ウシ呼吸器病症候群の重篤化の要因となる病原体間の相互作用の分子メカニズムの解析

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K15665
• Research Institution: Kitasato University
• Principal Investigator: 山本 聡美 北里大学, 獣医学部, 助教 (70801364)
• Project Period (FY): 2021-02-01 – 2024-03-31
• Keywords: BRSV / 牛呼吸器病症候群 / 混合感染

Outline of Annual Research Achievements

ウシの肺炎等の呼吸器病は、ウイルス、細菌、マイコプラズマ等の混合感染と、それに様々な環境的な要因が重なって発症する複合病であり、これらを総称して牛呼吸器病症候群(Bovine respiratory disease complex: BRDC)と呼び、畜産業において大きな経済的問題となっている。本研究は、畜産肉牛が死に至る原因ともなるBRDCの重篤化の機序を分子生物学的な観点に基づいて解明することを目的とした。BRDCにおいては、ウイルスや細菌等の複数の病原体の病原性が相互に影響し合うことにより、単独の病原体による感染症と比較してより重篤な症状に至らしめる。本研究では、ウイルスによる細菌の宿主への接着増強に着目し、ウシの呼吸器に感染するウイルスと細菌の混合感染を培養細胞で再現し、病原体間、あるいは宿主・病原体間の相互作用の存在とその分子機構を明らかにすることを目指した。
BRDCの一次要因と言われるウイルスとして、牛RSウイルス(BRSV)、常在細菌として4種類の細菌を用い、BRSV感染による細菌の細胞接着効率を指標にウイルスと細菌の相互作用の有無を検証した。その結果、BRSVと複数種の細菌の間で相互作用が認められ、BRSV感染がウシの常在細菌による感染症の重篤化を引き起こす可能性が示唆された。さらに、その分子機構を解析した結果、ある細菌の接着増強においては、ウイルスタンパク質の１つがその相互作用に関与していることを同定した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

BRSVと4種類の常在細菌を用いた細胞接着試験の結果、複数種の病原体間での相互作用が認められた。その分子機構を解析した結果、ウイルスタンパク質の１つがその相互作用に関与していることを同定した。さらなる詳細については解析中であるが、総合的に、おおむね順調であると判断する。

Strategy for Future Research Activity

BRSV感染による細菌の接着増強について、病原体種によるその相互作用の有無が明らかとなり、また、そのウイルス側の要因が明らかとなったため、今後はプルダウンアッセイを用いて細菌あるいは宿主細胞由来の接着に関与する因子の同定、解析を行う。また、関与する因子に対する抗体を用い、細胞接着の抑制効果を検証していく。