Effect of the maternal vaccination on the calf diarrhea

総説

母牛へのワクチネーションによる子牛下痢症に対する効果の実際
岡田伸隆
株式会社
（〒611−0041

微生物化学研究所京都府宇治市槇島町24、16番地）

TEL：0774−22−4518
FAX：0774−24−1407［要約］
生産現場での牛へのワクチネーションの効果の実際として、母子免疫型の牛の下痢症ワクチンの子牛下痢症に対する効果について検討した。ワクチンとしては牛下痢５種混合不活化ワクチンを用いて、分娩前の母牛にワクチン注射を行い、効果の検討として、産子の糞便中への牛ロタウイルス排泄状況をワクチン未注射対照群と比較した。その結果、ワクチン注射群で72頭中19頭（26%）、対照群で50頭中23頭（46%）の子牛糞便からウイルスが分離され、ウイルス排泄に対する減少効果が確認された。しかし、ワクチン注射時において既に自然感染による抗体を保有しており、ワクチン注射後の抗体価において両群で違いが認められず、産子におけるウイルス排泄状況に差がない例も認められた。この例ではワクチン注射とは関係なく母牛血清中抗体価が低い子牛においてウイルス排泄が認められる傾向があり、このことより、ワクチン注射を行うにあたっては抗体価が低い牛群においてより高い効果が期待されることが示唆された。牛ロタウイルス感染子牛における糞便中抗体価とウイルスの排泄状況を確認した結果では、糞便中抗体価が低い検体においてよりウイルスが分離されることから、抗体を保有する初乳の重要性が示唆された。母子免疫型ワクチンはあくまでも受動免疫であり、初乳を介しての子牛における効果は限られている。子牛の能動的な免疫の開始時期が重要であり、特に下痢症の場合は腸管における粘膜免疫が有効であると思われる。早期に子牛の免疫を始動させ得る粘膜免疫型ワクチンの開発が望まれる。
【キーワード：牛ロタウイルス、ワクチン、子牛下痢症】［はじめに］

牛コロナウイルス病は、牛コロナウイルスの牛の下痢症は、経済的損失に直結する主要な感染により発病する牛の伝染性下痢症で、子牛疾病の一つであり、その原因として、ウイルス並びに成牛が感染、発病する［6, 9］。子牛が感性、細菌性及び原虫性等の感染性因子、食餌性染すると軽い発熱と白血球減少を伴って激しいや神経性等の非感染性因子等様々な要因があげ下痢を起こし、発育不良や死亡する場合がある。

られる。その感染性因子のうち、牛ロタウイル

牛の大腸菌症は、大腸菌Escherichia coliに起ス病、牛コロナウイルス病及び牛の大腸菌症は因する疾患であり、病型は下痢、敗血症、関節発生数も多く、下痢を主徴とする重要な疾病で炎など多彩である。特に、下痢は子牛におけるある。牛ロタウイルスは、すべての年齢の牛に死亡・淘汰の主要な原因であり、その原因菌は感染するが、若齢牛ほど発病率が高く症状も重毒素原性大腸菌（ETEC）、腸管病原性大腸菌、篤である。

腸管組織侵入性大腸菌、ベロ細胞毒産生性大腸− 61 −

Journal of Japanese Society for Clinical Infectious Disease
in Farm Animals Vol.4 No.2 2009

母牛へのワクチネーションによる子牛下痢症に対する効果の実際

菌、腸管凝集粘着性大腸菌などに分類される。

子牛の糞便中へのウイルス排泄状況を比較しこのうち、子牛ではETECによる下痢が重要でた。ワクチン注射群には分娩約1.5か月前およある。牛では、K99線毛が重要な付着因子であび0.5か月前の２回、ワクチン1mLを筋肉内にり［4］、K99線毛抗原のワクチンとしての有効注射した。母牛の血清中抗体価および子牛の糞性が報告されている［1］。

便中への病原体の排泄について検討を行った。

子牛の下痢症については、これら複数の病原表１に分娩後の母牛の血清中抗体価を示した。

体による重感染の形をとる場合も少なくない。

いずれの病原体においても、試験群で対照群とそこで、効果的な牛の下痢症予防薬として開比較して高い抗体価が確認された。抗体応答の発した牛ロタウイルス、牛コロナウイルス及び成績については、野外における浸潤状況を反映

大腸菌混合ワクチンについて、その効果を報告する形で、ワクチン注射時において牛ロタウイする。

ルス及び牛コロナウイルスに対する抗体保有

本ワクチンの臨床試験を、４試験地で実施し牛が多く認められ、特に牛ロタウイルスG10Pたところ、ワクチン注射により各ウイルス及び［11]型および牛コロナウイルスでは他と比べ細菌に対する抗体応答が確認され、子牛におけてワクチン注射群と対照群との差が少ない成績

る牛ロタウイルスの排泄状況について、ワクチであった。大腸菌については、抗体陰性牛がほン注射群と対照群とで有意差が認められた。本

とんどであり、ワクチン注射群と対照群とで明稿においては、下痢症ワクチンに含まれる病原体のうち、ワクチンの有効性について、牛ロタウイルスを中心にその成績を報告する。

表１［母子免疫型下痢症ワクチン］

ワクチン注射群および対照群の母牛の血清中抗体価（幾何平均値）

試験地

病原体

A

牛ロタウイルス

牛 ロ タ ウ イ ル ス と し て はGunma 8701株

ルス培養液を、牛コロナウイルスについては、
株 で あ るNo.66/H株 を 用 い、 同 一 の 製 造 方C

牛ロタウイルスの一つであり、牛にも病原性を示すK99線毛保いる。

合計− 62 −80.0

88.3

59.4

499.8

51.7

G6P[1]

861.4

794.8

G6P[5]

176.7

153.2

G10P[11] 160.0

128.8

131.3

110.6

大腸菌

2377.6 80.5

牛ロタウイルス

牛ロタウイルス

G6P[1]

1451.9 452.5

G6P[5]

248.7

190.3

G10P[11] 109.6

95.1

90.7

5.9

852.0

118.9

G6P[1]

320.0

137.2

G6P[5]

111.1

37.0

G10P[11] 83.0

31.7

牛コロナウイルス

117.6

50.4

大腸菌

446.3

50.0

G6P[1]

622.5

239.2

G6P[5]

牛ロタウイルス

152.8

68.7

G10P[11] 121.3

80.0

牛コロナウイルス

98.3

57.8

大腸菌

756.8

63.3

［糞便中への牛ロタウイルスの排泄頭数減少効果］

日本家畜臨床感染症研究会誌
４巻２号 2009

40.0

大腸菌
D酸アルミニウムゲルを添加したワクチンである。

ワクチン注射群72頭および対照群50頭に分け、

148.5

G10P[11] 137.9

牛コロナウイルス

各抗原をホルマリンで不活化後混合し、リン黒毛和種およびホルスタイン種の妊娠牛をG6P[5]

牛コロナウイルス

は、“京都微研 豚大腸菌ワクチンの製造用株有大腸菌であるT-2株の精製線毛を抗原として107.7

大腸菌
B“京都微研 牛コロナワクチンと同一の製造用法で作製する可溶化抗原を、大腸菌について624.4

牛コロナウイルス（G6P[1]型 ）、Hyogo 9301株（G6P[5]型 ）、及びShimane 9501株（G10P［11]型）のウイ

注射群 対照群G6P[1]

Effect of the maternal vaccination on the calf diarrhea

イマーを用いたPCRによる牛ロタウイルスの確な違いが認められた。
子牛において病原体の排泄が確認された頭数型別を実施した。牛ロタウイルスの型は、試験について、ワクチン注射群と対照群を比較した

地Aにおいて、G6P[5]型およびG10P[11]型、ところ、牛コロナウイルスと大腸菌では排泄が試験地BにおいてG10P[11]型、試験地Cおよ確認された頭数が少なかったため、有意差が認びDにおいてG6P[5]型であった（表6）。ワクチ

められなかったが、牛ロタウイルスについては、

ン注射群においても牛ロタウイルスの排泄は認有意差が認められ、注射群で排泄している頭数められており、中でも試験地BのG10P[11]型が少ない成績が得られた。（表２〜５）。

についてはワクチン注射群、対照群ともに多数

有意差検定については、病原体の排泄が確認の子牛でウイルスの排泄が確認された。この試された頭数について、試験群と対照群を比較し

験地Bにおいては、大腸菌以外の病原体に対すχ2検定及びFisherの直接法による検定を行った。

る抗体価が両群において同程度であり、自然感

牛ロタウイルスの排泄と抗体価の関係につい染抗体の存在が成績に影響を及ぼしていると考て、より詳細に解析するために、型特異的プラえられた。

表2表3

子牛における牛ロタウイルスの排泄
排泄の有無
群

試験頭数

有無試験地

群

試験頭数

有無A

注射群

28424A

注射群

28028

対照群

19811対照群

19217注射群

1477注射群

14014対照群

1688対照群

16016

注射群

1138注射群

11011対照群

413対照群

404

注射群

19514

注射群

19019

対照群

1165対照群

11011注射群

72

1953

注射群

72072

対照群

50

2327

対照群

50248

CD
合計

BC頭数

表4D合計1)

子牛における大腸菌の排泄

頭数

表５排泄の有無1)

ワクチン注射群と対照群との病原体排泄頭数の比較（合計頭数での有意差検定）

試験地

群

試験頭数有無病原体

P値

有意差の有無

A注射群

28127

ロタウイルス

0.0076

有対照群

19118

牛コロナウイルス

0.1660

無注射群

14113

大腸菌

0.1214

無対照群

16313

注射群

11011対照群

404

注射群

19019

対照群

11110

注射群

72270

対照群

50545

BCD
合計1)

排泄の有無 1)試験地

B1)子牛における牛コロナウイルスの排泄1)

頭数− 63 −Journal of Japanese Society for Clinical Infectious Disease
in Farm Animals Vol.4 No.2 2009

母牛へのワクチネーションによる子牛下痢症に対する効果の実際

表６

牛ロタウイルスのPCRによる型別

試験地
A型

排泄頭数 / 試験頭数（%）
注射群
対照群

G6P[1]

0/28（0%）G6P[5]

0/28（0%）0/19（0%）2/19（10.5%）

G10P[11]B

4/28

6/19（14.3%）（31.6%）

G6P[1]

0/14（0%）0/16（0%）G6P[5]

0/14（0%）0/16（0%）G10P[11]

7/14（50%） 8/16

G6P[1]

0/11（0%）0/4（0%）

G6P[5]

3/11

1/4（25%）（50.0%）C

図１

G6P[1]型牛ロタウイルスに対する抗体価

図２

G6P[5]型牛ロタウイルスに対する抗体価（27.3%）
D

合計

G10P[11]

0/11（0%）0/4（25%）

G6P[1]

0/19（0%）0/11（0%）G6P[5]

5/19

5/11（26.3%）（45.5%）

G10P[11]0/19（0%）0/11（0%）G6P[1]

0/72（0%）0/50（0%）G6P[5]
G10P[11]

8/72

9/50

（11.1%）（18.0%）

11/72

14/50

（15.3%）（28%）

そこで、次に自然感染抗体レベルの把握を目的として、野外における牛ロタウイルスに対する抗体保有状況の確認を行った。牛ロタウイル
スに対するワクチン未接種であることが明らかな母牛約400頭について、G6P[1]型、G6P[5]型およびG10P[11]型に対する中和抗体価測定を実施した。その結果、それぞれ幾何平均値でG6P[1]型に対して208倍、G6P[5]型に対して

図３ G10P[11]型牛ロタウイルスに対する抗体価207倍、G10P[11]型に対して177倍の抗体価が確認され、野外における牛ロタウイルスの浸潤および自然感染抗体のレベルが明らかとなった（図１〜３）。

日本家畜臨床感染症研究会誌４巻２号 2009

− 64 −

Effect of the maternal vaccination on the calf diarrhea［母牛血清中抗体価と子牛糞便中へのウイルス

表７

試験地 B における母牛血清中抗体価と子牛糞便中へのウイルス排泄との関係排泄との関係］

排泄の有無

多数の子牛からウイルス排泄が認められた試

抗体価

頭数有無験地Bについて、母牛の血清中抗体価と子牛に80倍未満

550

おけるウイルス排泄との関係を確認するため80倍以上

251015に、母牛の血清中抗体価をワクチンでの最低有効抗体価と設定している80倍を基準として二群に分け、比較を行った。その結果、中和抗体

表８

ワクチン注射時の抗体価と抗体応答
牛ロタウイルス

ワクチン注射時の抗体価 G6P[1]

価80倍未満において5頭中5頭でウイルス排泄があり、母牛血清中抗体価と子牛糞便中へのウイルス排泄との関係が確認された（P=0.0421）

1/1（100）

105/5（100） 7/7（100） 2/2（100）209/9（100） 8/8（100） 5/6（83）80［血清中抗体価とワクチンに対する抗体応答］
抗体価の低い母牛に対してのワクチンによる160

抗体誘導がより重要であると考えられたため、

320

ワクチン注射時の抗体価と抗体応答の関係につ640いての確認を行った。その結果、ワクチン注射

G10P[11]<1040（表７）。

G6P[5]

18/24

19/21

15/22（75）

（90）

（68）

25/36

16/25

35/51（69）

（64）

（69）

26/43

17/28

15/44（60）

（61）

（34）

17/48

13/38

7/52（13）

（35）

（34）

12/28

12/41

（43）

（29）

2/31（6）時における抗体価が低い個体において、より良

1280

4/19（21） 2/11（18）1/17（6）

好な抗体応答が認められた（表８）。

2560

0/6（0）

0/3（0）

5120

1/1（100）

0/2（0）

抗体価が陽転した頭数または抗体価が２倍以上上昇した頭［糞便中抗体価とウイルス排泄との関係］

数/試験頭数（）は100分比

母牛が抗体を保有している場合でも、その子牛において糞便中からロタウイルスが分離される例は多数見受けられる。試験地Bにおいて試

表９験牛30頭から生後28日齢までの期間に採剤し糞便中中和抗体価とウイルス分離との関係

糞便中中和抗体価＊

陽性

陰性

合計

陽性率（%）<14010814827.0

1474785.1

201151150.04081810.0

8058

580.0

16044440.032027270.0

640880.0

た糞便計563例について、糞便中中和抗体価とウイルス分離との関係を確認したところ、糞便中抗体価は日齢とともに低下し、その後にウイルスが分離される傾向が認められ、２倍以上の中和抗体価を示した糞便からは、ウイルスが分離されない結果であった（表９）。
［おわりに］＊

母子免疫型の牛の下痢症ワクチンの子牛下痢ウイルス分離

1280440.0

合計

445195637.8

糞便をPBSで10w/v%となるように浮遊、糞便乳剤とし、その遠心上清を56℃で30分間熱処理したものを検体とした。

症に対する効果については、数々の報告があるが、その評価は様々である［2, 3, 5, 7］。今回、
牛下痢症ワクチンの効果について、糞便中への− 65 −Journal of Japanese Society for Clinical Infectious Disease
in Farm Animals Vol.4 No.2 2009

母牛へのワクチネーションによる子牛下痢症に対する効果の実際

Infect. Immun. 25 : 121-126.

病原体の排泄状況を指標とした解析を行った結果、牛ロタウイルスの排泄状況において、ワク２. 石田充亮. 2007. 牛下痢5種混合ワクチン

チンの効果を示す成績が得られた。しかし、試を用いた黒毛和種子牛の下痢予防. 臨床獣験地別およびウイルスの型別に解析を行うと、医. 25 : 13-17.

ワクチン注射群と対照群とでその排泄状況が同

３. 小原潤子. 2007. ワクチネーションによ程度であるケースも認められた。また、ワクる子牛下痢症のコントロールと野外応用

チン注射とは無関係に、自然感染により高い抗例. 日本家畜臨床感染症研究会誌. 2(2) :体を保有している母牛も多数認められることか

17-27.

ら、特に抗体価が低い母牛へのワクチン注射が４. 中 澤 宗 生. 1992. 牛 の 大 腸 菌 症 と 大 腸より効果的であると考えられた。自然感染例で菌 性 下 痢 ワ ク チ ン. 獣 医 畜 産 新 報 45 :は、糞便中の抗体価が低下した時期に糞便中か679-687.

ら多数のウイルスが分離される傾向が認められ

５. 関慶久, 大池裕治, 清宮幸男, 八重樫岳司.

たことから、初乳中の抗体価の重要性が伺えた

2005. ワクチンによる新生子牛のA群ロタが、ワクチンにより高められた母牛の抗体価がウイルス予防. 日獣会誌. 58 : 602-606.

初乳を介して子牛に影響を与える期間は限られ

６. 谷口佐富, 岩本仁司, 福浦弘幸, 伊藤英雄,

るため、子牛の能動的な免疫の開始時期が重要界外であると思われた。特に下痢症の場合は腸管にる牛コロナウイルス感染症の再発生例. 日おける粘膜免疫が有効であると思われるため、獣会誌. 39 : 298-302.

早期に子牛自身の免疫を始動させ得る粘膜免疫昇, 長門芳一郎. 1986. 成牛におけ７. 高橋純子, 高橋浩吉, 藤倉尚士, 渡辺栄次,小形芳美, 阿部型ワクチンの開発が望まれる。

栄. 2007. 黒毛和種子牛の感染性下痢症を再考する. 日本家畜臨床［引用文献］

感染症研究会誌. 2(1) : 29-34.

１. Acres, S. D., Isaacson, R. E., Babiuk,

８. Tsunemitsu, H., Yonemichi, H., Hirai,

L. A. and Kapitany, R. A. 1979.

T., Kudo, T., Onoe, S., Mori, K. andImmunization of calves against

Shimizu, M. 1991. Isolation of bovine

enterotoxigenic colibacillosis bycoronavirus from feces and nasal

vaccinating dams with purified K99

swabs of calves with diarrhea. J. Vet.

antigen and whole cell bacterins.

Med. Sci. 53 (3) : 433-437.

Effect of the maternal vaccination on the calf diarrhea
Nobutaka Okada
Kyoto Biken Laboratories, Inc.
（24-16, Makishima, Uji, Kyoto 611-0041, Japan）

日本家畜臨床感染症研究会誌４巻２号 2009

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