PRRS 백신을 피내로 접종하면 어떠한 효과를 얻을 수 있을까?

 

 

피내접종을 통해 얻을 수 있는 면역학적인 장점은? 

 

 

피내접종(Intradermal, ID) 경로는 사람과 동물에서 다양하게 사용되고 있는 백신접종 방식 중에 하나이다. 피내접종을 선택하는 이유는 첫 번째로 우수한 항원제시 세포인 수지상세포가 피내에 풍부하게 분포하고 있기 때문이다. 두 번째 이유는 근육과 같이 혈관분포가 치밀하게 많은 조직에 비해 피내접종시 모체이행항체에 의한 백신 효과의 간섭이 적다는 점이다.

 

 

뿐만 아니라 무침주사 방식의 피내접종은 돼지의 동물복지도 개선할 수 있다. 실제 접종경로에 따른 반응과 소리를 확인한 평가를 통해서도 피내접종이 돼지의 스트레스를 완화하는 것을 확인할 수 있었다.  

 

PRRS 백신의 피내접종(ID)은?

 

PRRS 백신을 피내로 접종하는 경우 근육접종과 동등한 수준의 ELISA 항체(체액성 면역)가 형성되는 것은 이미 다양한 실험에서 검증되었다. 그러나 피내접종을 실시한다고 해서 근육접종보다 ELISA 항체가 더 빨리 형성되는 것은 아니다. 더불어 PRRS 백신도 다른 백신처럼 피내접종을 통해 모체이행항체 간섭을 회피할 수 있는지는 더 연구가 필요한 부분이다.

 

하지만 무침주사 장치를 이용한 피내접종(ID)이 접종편의성 측면에서만 장점이 있는 것은 아니다. 실제 PRRS 백신을 피내접종으로 적용한 결과 인터페론-γ 생성 세포(IFN-γ-SC)를 유도하는 T세포를 분화시켜, 근육 접종보다 더 강한 세포성 면역반응을 보이는 것이 확인되었다.

 

PRRS 바이러스 감염 시 임상증상을 악화시키고 면역반응을 지연시키는 면역억제성 사이토카인 '인터루킨-10(IL-10)'은 다른 접종경로 보다 피내접종에서 낮게 형성되는 특징도 갖고 있다.

 

PRRS 백신 피내접종의 장점

1) 비침습적, 2) 적은 통증, 3) 주사침 통한 질병전파 예방, 4) 접종자의 안전, 5) 빠르고 쉬운접종, 6) 강한 세포성면역 유도, 7) 면역 억제인자인 IL-10 분비가 낮음

 

최근 이러한 PRRS 백신 접종경로에 따른 면역반응과 임상증상을 비교한 자세한 실험 결과가 국제학술지인 Veterinary Microbiology에 게재되었다.

 

해당 연구팀은 PRRS 백신을 피내(ID)와 근육(IM)으로 각각 접종하고 유럽형과 북미형(고병원성) PRRS 바이러스를 이용해 공격접종을 실시하였다. 더불어 백신의 안전성과 면역반응 지연에 대해 확인하기 위하여 IL-10 수치도 함께 평가하였다.

 

피내접종(ID)과 근육접종(IM)에 따른 PRRS 백신의 효과 비교?

 

접종경로에 따른 PRRS 백신의 효과를 비교하기 위해, 3주령 PRRS 음성자돈 42마리를 아래 표와 같이 7개 그룹으로 나누었다.

 

 

그룹별로 근육과 피내로 PRRS 백신을 접종한 후 35일차에 북미형과 유럽형 PRRS 야외주 바이러스를 공격접종 하였다. 모니터링 과정에서 RT-qPCR을 이용하여 PRRS 바이러스를 정량했으며, IL-10과 IFN-γ 그리고 ELISA 항체가를 확인하였다. 백신의 방어 효과 확인을 위해 공격 접종 일주일 후 부검을 통해 폐병변도 확인하였다.

 

면역 억제가 적은 PRRS 백신의 피내접종

 

백신접종 후 ELISA를 통해 평가한 항체 형성능력에는 피내접종과 근육접종의 차이가 없었다. 그러나 피내접종(ID) 그룹은 근육접종 보다 바이러스 혈증 기간이 짧았으며, 바이러스 유전자의 양도 상대적으로 적은 것을 확인할 수 있었다.

 

 

특히, 피내접종은 면역억제 인자인 IL-10 수치가 근육접종에 비해 상당히 낮은 결과를 볼 수 있었다.

 

 

반면 세포성면역 수준을 나타내는 지표인 IFN-g-SC는 피내접종에서 높게 형성됨을 알 수 있었다.

 

 

야외주 바이러스로 공격접종을 한지 일주일 후에는 부검을 통해 백신의 효능을 평가하였다. 그 결과 피내접종과 근육접종 모두에서 상당한 방어효과가 있음을 확인할 수 있었다.

 

 

하지만, 폐병변 지수와 조직내 바이러스 양 모두 근육접종 보다 피내접종에서 개선된 것도 확인할 수 있었다.   

 

 

해당 논문을 결과를 요약해 보면 PRRS 백신의 접종경로에 따른 차이는 다음과 같다.

 

● PRRS 백신의 피내접종(ID)과 근육접종(IM)은 유사한 수준의 ELISA 항체가(체액성 면역)을 형성한다.

 

● 피내접종(ID)에서 면역 억제성 사이토카인 IL-10 생성이 적고 지연된다.

 

● 피내접종(ID)은 근육접종(IM)보다 높은 수준의 IFN-γ-SC를 형성하고 세포성면역 수준을 높인다.

 

● 야외주 바이러스 공격접종 실험에서 피내접종(ID)이 근육접종(IM)보다 폐 병변지수를 낮추고 바이러스 혈증을 단축시키는 효과를 보였다.

 

PRRS 백신의 피내접종(ID) 경로는 면역억제성 인자를 최소화하고 세포성면역을 증진시켜 백신의 방어효과를 높일 수 있다. PRRS 생백신의 효과와 안전성을 높이기 위해 피내접종 방식을 고려해볼 것을 권장한다.

 

References:

van Reeth, K., Nauwynck, H., 2000. Proinflammatory cytokines and viral respiratory disease in pigs. Vet. Res. 31, 187–213.

Madapong, A et al., 2020 Immune response and protective efficacy of intramuscular and intradermal vaccination with porcine reproductive and respiratory syndrome virus 1 (PRRSV-1) modified live vaccine against highly pathogenic PRRSV-2 (HP-PRRSV-2) challenge, either alone or in combination with of PRRSV-1, Veterinary Microbiology, Volume 244.

 

 

*PRRS에 대해 질문하길 원하는 경우 직접 https://www.pig333.com 에서 접수하거나, 한국히프라(서상원 수의사, sangwon.seo@hipra.com)에게 답변을 원하는 전문가를 지정하여 신청하시기 바랍니다.