2019 Fiscal Year Annual Research Report
Identification of host factors to prevent the emergence of highly pathogenic avian influenza virus
| Project/Area Number |
16K15041
|
|---|
| Research Institution | National Institute of Infectious Diseases |
|---|
Principal Investigator |
酒井 宏治 国立感染症研究所, ウイルス第三部, 主任研究官 (70515535)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | インフルエンザAウイルス / HA開裂 / 宿主プロテアーゼ / ウイルス変異 / TMPRSS2遺伝子欠損マウス |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
インフルエンザAウイルス（IAV）の感染性獲得には、ウイルス膜蛋白質の宿主プロテアーゼによりHAの開裂を受け、膜融合活性を発現する必要がある。IAVはプロテアーゼ遺伝子を持たないため、HA開裂プロテアーゼを宿主から借用する必要があり、IAV増殖場所はそのプロテアーゼが存在する組織に限定される。
野生水禽から発育鶏卵で分離したHA開裂部位がmono-basicなアミノ酸配列の低病原性IAVが、TMPRSS2遺伝子欠損マウス（KOマウス）を用いた感染実験で、生体内でのHA開裂、病原性発現にTMPRSS2が唯一必須の宿主因子であることを明らかにした。また、HA開裂部位がmono-basicなアミノ酸配列を持つIAV（本来はKOマウスで非病原性）が、KOマウスでの連続継代という『プロテアーゼ環境の変化』により、HAに２箇所のアミノ酸変異（HA開裂部位近傍の糖鎖欠失とHA開裂部位の塩基性アミノ酸へのアミノ酸置換）を伴い、KOマウス生体内でTMPRSS2以外の新たなプロテアーゼ利用能を獲得し、病原性を発現することを実証した（ウイルス変異の順番も解明）。また、HA開裂部位近傍の糖鎖欠失を有する自然界に存在するウイルスも、KOマウスでHA開裂することを実証した。一方、野生水禽と家禽のTMPRSS2等のプロテアーゼについて、HA開裂能に有意な差は認められなかった。これまで、報告されている全ての高病原性IAVは、「HA開裂部位の伸長を伴う、塩基性アミノ酸の挿入」であり、本研究での「（伸長の伴わない）アミノ酸の置換」では、鶏では低病原性と考えられる。KOマウスでの連続継代により、TMPRSS2以外の新たなプロテアーゼ利用能を獲得し、KOマウスでの病原性を獲得したが、本研究でも用いた株では、鳥類で認められる変異（HA開裂部位での塩基性アミノ酸挿入）は認められなかった。
|
