2. Newcastle disease (ND)

기본 정보

• 뉴캐슬병 : 바이러스성 질병. 혈구응집능(hemagglutinating)이 있음
• v(virulent) ND는 notifiable disease로, 발견 즉시 신고해야 함.
• 인수공통감염병으로 결막염(conjunctivitis)을 유발할 수 있지만, human-to-human spread는 X
• 분류

1. Doyle’s form (vvND) : viscerotropic velogenic
   • 급성, 치명적, 장에서 출혈
2. Beach’s form (NVND) : neurotropic velogenic
   • 급성, 종종 치명적, 호흡기와 신경계 쪽 문제를 일으킴
3. Beaudette’s form : mesogenic
   • NVND의 중간 독성 버전, 어린 조류는 죽기도 함
4. Hitchner’s form : lentogenic
   • 호흡기 감염이지만 병원성이 낮음, live 백신으로 이용
5. Asymptomatic-enteric form : apathogenic
   • 장관 감염이지만 병원성 낮고 무증상, live 백신으로 이용

• Family Paramyxoviridae, Subfamily Paramyxovirinae, Genus Orthoavulavirus
  • 뉴캐슬병은 13개의 serotype 중 1번째 (APMV-1)

특성

• 다형성, (-) ssRNA
• 6 structural proteins : NP-P-M-F-HN-L
  • HN : Hemagglutinin(혈구 응집) & Neuraminidase activities(virus release). host cell의 sialic acid에 부착하는 역할
  • F : Fusion. viral & cell membrane 융합.
  • M : membrane. core과 envelope 사이의 공간을 메워 virus 형태 유지.
  • NP : Nucleocapsid protein. NP의 농도가 높아지면 복제, 농도가 낮아지면 전사가 일어남.
  • P : Phosphoprotein. RNA editing에 관여.
  • L : Large protein. RNA-directed RNA-polymerase 역할(→ Replication)
• Non-enveloped virus가 소독제 저항성이 더 강하다. ND는 Enveloped virus라 소독제에 약하다. (common disinfectants에 쉽게 inactivation)

replication of NDV in respiratory cell

1. attachment : HN
2. fusion : F
3. replication : RNA-directed RNA-polymerase)
4. budding : cell surface

Strain classification

1. Antigenicity(항원성) test
   • VN(Virus Neutralization) : α-A 항체와 B virus를 합쳐 세포에 접종했을 때, CPE가 나타나면 중화되지 않은 것으로, A virus가 아니라 다른 virus임을 알 수 있음.
   • Agar gel diffustion : agar gel에 다양한 항체를 넣고, 미지의 virus를 incubation → 어떤 항체와 결합해서 중화되는지 확인
   • MAb(Monoclonal antibody) : virus를 접종해서 MAb를 얻음 → 형광 염색 등으로 확인
2. Pathogenicity(병원성) test
   • MDT(Mean Death Time) : virus를 계태아종란에 접종했을 때 얼마나 빨리 죽는가
     • Apathogenic(150이상) - Lentogenic(90-150) - Mesogenic(60-90) - Velogenic(60이하)
   • ICPI(Intracerebral Pathogenicity Index) : SPF 닭의 대뇌에 접종했을 때 얼마나 빨리 죽는가
   • IVPI(Intravenous Pathogenicity Index) : SPF 닭의 정맥 내에 접종했을 때 얼마나 빨리 죽는가
3. plaque formation
4. elution
5. thermostability
6. structure polypeptide
7. oligonucleotide fingerprinting
8. lectin binding
9. genetic characterization

MDT level - phatogenic of NDV

pathogenicity	MDT level
velogenic	< 60H
mesogenic	60-90H
lentogenic	> 90H
asymptomatic	> 90H

60시간 이내에 죽으면 velogenic/highly pathogenic

ICPI level - phatogenic of NDV

pathogenicity	ICPI level
velogenic	1.5-2.0
mesogenic	1.0-1.5
lentogenic	0.2-0.5
asymptomatic	0.0-0.2

OIE 기준 - NDV virulence

• ICPI 0.7 이상
• at least 3 arginine or lysine residues between amino acid residues 113 and 116 of the NDV F

부검소견(Gross Lesions)

• 숙주의 나이와 면역 상태
• lymphoid patch의 necrosis와 hemorrhage
• cecal tonsil의 비대
• 난포성 복막염(egg yolk peritonitis), peritonitis with fibrin deposition(follicle이 복강으로 떨어짐)
• stigma에 출혈
• proventriculus에 출혈

clinical signs of VVND & NVND

• vvND : 심각한 호흡기증상, 눈, 얼굴 쪽에 edema, 녹변(초록색 설사), muscular tremer(사경 전 근육경련), torticollis(사경), 산란율 저하, mortality 0-100%
• NVND : 신경증상 1-2일 후 심각한 호흡기증상, 산란율 저하, 설사

Diagnosis(진단)

isolation and identification of NDV

• isolation : 살아있는 상태로 virus 분리
• identification : 검체 내 virus 존재 확인, 동정

1. 호흡기나 배설강 쪽 swab, 부검 소견이 확연히 보이는 조직들을 sampling
2. 9-11 day chick eggs의 allantoic sac에 접종하여 2-7일 배양
3. HA(hemagglutination) test
   • HA : RBC 응집능. virus의 HN glycoprotein과 RBC의 receptor가 반응
   • HA 가 나타나면, virus가 relase됨. NDV strain에 따라 elution rate가 다름. (B1 strain은 La Sota보다 빠름)
   • qualitative HA(정성분석) : 혈구응집이 나타나는지 확인.
   • quantitative HA(정량분석) : 바이러스를 2배씩 희석하여 반응 진행
   • prozone reaction : 바이러스가 너무 많아서 혈구 응집이 나타나지 않는 현상. RBC의 모든 sialic acid가 바이러스와 결합 → RBC끼리 연결되지 X
4. VN(virus neutralizaiton) test

Antigen detection

1. IFA/FA : (in)direct fluorescence, 검체에 mAb를 붙인 뒤, 형광물질이 붙은 이차항체를 붙임
2. IP : immunoperoxidase. 면역 염색
3. Ag-capture :
4. PCR

Serology

HI(Hemagglutination-inhibition) test

HI level - mortality 관계 (after vvnDV challenge)

HI levels	mortality
~2^2	100%
2^2~2^5	10%
2^4~2^6	0%
2^6~2^8	no death, 심각한 산란율 저하
2^9~2^11	no death, 산란율 저하X
2^11~2^13	향후 6개월간 산란율 저하 걱정X

immune response against NDV

• most protein appears to be antibody mediated against HN glycoprotein
• cell mediated immunity(CMI) involve in viral clearance
• local immunity(IgA, haderian gland 등)가 중요한 역할을 함.