ボルナ病ウイルスの脳内局在部位と中枢神経系病態の多様性に関する研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14370102
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 生田 和良 大阪大学, 微生物病研究所, 教授 (60127181)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 辻 祥太郎 大阪大学, 微生物病研究所, 助手 ; 小林 剛 大阪大学, 微生物病研究所, 助手 (90324847) ; 朝長 啓造 大阪大学, 微生物病研究所, 助教授 (10301920) ; 小野 悦郎 北海道大学, 遺伝子病制御研究所, 助教授 (00160903) ; 谷山 弘行 酪農学園大学, 獣医学部, 助教授 (90133800)
• Keywords: ボルナ病ウイルス / 中枢神経系疾患 / トランスジェニックマウス / 持続感染 / 精神疾患 / 神経変性疾患 / 加齢 / 神経網

Research Abstract

中枢神経系に起因する疾患は多様で、その多くは原因不明である。本研究の目的は、このような多様な中枢神経病態機序について、ウイルスの持続感染こと宿主因子の違いに依っていることを証明することである。本研究で取り上げているボルナ病ウイルス(BDV)は、そもそもウマの脳脊髄炎の原因ウイルスとして分離されたものであるが、1985年に初めて、精神疾患との関連性が報告された。私たちはウマの運動器障害、またヒトの神経変性疾患との関連性についても検討している。
本年度は、スナネズミ(1日、7日、14日齢)およびラット(7日、14日齢)の脳内(硬膜下腔)に、BDVを脳内接種した。経時的に症状の出現を観察し、必要に応じて剖検脳の病理学的検討(炎症像、BDV RNAおよび抗原発現など)を行った。ラットへのBDV脳内接種では、いずれも無症状に経過したが、スナネズミでは、神経症状が出現し、加齢に伴いこのような症状出現率が低下した。スナネズミでは、脳内の特定の部位のウイルス複製量と神経症状との相関性が認められた。さらに、BDVのp24リン酸化蛋白の脳内発現トランスジェニックマウス(低発現しているGFP4系統および高発現しているGFP20系統)を作成し、観察したところ、GFP20では攻撃性が上昇し、記憶・学習能力の低下が認められた。そこで、脳内でのBDV発現部位を解析したところ、脳内でp24蛋白質を高発現し、海馬の神経網にその蓄積が認められたGFP20の系統では明らかな神経症状を示していることが証明された。GFP20では、海馬でのsynaptophysinならびにBDNFの発現が加齢に伴い顕著に低下することが免疫染色、in situ hybridization、あるいはELISA法により確認された。さらに、海馬におけるセロトニンリセプター(5-HTR_<1A>および5-HTR_<1b>)mRNA量が大きく低下していることが判明した。

Research Products

• [Publications] Watanabe, M., Lee, B.-J., Yamashita, M., Kamitani, W., Kobayashi, T., Tomonaga, K., Ikuta, K.: "Borna Disease Virus Induces Acute Fatal Neurological Disorders in Neonatal Gerbils without Virus-and Immune-Mediated Cell Destructions"Virology. (In press).
• [Publications] Okamoto, M., Kamitani, W., Hagiwara, K., Kirisawa, R., Iwai, R., Nakamura, Y., Kobayashi, T., Tomonaga, K., Ikuta, K., Taniyama, H.: "Detection of Borna Disease virus(BDV)in brain and placenta of equine fetuses and mothers positive for serum BDV-antibodies and BDV RNAs in PBMCs"J. Clin. Microbiol. (In press).
• [Publications] Ibrahim, M.S., Watanabe, M., Palacios, J.A., Kamitani, W., Komoto, S., Kobayashi, T., Tomonaga, K., Ikuta, K.: "Varied persistent life cycles of Borna disease virus in a human oligodendroglioma cell line"J. Viol.. 76. 3873-3880 (2002)
• [Publications] Okamoto, M., Furuoka, H., Hagiwara, K., Kamitani, W., Kirisawa, R., Ikuta, K., Taniyama, H: "Borna disease in a heifer in Japan"Vet. Rec.. 150. 16-18 (2002)
• [Publications] Okamoto, M., Kagawa, Y., Kamitani, W., Hagiwara, K., Kirisawa, R., Iwai, H., Ikuta, K., Taniyama, H: "Borna disease in a dog in Japan"J. Comp. Pathol.. 126. 312-317 (2002)
• [Publications] Hagiwara, K., Okamoto, M., Kamitani, W., Takamura, S., Taniyama, H., Tsunoda, N., Tanaka, H., Iwai, H., Ikuta, K: "Nosological study of Borna disease virus infection in race horses"Vet. Microbiol. 84. 367-374 (2002)
• [Publications] Tomonaga, K., Kobayashi, T., Ikuta, K.: "Molecular and cellular biology of Borna disease virus infection"Microbes and Infect.. 4. 491-500 (2002)
• [Publications] Ikuta, K., Ibrahim, M.S., Kobayashi, T., Tomonaga, K.: "Borna Disease Virus and Infection in Humans"Front. Biosci. 7. d470-d495 (2002)
• [Publications] Ikuta, K., Hagiwara, K., Taniyama, H., Nobotny, N: "Chapter 4. Epidemiology and infection in natural animal hosts. In Borna disease virus : role in neurobehavioral disease"K. M. Carbone(ed.). ASM Press. 37 (2002)