농장의 PRRS 상황을 이해하고 분석하는 방법에는 여러가지가 있습니다. 이 가운데 'Ct(cycle threshold)값'은 분만사 폐사율을 예측하고 백신 시기를 결정하는데 도움을 줍니다. 이번 글에서는 '프로세싱 플루이드를 이용하여 Ct값 측정하고 이를 분석하는 방법'에 대해 소개해 드립니다.

프로세싱 플루이드(Processing fluid)를 통해 얻은 Ct값은 PRRS에 의한 분만사 신생 자돈 폐사율을 확인하고 백신 시기를 결정하는데 이용할 수 있다. 양돈산업에서 PRRS는 광범위하게 퍼져 있으며, 백신 사용 또한 다양하고 몇몇 농장에서는 자돈이 양성인 경우에는 백신을 하지 않는다.

또한, 어떤 경우에는 바이러스혈증이 있는 자돈이 20% 미만인 경우에만 백신을 접종한다. 다른 경우에는 바이러스혈증이 있고, 폐사율을 줄이지 못함에도 불구하고 PRRS 바이러스 전파를 줄이기 위해서 백신을 접종한다.

PRRS 바이러스혈증이 있는 경우에 백신을 하면 바이러스혈증 및 바이러스 배출 기간이 단축된다는 것을 알고 있지만, 백신 접종의 이점을 완전하게 얻지 못할 수 있다. 또한, 아직까지는 바이러스혈증이 어느정도 수준일 때 백신이 효과적인지는 알지 못한다.

미국 중서부의 4개 농장에서 역학조사를 하여 이 질문에 접근해 보려고 한다.

실험 방법

PRRS 백신을 통해 분만사에서의 결과를 평가하고, Ct값을 이용하여 백신 접종 시기를 결정할 수 있는 모델을 만들기 위해 실험을 진행하였다.

각각의 농장에서 3,000두의 모돈에 포스테라 PRRS를 연 3회 투여하였다. 이후 4개의 모든 농장에서 4~5일령 자돈으로부터 프로세싱 플루이드를 채취하였으며, 오염되지 않게 보관하여 매주 채취한 샘플은 아이오와 대학교로 보내졌다.

한 농장의 경우에 자돈에서 프로세싱 플루이드 채취 후에 포스테라 PRRS 백신을 접종하였으며, 이후 모돈이 PRRS에 감염되었다. 다른 3개의 농장에서는 자돈 백신을 하지 않았으며 9주간의 분만사 성적 평가를 하였다.

4개의 모든 농장에서 백신을 한 경우와 안한 경우에 대한 평가를 하였으며, 백신을 한 경우에는 폐사율과 바이러스혈증에 대한 평가를 하였다.

실험 결과

프로세싱 플루이드를 RT-qPCR을 통해 Ct값을 산출하였다. 바이러스를 확인하는데에 여러 사이클이 필요할 수 있으며, 이 사이클 수에 따라 Ct값이 결정된다. 바이러스 양이 많으면 사이클이 적으며, 바이러스 양이 적으면 사이클이 많아지게 된다.

264개의 프로세싱 플루이드 샘플을 검사하였으며 Ct값과 폐사율 사이에서 중요한 연관성을 확인하였다. Ct값이 증가하면 폐사율은 감소한다는 것이다.

표1. Ct값에 따른 백신 효과

이는 즉, PRRS 백신의 효과는 Ct값에 의해 측정된 바이러스혈증 수준에 영향을 받는다는 것이다. Ct값이 낮은 경우(바이러스가 많음을 의미)에는 백신의 효과가 감소한다는 것이다. Ct값이 30에 도달하면 바이러스의 양이 적으므로 백신의 효과가 증가하게 된다(표1, 그림1). 

프로세싱 플루이드 테스트를 통해 PRRS 바이러스가 높은 Ct값, 즉 적은 양으로 순환할 수 있다는 것을 알게 되었다.

비록 음성 자돈에 백신 접종하는 것이 이상적이지만, 이번 실험을 통해서 높은 Ct값인 경우에도 백신 접종하는 것이 이득이라는 점을 확인하였다. 또한, 중간 정도의 Ct값인 경우에는 폐사율을 줄이지는 못하더라도 바이러스혈증과 바이러스 배출을 줄여주고 임상증상을 줄여주는 효과를 보였다.

PRRS가 급성 발병일 경우에는 폐사율이 10~40%까지 증가할 수 있으며, 살아남은 자돈의 경우에도 2차 감염으로 인해 치료 비용이 발생할 수 있다.

낮은 Ct값은 바이러스혈증이 위험 수준이라는 것을 보여주는 지표이며, 이러한 돼지들은 취약하게 된다. 가능한 시설이 있다면 이들을 분리할 필요가 있으며, 보다 적극적인 관리가 필요하다. 또한 2차 세균 감염을 막기 위해서 항생제 처치도 필요하다.

프로세싱 플루이드를 이용한 Ct값 측정을 통해 농장의 상태를 평가한다면 PRRS 백신 접종에 대한 고려를 위한 좋은 도움을 줄 것이다.

1 Angulo J, et al. Implementation of PRRS surveillance using processing fluids (PF) RT-PCR Ct value as predictor for nursery mortality. 26th International Pig Veterinary Society Congress, 2020.

2 Savard C, et al. Efficacy of Fostera PRRS modified live virus vaccine against a Canadian heterologous virulent field strain of porcine reproductive and respiratory syndrome virus. Can J Vet Res. 2016 Jan;80(1):1-11.

3 Ibid.

4 Holtkamp D, et al. Assessment of the economic impact of porcine reproductive and respiratory syndrome virus on United States pork producers. J Swine Health Prod. 2013;21(2):72.

5 Lopez W, et al. Porcine reproductive and respiratory syndrome monitoring in breeding herds using processing fluids. J Swine Health Prod. 2018;26(3):146-150.

6 Lopez W, et al. Monitor herds for PRRS using processing-fluids samples. National Hog Farmer. 2017 Nov 6.