豚からのインフルエンザAウイルスの検出および単離のための鼻ワイプ

Summary

The authors present a protocol to collect swine nasal wipes to detect and isolate influenza A viruses.

Abstract

インフルエンザウイルスは急速に豚集団に進化し、新しい株が絶えず出現しているので、豚におけるA型インフルエンザウイルスのためのサーベイランスは、ヒトおよび動物の健康にとって非常に重要です。豚インフルエンザの多様な系統によってそれら新型インフルエンザウイルス株の出現と維持に重要ホスト作るウイルスを感染させることができます。このような商業豚農場、農業フェア、および生きた動物市場などの多様な設定で豚をサンプリングすると、現在IAV株を循環させる包括的なビューを提供することが重要です。現在のゴールドスタンダード生前サンプリング技術（鼻腔スワブのすなわちコレクション）は、豚の物理的な拘束を必要とするため、労働集約的です。鼻ワイプは、動物の無拘束に最小限で豚の鼻を横切っての生地片をこすり伴います。鼻の手順は実行が簡単で、プロの獣医や動物の取り扱い訓練を受けた人材を必要としないワイプ。 W鼻腔スワブよりわずかに小さい敏感hileは、ウイルス検出と分離率は、鼻が低応力サンプリングの方法が必要な場合は、個々の豚をサンプリングするための実行可能な代替を払拭作るために十分です。進行プロトコルは、個々の豚からワイプ実行可能な鼻を収集するために必要な手順を説明します。

Introduction

インフルエンザAウイルス（IAV）は家禽、ブタ、およびヒトを含む多くの種において、呼吸器疾患を引き起こします。迅速なウイルスの進化が発生する可能性があり、新たなIAV株が頻繁に出現するセグメント化されたIAVゲノムの再集合のために。豚は、複数のホスト種からIAVsの再集合のための混合容器としての役割を果たすことができる種である^。1は 、一般的にヒトから北米の豚（H1N1、H1N2、H3N2）が、複数のIAVの紹介の中で循環するIAVの三大サブタイプはまだありきこれらのサブタイプ内の大規模なIAVの多様性につながった。豚に感染IAVsの²急速な進化は、人間、鳥や豚のウイルスからの遺伝子セグメントを含むトリプル再集合IAV ³は、米国で豚の間で広まった1998年以来、明らかになっている^{。4つの内部}遺伝子そのトリプル再集合体のIAVのセグメントは現在、豚に感染IAVsの間で非常に普及している残る^。5

">世界的に、IAVは、典型的な臨床徴候は、発熱、食欲不振、倦怠感、咳、呼吸苦しい、くしゃみ、鼻汁や不十分な体重増加が含まれている豚の呼吸器疾患の重要な原因である。IAVはどこ繁殖農場をまくために特にコストがかかる可能性が原因IAV誘発される発熱と弱い生まれの子豚への障害が報告されている^。6,7を米国内では、IAVは、一般的に商業豚の群れとIAV感染豚の間で広範な抗原およびゲノム多様性と進化を続ける中で検出されたが、この制御を妨げていますウイルス^。8-11

トリプル再集合体北米の豚の系統とユーラシアの鳥のような豚系統からの遺伝子セグメントを含む豚系統のIAVは、世界中の大流行を引き起こしたときに、2009年に実現された豚に再集合に起因するパンデミックIAV株の出現についての公衆衛生上の懸念ヒトでは¹²パンデミックウイルス（A（H1N1）pdm09が）ので、持っています流行豚で再集合IAVは^13,14の株およびこれらの新たに再集合株のいくつかは、人間に戻って送信されてきた^。15再集合イベントやパンデミック可能性を秘めた新しいIAV株の出現豚不可欠でIAVウイルス循環の積極的な監視を行う頻度を、特に豚ヒト界面で。

豚ヒューマンインタフェースは、IAVの双方向の種間伝播のために重要です。ヒト – 豚商業豚生産で発生する伝送は、豚の人口に現在存在IAV多様性の大規模な量を担当しています。農業フェアは、米国の人々と豚のcominglingの最大設定であり、IAVの人獣共通伝送のための部位を知られている。2012年には^15〜21、バリアントH3N2 IAVの発生時に、例93％の出席を報告しました前疾患の発症日の農業フェア^。15ゲノム解析人間分離株と比較して展示豚からのウイルス分離株のは、人獣共通感染伝送を確認した。IAVに感染した²¹展覧会の豚は、多くの場合、直接診断テストの必要性を示す病気^、21〜23の臨床徴候を示さありません。

目に見えて病気豚のサンプリングだけでは成功した豚でIAVの有病率を特定せず、豚の中で新興IAVの新しい株を同定するために依拠することはできません。アクティブサーベイランスは、ブタにおけるIAVの新興株の検出のために絶対に必要であると豚と公衆衛生の両方のための彼らの脅威を評価します。ほとんどのIAVの監視活動は自発的であり、したがって、最小限の破壊方法が必要とされています。 IAV感染豚のための3つの主要な生前のサンプル収集の手順は以下のとおりです。鼻腔スワブ、口腔液、および鼻ワイプ。 IAVリストに合成繊維の挿入を検出するために、個々の豚をサンプリングするための現在の推奨事項は、好ましい方法として鼻孔に綿棒をひっくり返し鼻汁および上皮細胞を収集する^。24,25豚は、この手順を回避しようとする可能性があるため、訓練を受けた人材のチームが手動または動物の大きさに応じて、スネアと豚を抑える必要があります^。26の拘束プロセスがために手間がかかります人事、および豚のためにストレスのたまります。競技動物に追加されたストレスの認識が監視努力の所有者が耐性にすることができるように加えて、展覧会の豚は、多くの場合、公正に複数の競技に関与しています。

IAVで80〜100％の範囲のIAV検出の確率が群れに感染すると、口腔液は、豚の集団におけるIAVの分子検出のための綿棒を鼻にする一般的な代替となっている^。27,28さらに、口腔液は、より広い窓を提供することができます初期感染後の鼻腔スワブよりI​​AV検出。しかし、口腔液からIAV分離は、IAで得られたウイルス分離の試みの50％のみで問題がありましたV回復^。29

豚におけるIAV監視中に鼻腔スワブの代わりに鼻ワイプを使用すると、上記の制限を克服します。鼻ワイプは拘束スネアの使用を必要としないと手続きの動物や証人を強調することなく実行することができます。最小限の技術研修を監視サンプルを収集するために、豚の所有者を含む非獣医専門家を可能にする、鼻ワイプを収集するために必要とされています。鼻ワイプは、以前にインフルエンザの検出および単離ウイルス³⁰鼻腔スワブと比較した、サンプリングのこの非侵襲的方法の詳細なプロトコルは、以下に記載されています。

Protocol

以下のデータの収集に使用されるすべての豚は、オハイオ州立大学施設内動物管理使用委員会の下で保護されていた（動物使用プロトコル番号2009A0134-R1）。 1.ウイルス輸送培地の調製とサンプル収集バイアル精製水900 mlにブレインハートインフュージョンの37グラムを追加し、70℃に加熱し、完全に粉末を溶解する一方で攪拌棒および電磁攪拌機を完全に混合しま…

Representative Results

この方法の使用の成功は、RRT-PCRは、任意の環境破片がサンプリング中に拾ったからRNA抽出およびRRT-PCRの間の内部コントロールの使用に伴う、ショーのサンプルはPCR阻害物質が含まれていなかった、ということの結果が得られます。サンプル接種後、ウイル​​ス分離ウェルは、サンプルから見える環境の破片があってはなりません。 PCRはウイルス核酸、必ずしも生存ウイルスを検出したた?…

Discussion

ポリエステルが先端に付いた鼻腔​​スワブを用いて、ブタからサンプルを収集すると、IAVの監視を行う際に有用であることが判明しました。しかし、鼻腔スワブ手順を使用すると、拘束用スネアの必要な使用による監視の努力を妨げています。鼻ワイプは、サンプル収集中の人や豚のストレスを最小限にするために、現在の豚のサンプリング技術の洗練を表します。この方法は、のために?…

Materials

BBL Brain Heart Infusion	Becton, Dickinson and Company	211059
Penicillin G Sodium Salt	MP Biomedicals, LLC	021194537	1500 u/mg
Streptomycin Sulfate	AMRESCO LLC	0382
Gentamicin Solution	Mediatech, Inc.	30-005-CR	50 mg/ml
Amphotericin B Solution	Fisher	S 24 25	250 ug/ml
Kanamycin Sulfate	Teknova	K2105	5000 ug/ml
TPP Rapid Filtermax System	TPP Techno Plastic Products AG	99150
Nalgen Diagnostic Bottles	Thermo Scientific	342002-9025	HDPE with white PP closure
Dermacea Gauze Sponge, 8 ply	Covidien	441211	5.08 cm × 5.08 cm (2 in. × 2 in)
Nitrile Exam Gloves	Saftey Choice	19-170-010 (A-D)