遺伝子の「挿入/欠失」はB型インフルエンザウイルス特有の進化機構か？

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K18907
• Research Institution: Iwate Medical University
• Principal Investigator: 小田切 崇 岩手医科大学, 医学部, 助教 (80770221)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: B型インフルエンザウイルス / 進化 / 変異株 / HA遺伝子

Outline of Annual Research Achievements

B型インフルエンザウイルスはA型インフルエンザウイルスと同様、点突然変異を繰り返す抗原連続変異によって宿主免疫から逃れ、生き残りを図ってきた。しかし近年、B型インフルエンザウイルスのVictoria系統株（B/Vic系統株）においてHA遺伝子の一部を欠失させることで抗原性を大きく変化させたウイルスが出現し、その変異株の流行が拡大している。一方でヒトの中で流行するA型インフルエンザウイルスではこの遺伝子の欠失という現象はみられていない。
本研究では遺伝子の欠失（あるいは挿入）がB型インフルエンザウイルス特有の進化様式ではないかと考え、培養実験系を用いたB型インフルエンザウイルスの進化機構解明と今後の進化予測を目指している。
B型インフルエンザウイルスのHAにはいくつかのエピトープが存在していることが既に報告されており、本年度はこれまでに登録されているB/Vic系統株のHA遺伝子配列を比較することで、高頻度に変異を起こしているエピトープ領域の検索を試みた。
加えて欠失が生じたエピトープを含む領域に結合できる抗体を用いてウイルスと共培養することで変異株の作出を目指した。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

本年度は既に報告されている複数のエピトープのうち、2016年の流行株で遺伝子の欠失が生じたエピトープを含む領域に焦点を当て、変異株の作出ならびに性状解析を行うことにした。
標的とするエピトープを含む領域のアミノ酸配列からペプチドを合成してマウスに投与することで、標的領域に対する特異抗体の作出を試みたが、高力価の抗体を取得することができず、変異ウイルスの作出まで至らなかった。

Strategy for Future Research Activity

B型インフルエンザウイルスの変異株作出に必要となる抗体を得るために、再度、標的とするエピトープを含む領域の合成ペプチドをマウスに投与することで、標的領域に対する特異抗体の作出を試みる。
加えて中和能をもちB/Vic系統のHAに特異的に結合する市販の抗体を入手し、特異抗体とB型インフルエンザウイルスを用いてB型インフルエンザウイルス変異株の作出を試みる。
また遺伝子登録データベースを活用し、欠失株と従来の欠失がない株の間で全セグメントの遺伝子配列を比較し、流行の主流となる株が従来の欠失がない株から欠失株へと置き換わるに至った要因を遺伝子配列の側面から探索する予定である。

Causes of Carryover

研究進捗に遅れが生じているものの、近年の日本におけるB型ウイルス流行を把握するために近年日本で分離されたB型ウイルス流行株の遺伝子解析を行うなど計画的な助成金の使用ができた。
しかし新型コロナウイルス流行のため、参加予定だった学会が中止または延期されたため、若干の未使用額が生じた。
次年度は、本年度予定していた特異抗体を用いたB型インフルエンザウイルスの変異株作出の系を構築するとともに、作出に成功した変異ウイルスの遺伝子性状解析を実施する予定であり、これらの実験に未使用額と来年度助成金を使用する予定である。