Korean Journal of
Veterinary Service

돼지 써코바이러스(porcine circovirus, PCV)는 Circoviridae과의 Circovirus속에 속하는 enveolop이 없는 단독가닥 DNA 바이러스이며(Tischer 등, 1982), 현재까지 돼지에서 PCV1, PCV2, PCV3, PCV4 등 4가지 다른 종의 PCV가 보고되었다. PCV1은 1974년에 첫 발견되었고 비병원성으로 알려져 있으며(Allan 등, 2012), PCV2는 1990년대 중반 캐나다의 이유후전신성소모성증후군(post-weaning multisystemic wasting syndrome, PMWS) 증상을 보이는 돼지에서 분리되었으며, 돼지 피부염 및 신장증후군(porcine dermatitis and nephropathy syndrome, PDNS), 호흡기 질병 복합증후군(porcine respiratory disease complex, PRDC) 및 번식장애 등을 포함한 다양한 질병과 밀접한 관련이 있다(Rosell 등, 2000; Kim 등, 2003; Opriessing 등, 2007; Grau-Roma 등, 2011). 이와 같이 PCV2 감염은 다양한 병증을 유발하기 때문에 이를 통칭하여 porcine circovirus associated disease (PCVAD)로 명명되고 있다(Allan, 2000). PCV3는 2015년 미국에서 처음 보고되었으며, 기타 세균이나 바이러스 병원체와 관련되어 남미, 유럽, 아시아 등 다른 많은 나라에서 계속 검출되고 있다(Ku 등, 2017; Kwon 등, 2017b; Stadejek 등, 2017; Klaumann 등, 2019; Saraiva 등. 2019; Kim 등, 2020). PCV4는 최근 중국 후난지역에서 PDNS와 비슷한 임상증상을 가진 돼지에서 발견되어 중국과 한국에서 보고되었지만, 분포와 역학에 대해서는 아직 불분명하다(Sun 등, 2021; Kim 등, 2022a).

이 중 PCV2는 양돈산업에서 가장 경제적으로 중요한 질환 중 하나이고, 높은 진화 속도로 인하여 여러 변종이 출현했으며 현재 여러 유전자형으로 분류되고 있다. 그 중 open reading frames (ORF2) 서열에 따라 5가지 유전자형(PCV2a, PCV2b, PCV2c, PCV2d 및 PCV2e)으로 분류된다(Olvera 등, 2007). PCV2a는 1996년부터 2000년대 초반까지 가장 많은 유전형 그룹이었으며, 2000년대 중·후반 PCV2b가 우세해지기 시작했고, PCV2d가 2009년도 중국에서 처음 발견된 이후에는 현재까지는 전 세계적으로 PCV2d가 가장 많은 유전형으로 알려져 있다(Xiao 등, 2015). 현재 국내에서도 PCV2d가 가장 우세하며 PCV2b와 PCV2a가 그 뒤를 따른다(Kwon 등, 2017a; Kim 등, 2018). 반면 PCV2c는 덴마크와 브라질의 보관된 돼지 혈청시료에서만 분리되었다(Dupont 등, 2008). 이후 PCV2e가 2015년 미국에서 새로운 유전자형으로 발견되었으며, 다른 유전형(PCV2a-d)에 비해서 ORF2 서열 내에 12개에서 15개의 추가 서열을 가지고 있다(Davies 등, 2016). 최근 국내에서 PCV2e가 검출 분리되었으나, 아직까지 PCV2e의 발병 기전이나 병원성은 명확히 알려지지 않았다(Park 등, 2020).

PCV 감염증의 경우, 6∼10주령의 어린 돼지에서 황달이나 호흡곤란의 PMWS 증상을 보이며(Chae, 2004; Chae, 2005), 16∼22주령의 육성·비육구간의 돼지에서 여러가지 호흡기 병변을 동반하여 성장부진, 사료효율 감소를 동반하는 PRDC로 변화해가는 양상을 보인다(Chae, 2005; Chae, 2012). 그리고 PCV2의 유전자형들이 혈청시료보다는 폐와 림프절 같은 조직시료에서 더 잘 검출된다고 알려져 있다(Kim 등, 2018; Park과 Chae, 2021). 이러한 이유로 출하시기의 도축돈에서 PCV를 진단하기 위해 폐렴증상의 폐와 폐문림프절을 시료로 선택하여 실험을 진행하였다.

현재 시판되는 PCV2 백신은 대부분 PCV2a에 기반을 둔 백신으로 이전 연구에서 PCV2d에 대한 효과적인 교차 면역능력이 보고되었다. 하지만 최근 여러 새로운 유전자형의 등장과 PCV3의 복합감염으로 인하여 기존백신에 대한 효능이 이전과는 달리 일관적이지 않아 다른 전신성 돼지질병의 감염을 초래하거나 농장 내 병원성의 변이가 일어날 가능성도 없지 않다. 또한 현재 대부분의 농장에서 상용 PCV2 백신을 접종함에도 불구하고 9∼10주령 이상의 육성·비육돈에서 야외감염이 지속적으로 발생하는 상황으로 이에 대한 원인 파악과 대비책 마련이 필요하다(Fragile 등 2012; Shen 등, 2012; Oliver-Ferrando 등, 2016).

본 연구에서는 특히 최근 감염율이 증가하는 출하돈의 PCV2 감염실태를 파악하기 위하여 도축장 출하돈의 폐문림프절에서 RT-PCR을 이용하여 농장별 PCV2 양성율을 조사하였고, 다음으로 PCV2의 genotying을 실시하여 PCV2의 유전자형(PCV2a, PCV2b, PCV2d, PCV2e)의 유병률과 더불어 PCV3의 복합 감염상황을 함께 조사하여 농가 방역지도의 기초 자료로 활용하고자 실험을 실시하였다.

공시재료 및 핵산추출

본 연구에서는 2022년 2월부터 8월까지 축산물작업장 3개소에 도축 의뢰된 도내 양돈농가 중 50호를 선별하여 180~210일령의 도축돈 가운데 육안상 폐렴 소견이 있다고 판단되는 개체를 농장별 14두씩 총 700점의 돼지 폐문림프절을 채취하여 실험 재료로 사용하였다.

이 폐문림프절을 균질화하여 5% phosphate-buffered saline (PBS) 부유액을 원심분리하고 그 상층액을 Patho Gene-spin™ DNA/RNA Extraction Kit (iNtROn Biotechnology, Korea)를 이용하여 제조사의 추천 방법에 따라 DNA를 추출하였다.

PCV2 검출 및 유전형 분석

1차로 PCV2 양성농장 스크리닝을 위해서 PowerChek^® PRRS/PCV2 Real-time PCR kit를 이용하여 제조사의 술식에 따라 RT-PCR을 실시하였다. 이후 PCV2양성이 확인된 44개의 농장에 대해서만 genotyping을 실시하였으며 총 4쌍의 primer를 사용하였다(Table 1). PCV2 검사는 추출한 nucleotides 2 μL와 각 primer 1 μL (10 pmol)를 Maxime PCR premix (iNtROn Biotechnology, Korea)에 첨가하여 진행하였다. PCV2a, PCV2b 및 PCV2d 유전형 감별을 위하여 이전에 보고된 대로 94℃에서 1분 반응시킨 다음, 94℃에 30초, 60℃에 30초 및 72℃에 1분씩 35회 반복 반응시킨 후 최종 72℃에서 10분간 반응시켰다(Kim 등, 2018). PCV2e를 검출하기 위해서는 95℃에서 5분 반응시킨 다음, 95℃에 30초, 60℃에 40초 및 72℃에 1분씩 35회 반복 반응시킨 후, 최종 72℃에서 10분간 반응시켰다(Park과 Chae, 2021). PCR이 완료되면 반응액 7 μL를 1.5% agarose gel (ethidium bromide 0.5μg/mL in DW)에 100 bp DNA Marker와 같이 TAE buffer가 함유된 전기영동 tank에 gel을 침적시킨 후 150 V/cm, 30분간 전기영동을 실시하여 자외선 하에서 특이 band 증폭 유무를 확인하였다.

Table 1 . List of primers used in this study.

Primer name	Nucleotide sequence (5’-3’)	Purpose	Product size (bp)	Primer location (nt)	Reference
PCV2ab 2NF	GGTTGGAAGTAATCAATAGTGGA	PCV2a-specific	277	1209∼1231	Kwon et al, 2017a
PCV2a 2NR	GGGGAACCAACAAAATCTC			1467∼1485	Hesse et al, 2008
PCV2ab 2NF	GGTTGGAAGTAATCAATAGTGGA	PCV2b-specific	277	1209∼1231	Kwon et al, 2017a
PCV2b 2NR	GGGGCTCAAACCCCCGCTC			1466∼1484	Hesse et al, 2008
PCV2d 2NF	GGTTGGAAGTAATCGATTGTCCT	PCV2d-specific	343	1208∼1230	Kwon et al, 2017a
PCV2d 2NR	TCAGAACGCCCTCCTGGAAT			1531∼1550
PCV2e 2NF	GGTTTGGGGGTGAAATATCGG	PCV2e-specific	328	1251∼1271	Park et al, 2020
PCV2e 2NR	CTGTTGTAACCTCCACAGTCAC			1557∼1578
PCV3-F	TTACTTAGAGAACGGACTTGTAACG	PCV3 detection	649		Ku et al, 2017
PCV3-R	AAATGAGACACAGAGCTATATTCAG

PCV3 검출

50개 농장의 700개 시료로부터 추출한 DNA에 대하여 Maxime PCR premix (iNtROn Biotechnology, Korea)를 이용하여 PCV3를 검출하는 primer 1 μL (10 pmol)를 첨가하여 진행하였다(Table 1). PCV3의 검출하기 위한 PCR 조건은 94℃에서 2분 반응시킨 다음, 94℃에 30초, 56℃에 30초 및 72℃에 1분씩 35회 반복 반응시킨 후, 최종 72℃에서 10분간 반응시켰다(Ku 등, 2017).

PCV2 유병률 및 유전형 분포

2022년 2월부터 8월까지 축산물작업장 3개소에 출하된 50개 농장으로부터 700개 폐문림프절을 채취하여 RT-PCR을 실시하였으며 PCV2 양성이 확인된 44개 농장을 대상으로 genotyping을 실시한 결과, PCV2 유병률은 시료 수준에서는 62.3% (436/700), 농장 수준에서는 88% (44/50)로 확인되었다.

Fig. 1A에서 볼 수 있듯이 PCV2 양성인 44개 농장 중 22개 농장(44%)은 단독감염이고, 22개 농장(44%)은 2개의 유전형이 함께 혼합된 복합감염으로 나타났다(Table 2). 단독감염 농장의 경우, PCV2d가 가장 많은 부분을 차지했고(16/44, 36.4%), 그 다음은 PCV2a (3/44, 6.8%), PCV2b (2/44, 4.5%) 및 PCV2e (1/44, 2.3%) 순이었다. 복합감염 농장의 경우는 PCV2b와 PCV2d가 복합감염이 가장 많았고(5/44, 11.4%), PCV2a와 PCV2d, PCV2d와 PCV2e, PCV2a와 PCV2d 및 PCV2e (4/44, 9.1%), PCV2a와 PCV2e (3/44, 6.8%), PCV2a와 PCV2b 및 PCV2e, PCV2a와 PCV2b, PCV2d, 및 PCV2e (1/44, 2.3%) 순으로 나타났다. 또한, 시료 수준에서 살펴보면, 436개의 PCV2 양성시료 중 345개(79.1%)가 단독 감염이고, 91개(20.9%)가 복합감염으로 나타났다. 단독감염 시료 중 PCV2d가 가장 많은 부분을 차지했고(255/436, 58.5%), 그 다음은 PCV2a (40/436, 9.2%), PCV2b (28/436, 6.4%), PCV2e (22/436, 5.0%) 순이었다. 복합감염 시료의 경우는 PCV2d와 PCV2e가 가장 많았고(25/436, 5.7%), PCV2a와 PCV2d (21/436, 4.8%), PCV2a와 PCV2e (18/436, 4.1%), PCV2b와 PCV2d (18/436, 4.1%), PCV2a와 PCV2b 및 PCV2d (7/436, 1.6%), PCV2a와 PCV2d 및 PCV2e (2/436, 0.5%)순으로 나타났다(Fig. 1B, 1C, Table 3).

Table 2 . Information of tested farms and their infection status of porcine circovirus type 2 (PCV2) and PCV3.

Farm ID	Sample collection date	Location of farm	Infection Status of PCV2	PCV2 genotypes detected	Positive rate of PCV2 (RT-PCR)	Average Ct value	Positive rate of PCV3
Farm 1	2022.02.16	Wanju	Multiple	bd	100% (14/14)	20.56±0.7	28.6% (4/14)
Farm 2	2022.02.16	Iksan	Multiple	abd	100% (14/14)	18.3±0.84	21.4% (3/14)
Farm 3	2022.02.17	Jeongeup	Multiple	ae	100% (14/14)	19.25±1.06	14.3% (2/14)
Farm 4	2022.02.17	Jeongeup	Negative		0% (0/14)		0% (0/14)
Farm 5	2022.02.22	Namwon	Multiple	ad	100% (14/14)	20.82±0.48	0% (0/14)
Farm 6	2022.02.24	Jeonju	Single	b	100% (14/14)	27.34±1.37	0% (0/14)
Farm 7	2022.02.25	Gimje	Single	d	85.7% (12/14)	23.63±1.39	7.1% (1/14)
Farm 8	2022.02.25	Wanju	Single	a	71.4% (10/14)	21.22±1.11	0% (0/14)
Farm 9	2022.02.25	Jeongeup	Multiple	ade	92.9% (13/14)	26.59±1.14	7.1% (1/14)
Farm 10	2022.03.03	Iksan	Single	d	100% (14/14)	21.88±0.72	28.6% (4/14)
Farm 11	2022.03.03	Iksan	Multiple	bd	100% (14/14)	21.27±1.28	78.6% (11/14)
Farm 12	2022.03.03	Sunchang	Multiple	de	71.4% (10/14)	29.34±1.24	21.4% (3/14)
Farm 13	2022.03.10	Jangsu	Multiple	bd	100% (14/14)	23.68±1.29	0% (0/14)
Farm 14	2022.03.10	Jeongeup	Multiple	ade	100% (14/14)	23.29±0.76	14.3% (2/14)
Farm 15	2022.03.10	Jinan	Multiple	ad	100% (14/14)	22.99±1.12	14.3% (2/14)
Farm 16	2022.03.30	Namwon	Multiple	ad	100% (14/14)	23.72±0.76	21.4% (3/14)
Farm 17	2022.03.30	Jinan	Single	d	100% (14/14)	22.58±0.72	7.1% (1/14)
Farm 18	2022.04.25	Imsil	Multiple	ade	92.9% (13/14)	22.37±0.98	21.4% (3/14)
Farm 19	2022.04.25	Namwon	Single	d	85.7% (12/14)	24.97±1.43	0% (0/14)
Farm 20	2022.04.25	Iksan	Multiple	de	100% (14/14)	25.92±0.95	7.1% (1/14)
Farm 21	2022.04.26	Iksan	Multiple	abde	100% (14/14)	23.71±0.65	28.6% (4/14)
Farm 22	2022.04.26	Namwon	Multiple	ae	100% (14/14)	27.18±1.4	7.1% (1/14)
Farm 23	2022.04.28	Wanju	Negative		0% (0/14)		7.1% (1/14)
Farm 24	2022.04.28	Iksan	Single	d	28.6% (4/14)	25.36±2.07	7.1% (1/14)
Farm 25	2022.04.28	Gochang	Multiple	de	100% (14/14)	30.62±1.06	7.1% (1/14)
Farm 26	2022.05.10	Namwon	Negative		0% (0/14)		0% (0/14)
Farm 27	2022.05.10	Imsil	Single	d	50% (7/14)	27.3±1.25	21.4% (3/14)
Farm 28	2022.05.12	Namwon	Single	e	21.4% (3/14)	32.31±0.98	14.3% (2/14)
Farm 29	2022.05.12	Namwon	Single	d	100% (14/14)	29.78±1.33	0% (0/14)
Farm 30	2022.05.16	Wanju	Single	d	78.6% (11/14)	25.27±1.28	7.1% (1/14)
Farm 31	2022.05.16	Gimje	Multiple	ad	85.7% (12/14)	29.2±1.11	0% (0/14)
Farm 32	2022.05.16	Iksan	Single	d	78.6% (11/14)	25.67±0.8	0% (0/14)
Farm 33	2022.05.24	Wanju	Multiple	bd	35.7% (5/14)	29.05±2.95	50% (7/14)
Farm 34	2022.05.24	Imsil	Negative		0% (0/14)		14.3% (2/14)
Farm 35	2022.05.24	Jeongeup	Single	d	92.9% (13/14)	24.42±1.06	14.3% (2/14)
Farm 36	2022.05.24	Jeongeup	Negative		0% (0/14)		21.4% (3/14)
Farm 37	2022.06.15	Iksan	Single	d	57.1% (8/14)	23.5±1.27	21.4% (3/14)
Farm 38	2022.06.15	Muju	Single	d	42.9% (6/14)	28.29±2.13	21.4% (3/14)
Farm 39	2022.06.15	Imsil	Negative		0% (0/14)		28.6% (4/14)
Farm 40	2022.06.15	Gimje	Single	d	57.1% (8/14)	25.37±2.14	0% (0/14)
Farm 41	2022.06.27	Wanju	Single	d	57.1% (8/14)	29.51±1.13	0% (0/14)
Farm 42	2022.06.27	Iksan	Multiple	ade	50% (7/14)	22.71±1.49	0% (0/14)
Farm 43	2022.06.27	Wanju	Multiple	bd	85.7% (12/14)	25.29±0.86	14.3% (2/14)
Farm 44	2022.07.14	Jinan	Multiple	de	85.7% (12/14)	24.28±1.06	35.7% (5/14)
Farm 45	2022.07.14	Jeongeup	Single	d	85.7% (12/14)	25.9±0.84	42.9% (6/14)
Farm 46	2022.07.14	Jinan	Single	a	28.6% (4/14)	29.94±2.73	7.1% (1/14)
Farm 47	2022.07.14	Jeongeup	Single	a	85.7% (12/14)	20.7±0.92	21.4% (3/14)
Farm 48	2022.07.14	Gimje	Single	d	92.9% (13/14)	24.08±1.12	0% (0/14)
Farm 49	2022.07.14	Iksan	Multiple	ae	64.3% (9/14)	24.75±0.84	0% (0/14)
Farm 50	2022.07.21	Iksan	Single	b	14.3% (2/14)	32.12±1.01	7.1% (1/14)

Table 3 . Prevalence and co-infection status of different genotypes of porcine circovirus type 2 and their co-infection status with PCV3 based on the PCV2-positive samples.

PCV2 genotype	Samples level		Farms level		PCV3 co-infection (samples/farms)
2a	40	9.2%	3	6.8%	1 (1/40, 2.5%)	2 (2/3, 66.7%)
2b	28	6.4%	2	4.5%	4 (4/28, 14.3%)	1 (1/2, 50.0%)
2d	255	58.5%	16	36.4%	33 (33/255, 12.9%)	10 (10/16, 62.5%)
2e	22	5.0%	1	2.3%	4 (4/22, 18.2%)	1 (1/1,100.0%)
2b, 2d	18	4.1%	5	11.4%	4 (4/18, 22.2%)	4 (4/5, 80.0%)
2a, 2d	21	4.8%	4	9.1%	2 (2/21, 9.5%)	2 (2/4, 50.0%)
2d, 2e	25	5.7%	4	9.1%	6 (6/25, 24.0%)	4 (4/4, 100.0%)
2a, 2e	18	4.1%	3	6.8%	4 (4/18, 22.2%)	2 (1/3, 66.7%)
2a, 2b, 2d	7	1.6%	1	2.3%	3 (3/7, 42.9%)	1 (1/1,100.0%)
2a, 2d, 2e	2	0.5%	4	9.1%	0	3 (3/4, 75.0%)
2a, 2b, 2d, 2e	0	0.0%	1	2.3%	0	1 (1/1,100.0%)

Figure 1. Infection status of porcine circovirus 2 (PCV2) genotypes in 50 pig farms. (A) Single or multiple infection status at the farm level, (B) infection pattern of different PCV2 genotypes at the farm level, (C) infection pattern of different PCV2 genotypes at the sample level. The small letters a, b, c, d, and e represent PCV2a, PCV2b, PCV2c, PCV2d, and PCV2e genotypes, respectively. Two or more small letters indicate co-infection of different genotypes of PCV2.

1차 PCV2 양성농장 스크리닝을 위한 RT-PCR 결과로 PCV2가 검출된 농장의 평균 Ct값은 낮게는 18.3±0.84부터 높게는 32.31±0.98로 확인되었다(Table 2). 감염된 genotype별 PCV2의 농장단위별 평균 검출 Ct값을 보면 단독감염 중 PCV2d 감염이 PCV2b나 PCV2e 단독감염에 비해 더 낮은 값을 보였고, 일반적으로 복합감염이 많이 이루어져 있을수록 검출 평균 Ct값이 낮은 것을 확인할 수 있었다(Fig. 2).

Figure 2. Distribution of Ct value generated by RT-PCR assay from porcine circovirus type 2 (PCV2)-positive samples. (A) Ct values by PCV2 infection pattern at the farm level, (B) Ct values by PCV2 infection pattern at the sample level.

PCV3 유병률 및 복합감염 상황

50개 농장의 700개 폐문림프절 시료 중에서, 35개 농장(70.0%)의 97개 시료(13.9%)가 PCV3 양성이었다. PCV2와 PCV3의 시료 및 농장 수준별 복합 감염률을 살펴보면, PCV2만 단독 감염된 경우는 시료 수준에서는 53.6% (375/700), 농장 수준에서는 26.0% (13/50)로 시료 수준에서의 복합 감염률이 더 높았고, PCV3만 단독 감염된 경우는 시료 수준에서는 5.1% (36/700), 농장 수준에서는 8.0% (4/50)였으며, PCV2와 PCV3가 복합 감염된 경우는 시료 수준에서는 8.7% (61/700)이고 농장 수준에서는 62.0% (31/50)로 농장 수준에서의 복합 감염률이 훨씬 높았다(Fig. 3).

Figure 3. Positive rate and co-infection status of porcine circovirus type 2 (PCV2) and PCV3. (A) Positive rates at the sample level. (B) Positive rates at the farm level.

PCV2는 PMWS의 원인체로 알려져 있으며, 1991년 캐나다에서 최초로 발생 보고된 이후, 전 세계적으로 문제시되고 있는 바이러스이다(Morozov 등, 1998; Allan 등, 2000). 현재에도 양돈산업을 하는 여러 국가에 높은 발병률로 존재하고 있어 경제적으로 큰 피해를 주는 질병 중 하나이다. 현재는 써코바이러스 관련질병(Porcine circovirus associated disease; PCVAD)의 병원성과 관계되는 것으로 알려졌으며 이와 관련된 여러 가지 유전형들에 대한 변이와 유전학적 조사 또한 계속되고 있다. PCV3는 피부염이나 번식 장애가 있는 돼지에서 처음 발견된 이후로 해당 바이러스에 관한 연구가 지속되고 있으며, 한국을 포함한 세계 각국에서 보고되고 있다. 본 연구에서는 2022년 2월부터 8월에 걸쳐 전북지역 도축돈의 폐문림프절에서 PCV2의 양성률과 유전형의 분포를 확인하고 더불어 PCV3의 복합 감염률도 함께 조사하였다.

돼지는 3주령에 PCV2 백신을 접종하고 23주 후에는 PCV2 항체 수치가 감소하여 PCV2 감염에 대한 감수성이 더 상승한다. 따라서 도축돈의 림프절 검사는 양돈장에서 PCV2 감염의 좋은 지표가 된다(Park과 Chae, 2021). 반면 도축돈의 림프절 표본 추출의 단점은 농장의 임상증상 및 생산 지표를 알 수 없다는 단점이 있다. 이러한 단점을 극복하고 유병률 검사에 대한 신뢰성을 더욱 확보하기 위해서는 혈청학적 검사로 보완하기도 한다.

현재까지 5개의 PCV2 유전자형(PCV2a, 2b, 2c, 2d 및 2e)이 확인되었으며, 국내 양돈산업에 확인된 PCV2의 유전형은 PCV2a, PCV2b, PCV2d, PCV2e 등 총 4종이다. 본 연구 결과에서도 PCV2d는 국내 사육돈군에서 가장 우세한 유전형으로 가장 높은 유병률을 보이며, 새로 출현한 PCV2e는 가장 낮은 유병률을 보인다(Fig. 1). 그 중 PCV2d는 PCV2a 및 2b보다 돼지에서 더 심각한 임상증상을 유발하는 것으로 알려져 있다(Grierson 등, 2004; Guo 등, 2010). 이 연구에서는 PCV2d 유전형의 단독감염 시료에 대비하여 PCV2d를 포함한 복합감염 시료에서 RT-PCR로 더 낮은 Ct값이 검출되는 것을 확인하였다(Table 2, Fig. 2). 이는 한 그룹 내에 PCV2 유전자형이 동시에 같이 존재하고 순환한다는 것 자체가 병원성 변이에도 영향을 줄 수 있다는 것을 의미한다.

Opriessnig 등(2017)에 따르면, 현재 PCV2a에 기반을 둔 PCV2 백신은 PCV2d 바이러스혈증 등을 경감시키는 데 효과가 있으며 이러한 PCV2 백신들이 PCV2d를 효과적으로 교차 방어할 수 있다고 보고하고 있다. 그러나 최근 Kang 등(2021)의 연구 결과에 따르면, PCV2a 면역 돼지의 항혈청과 PCV2d 분리주는 서로 다른 중화능이 관찰되며, 현재 농장에서 순환하고 있는 PCV2에 대한 일관적이지 못한 PCV2 백신의 효능에 대한 문제가 야기되면서, 차세대 subunit 백신 후보로서의 PCV2d-VLPs (virus-like particles)가 써코바이러스의 다양한 유전형의 방어에 더 효과적이라고 보고하였다.

최근에 북미에서 확인된 PCV3는 번식 장애(Ku 등, 2017; Palinski 등, 2017), 심장 및 전신성 염증(Phan 등, 2016), 복합적 호흡기 질환(Shen 등, 2018) 등과 관련이 있으며, 최근에 미국, 중국, 한국에서 다양한 임상 사례에서 확인되었고(Ku 등, 2017; Kwon 등, 2017b; Palinski 등, 2017), 꾸준히 연구 및 조사가 진행되고 있다. 중국의 한 연구에 따르면 Ku 등(2017)은 PCV3 유병률을 시료 수준에서는 34.7%, 농장 수준에서 68.6%로 보고하였으며, PCV3가 뇌(73.5%), 폐(66.7%), 림프절(36.6%), 편도(66.7%), 정액(8.5%), 혈청(28.7%) 등 다양한 시료에서 검출됨을 보고하고 수직 전파의 가능성을 언급했다. 국내에서는 Kim 등(2018)의 PCV3 연구 결과에 의하면 시료 수준에서는 44.2%, 농장 수준에서는 72.6%로 검출됨을 보고하였다. 또한 Kim 등(2022b)에 따르면 triplex real-time PCR을 이용하여 PCV2, PCV3, PCV4의 유병률과 복합감염 실태를 조사하였는데, 단독감염은 각각 28.8%, 44.4%, 9.6%이고, PCV2와 PCV3의 복합감염은 12.6%, PCV2와 4의 복합감염은 3.5%, PCV3와 4의 복합감염은 5.1%이며, 3가지 타입에 모두 감염된 경우는 1.5%였다. 본 연구에서도 PCV2와 PCV3의 양성률은 각 농장으로부터 채취된 시료의 수에 의해 영향을 받기 때문에, 유병률 계산 시 편차를 최소화하기 위해서 시료 수준 및 농장 수준에서 분석하였다. 본 연구에서 도축돈의 폐문림프절을 대상으로 PCV2와 PCV3의 유병률을 조사한 결과, 시료 수준에서는 62.3% 및 13.9% 그리고 농장 수준에서는 88.0% 및 70%로 각각 확인되었고, 이 PCV2와 PCV3의 복합감염 유병률은 시료 수준에서는 8.7%, 농장 수준에서는 62.0%로 각각 나타났다. 개별 시료 수준보다 농장 수준의 유병률이 더 높은 것은 향후 PCV3 감염 혹은 PCV2와 PCV3의 복합감염이 국내 양돈농가에서 풍토적으로 발생할 가능성이 높다는 것을 의미한다. 또한 본 연구의 PCV2의 높은 유병률은 도내 양돈농가의 비육돈이 출하되기까지 전반적으로 PCV2 감염이 광범위하게 분포된 것으로 보이며, PCV3 또한 향후 농가에 발생할 가능성이 큰 상황이다.

PCV2와 PCV3의 유병률과 복합감염률에 대한 최근 국내 연구 결과와 이번 연구 결과의 차이에 대한 부분은 계절, 연령, 시료 종류, 채취 장소 등과 관련이 있다. Shen 등(2012)의 연구 결과에 따르면 모체이행항체의 감소로 인해 육성, 비육단계의 돼지들이 PCV2에 더 높은 감수성을 보이는 것으로 나타났다. 또한 Jia 등(2022)에 의하면 시료 채취 기간 중 가장 온도가 낮은 시기인 1월부터 3월에 PCV2의 유병률이 92.39%로 가장 높았고, 가장 따뜻한 시기인 7월부터 9월에 PCV2 유병률이 62.67%로 가장 낮았으며, 반면 PCV3의 유병률은 61.6%로 가장 높았다.

중국에서 설사 증상이 있는 자돈의 장 조직으로 PCV2와 PCV3와 PEDV (porcine epidemic diarrhea virus)의 복합감염률을 조사했을 때 거의 모든 개체가 복합감염 양상을 보였고, 단독감염률은 각각 2.63%, 3.95%, 6.58%로 아주 저조했다. PCV2는 PCV2-systemic disease (PCV2-SD)로 인한 장관 질병과 연관이 있으며, PCV3의 경우는 병원성은 밝혀지지 않았지만, 최근 설사 증상을 보이는 이유자돈 시료에서도 검출되었다는 보고가 있다(Qi 등, 2019). 이처럼 PCV2와 PCV3의 복합감염은 호흡기 질병뿐만 아니라 다른 돼지 질병의 발생과도 관련이 있다. 그러므로 본 연구에서 대상 범위가 2가지의 돼지써코바이러스의 유병률과 복합감염에 한정되어 조사하였더라도, 향후 PRRSV (Porcine reproductive and respiratory syndrome virus)나 PEDV와 같은 다른 병원체와의 복합감염에 관한 연구도 필요하다.

Woźniak 등(2019)의 연구 결과에 의하면 PCV2 백신 접종 유무와 PCV2의 감염 수준은 PCV3 감염에 영향을 미치지 않는다. 이는 PCV2의 백신 접종을 하지 않고, PCV2의 감염 수준이 높다고 해도 PCV3 감염을 증가시키지는 않는다는 의미이다. 또한 이는 PCV3 감염이 이루어지지 않도록 별도의 예방 대책이 필요하다는 것을 의미한다. 그러므로 PCV2의 신규 백신을 개발할 때는 PCV2a 기반의 백신을 PCV2d로의 업데이트와 더불어 PCV3를 같이 방어할 수 있는 서브 유닛 백신 개발도 필요하다고 생각한다.

본 연구에서는 50개 양돈장의 도축돈 700 마리에서 폐문림프절을 채취하여 Real-time PCR과 genotyping을 통해 PCV2와 PCV3의 유병률과 PCV2의 유전형 분포를 조사하였다. 그 결과, 44개 농장 436두에서 PCV2 DNA가 확인되어 시료 수준에서 62.3%, 농장 수준에서 88%의 양성률을 보였다.

PCV2 양성인 44개 농장 중 22개 농장은 1개 유전형이 단독감염되었으며, 22개 농장은 2개 이상 유전형이 복합감염된 것으로 나타났다. 단독감염 농장의 경우, PCV2d의 시료 및 농장 수준 양성률이 각각 36.4% 및 58.5%로 가장 높았으며, PCV2e가 가장 낮은 양성률을 보였다.

PCV2 양성 농장 검출을 위해 실시한 RT-PCR 결과로, 농장의 평균 Ct값은 PCV2d 단독감염이 PCV2b나 PCV2e 단독감염에 비해 더 낮으며 일반적으로 단독감염보다 복합감염이 더 낮은 Ct값을 나타냈다.

PCV3는 50개 농장 700개 폐문림프절 시료 중에서, 35개 농장(70.0%)의 97개 시료(13.9%)에서 검출되었다. PCV2와의 복합감염 상황을 조사한 결과, 시료 수준에서 8.7% (61/700) 및 농장 수준에서 62.0% (31/50)로 확인되어 농장 수준에서의 복합감염 비율이 훨씬 높았다. 이는 향후 농장 내 PCV3의 감염 또는 PCV2와의 복합감염이 더욱 상재화 될 가능성이 있다는 것을 의미한다.

한국 농장의 높은 PCV2 및 PCV3 감염률을 고려할 때 육성·비육돈 및 출하돈에 대한 지속적인 유병률 검사는 물론 다양한 유전형 발생에 대한 변이 감시와 함께 다른 돼지 질병과의 복합감염에 대한 연구도 필요하다고 생각된다.

No potential conflict of interest relevant to this article was reported.