 또 다른 전 세계적인 PCV2 바이러스의 변화를 의미한다. 이제 PCV2d가 PCV2b보다 더 많이 분리되는 경향을 보인다(Xiao et al., 2015).
PCV2d보다 더 최근에 발견된 것은 PCV2e이다. 이 유전자형은 미국의 진단 실험실(Davies et al., 2016)에서 일정 기간 동안 많은 분리주를 가지고 무작위로 전체 유전자 시퀀싱을 한 결과로 발견되었다.
미국 및 멕시코와 같은 여러 나라로부터의 샘플을 여러 진단 실험실이 함께 조사하여 새로운 분리주를 발견하였다. PCV2e는 ORF2에 238개의 아미노산을 가지고 있으며, 이것은 PCV2a, PCV2b 및 PCV2d보다 각각 5개와 4개 더 많은 아미노산을 가지고 있음을 의미한다(Davies et al., 2016; Harmon et al., 2015).
아이오와 주립대학교의 VDL 실험실에 의뢰되는 샘플에서 발견되는 가장 일반적인 유전자형은 현재 PCV2d이다. <그림 2>는 지난 4년간 동안 유전자 분석을 실시한 PCV2 바이러스의 유전형의 분포를 보여준다.

임상 증상

우리가 PCV2의 다른 유전자형에 관해서 이야기한다면 가장 먼저 떠오르는 질문은 바로 ‘서로 다른 유전자형 간에 임상증상의 차이가 있을까?’하는 것이다. 이 질문에 대해서는 아직 논쟁의 여지가 있다.
이전에는 유전자형에 따라 분리주에 따라 임상증상의 차이가 존재할 수도 있다는 주장도 있었다. 그렇다면 돼지에서 바이러스가 복제될 때 각각의 특정 분리주는 다른 속성을 가질 수 있다. 이렇게 이야기하면 아마도 이런 질문을 하게 될 것이다. 무슨 이유로 현재 PCV2d가 북미에서 가장 흔히 발견되는 유전자형이 되었는가?
대답은 명확하지 않지만, 이용 가능한 연구 정보에 따르면 PCV2a와 PCV2b(Opriessnig et al., 2014b)를 비교했을 때 PCV2d 유전자형은 돼지에서 서로 비슷한 속성을 보였다. PCV2d 유전자형과 이에 대한 백신 효능에 관련된 이용 가능한 정보와 논문들은 현재의 PCV2 백신들이 PCV2d에 의해 유발된 질병을 예방할 수 있음을 보여주고 있다(Opriessnig et al., 2014a). 따라서 현재 사용하고 있는 PCV2 백신을 정확하게 접종한다면 새로운 PCV2 유전자형의 출현에도 돈군을 안전하게 보호할 수 있다.

참고문헌
1. Davies, B., Wang, X., Dvorak, C.M.T., Marthaler, D., Murtaugh, M.P., 2016. Diagnostic phylogenetics reveals a new Porcine circovirus 2 cluster. Virus research 217, 32-37.
2. Harmon, K.M., Gauger, P.C., Zhang, J., Pineyro, P.E., Dunn, D.D., Chriswell, A.J., 2015. Whole-genome sequences of novel porcine circovirus type 2 viruses detected in swine from Mexico and the United States. Genome announcements 3, e01315-01315.
3. Opriessnig, T., Gerber, P.F., Xiao, C.-T., Mogler, M., Halbur, P.G., 2014a. A commercial vaccine based on PCV2a and an experimental vaccine based on a variant mPCV2b are both effective in protecting pigs against challenge with a 2013 US variant mPCV2b strain. Vaccine 32, 230-237.
4. Opriessnig, T., Langohr, I., 2013. Current state of knowledge on porcine circovirus type 2-associated lesions. Vet Pathol 50, 23-38.
5. Opriessnig, T., Xiao, C.-T., Gerber, P.F., Halbur, P.G., 2013. Emergence of a novel mutant PCV2b variant associated with clinical PCVAD in two vaccinated pig farms in the U.S. concurrently infected with PPV2. Veterinary Microbiology 163, 177-183.
6. Opriessnig, T., Xiao, C.-T., Gerber, P.F., Halbur, P.G., Matzinger, S.R., Meng, X.-J., 2014b. Mutant USA strain of porcine circovirus type 2 (mPCV2) exhibits similar virulence to the classical PCV2a and PCV2b strains in caesarean-derived, colostrum-deprived pigs. Journal of General Virology 95, 2495-2503.
7. Segales, J., Olvera, A., Grau-Roma, L., Charreyre, C., Nauwynck, H., Larsen, L., Dupont, K., McCullough, K., Ellis, J., Krakowka, S., Mankertz, A., Fredholm, M., Fossum, C., Timmusk, S., Stockhofe-Zurwieden, N., Beattie, V., Armstrong, D., Grassland, B., Baekbo, P., Allan, G., 2008. PCV-2 genotype definition and nomenclature. Veterinary Record 162, 867-868.
8. Xiao, C.-T., Halbur, P.G., Opriessnig, T., 2015. Global molecular genetic analysis of porcine circovirus type 2 (PCV2) sequences confirms the presence of four main PCV2 genotypes and reveals a rapid increase of PCV2d. Journal of General Virology 96, 1830-1841.
9. Darin Madson, Nov 28, 2016 PCV2 genotypes are expanding, furthering challenges National Hog Farmer

<월간 피그 2017년 5월 호>