ジカウイルスアジア型株間の比較に基づくジカウイルスの病態発現機序の解明

2019 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19J21312
• Research Institution: Waseda University
• Principal Investigator: 稲垣 拓哉 早稲田大学, 理工学術院, 特別研究員(DC1)
• Project Period (FY): 2019-04-25 – 2022-03-31
• Keywords: ジカウイルス / リバースジェネティクス

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、アジア型のジカウイルスで病原性の異なる株の比較を通じて、近年のジカウイルスの流行の背景にあるウイルスの遺伝子変異や、ジカウイルスの病原性にかかわるウイルスタンパク質およびアミノ酸を探索し、ジカウイルスの病態発現機序の解明を目指す。
2019年度は病原性にかかわるウイルスタンパク質およびアミノ酸の探索に必要な、ジカウイルスの遺伝子組換え系の構築を行った。ジカウイルスのPRVABC59株およびNIID123株を使用した。はじめに、ウイルスのゲノム全長cDNAのクローニングを試みたが、ウイルスゲノムcDNAの不安定性のために成功しなかった。そこで、ゲノムcDNAを3断片に分割することで、クローニングに成功した。各断片をPCRによって連結することで、ウイルスゲノム全長のcDNAを得ることができた。ゲノムの5'端にCMVプロモーターを、3'端にhepatitis delta virusのリボザイム配列を付与したcDNAをVero細胞にトランスフェクションし、組換えジカウイルスを作製した。組換えウイルスのゲノム配列、およびVero細胞での増殖能は、親株のそれらと一致することを確認した。
この系を用いて、PRVABC59株とNIID123株のキメラウイルスを作製した。計画通りのゲノム配列を持つウイルスが作製できた。今後はキメラウイルスのin vitroおよびin vivoでの性状解析を行い、ウイルスのタンパク質およびアミノ酸がウイルスの表現型に与える影響の解析を行う。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

ウイルスの遺伝子組換え系の構築に想定以上の時間がかかった。本研究で用いるマウスは所属する研究機関で繁殖しているが、組換えウイルスの作製が進まず、動物実験の計画が立てられない状況であった。キメラウイルスの作製と、ウイルスのin vitroでの性状解析は順次進めているが、in vivoでの病原性解析が遅れている。

Strategy for Future Research Activity

培養細胞での増殖能およびマウスに対する病原性の低いNIID123株をベースに、ゲノムの一部を増殖能および病原性の高いPRVABC59株のものに置換したキメラウイルスを作製する。PRVABC59株のどの領域が、PRVABC59株の強い病原性を決定しているのか絞り込む。それに先立ち、まずはキメラウイルスの表現型を、培養細胞での増殖性などを指標としてin vitroで解析する。表現型に変化のあったウイルスは、in vivoでの病原性解析に進める。
絞り込んだ領域に関して、PRVABC59株をベースにNIID123株のそれに置換したキメラウイルスを作製し、その領域がPRVABC59株の病原性を減少させるかを検討する。
病原性にかかわるアミノ酸が同定された場合は、その組換えウイルスタンパク質を作製する。ウイルスタンパク質の性状を考慮した解析を行い、ウイルスタンパク質がジカウイルスの病原性に関与するメカニズムを解析する。