| 研究課題/領域番号 |
15K18795
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| 研究機関 | 日本大学 |
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研究代表者 |
小熊 圭祐 日本大学, 生物資源科学部, 講師 (50436804)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | ウイルス遺伝子の変異 / ウイルス病原性の変化 |
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| 研究実績の概要 |
猫コロナウイルス（FCoV）には軽度の下痢を起こす病原性の低い猫腸コロナウイルスと、腹水や胸水などの滲出液が貯留し、致死的な経過を取る猫伝染性腹膜炎（FIP）を起こすFIPウイルスが存在する。FIPウイルスは猫腸コロナウイルスが猫体内でゲノムに変異を起こして病原性が転換して発生すると考えられており、本申請研究では腹水や糞便中のFCoVのゲノム塩基配列を比較することにより、病原性の転換にかかわる可能性のあるウイルス遺伝子の同定を進めている。そのうち、これまでにおこなったウイルスのS（スパイク）遺伝子の解析では、大部分の血清型Ⅰ型のFIPウイルスにおいてアミノ酸の置換につながる変異が生じているとされるコドン1058およびコドン1060の塩基配列を決定した。その結果、既報のデータと同様に大部分の滲出液中のウイルスに変異が認められたが、糞便中のウイルスには認められなかった。したがって、これらの部位のアミノ酸の変化はウイルスの病原性の変化と密接に関連している可能性が考えられた。この成果の一部は平成28年9月に開催された第159回日本獣医学会学術集会にて口頭発表した。また、平成29年度中にまとめて学術雑誌に投稿予定である。3c遺伝子も約50～70％のFIPウイルスにおいて蛋白の短縮につながる変異が報告されているため、本研究でその塩基配列の解析を進めている。これまでに解析した滲出液中ウイルスの87.5%に3c蛋白の短縮につながる変異が認められた。また、変異の認められなかった症例の一部は滲出液および糞便の両検体が得られたため、これらから検出されたウイルスについて3c蛋白アミノ酸配列の変化を比較した結果、数箇所のアミノ酸に置換が認められた。したがって、これらのアミノ酸置換が3c蛋白の性状を変化させている可能性が考えられる。3c蛋白の変化も平成29年度中に論文として学術雑誌に発表する予定である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
現在までに得た検体の内、約60症例では猫コロナウイルスが明瞭に検出され、それらについてS遺伝子や3c遺伝子の解析を進めている。過去の他グループの研究においても約20例～30例のFIP症例のデータが論文としてまとめてられているため、本研究でこれまでに集めた症例数も発表できる水準に達していると考えている。また、平成29年度は当初の計画どおり次世代シーケンサーによる猫コロナウイルスのゲノム解析を行う予定である。猫コロナウイルスの1本鎖RNAゲノムサイズは約30キロ塩基であり、従来のキャピラリー方式のシーケンサーでは全長にわたる塩基配列の解析が困難である。対象となる検体としては、主に滲出液と糞便がセットで得られた症例と、比較的稀なS遺伝子に変異の無い猫コロナウイルスおよび、症例数の少ない血清型Ⅱ型の猫コロナウイルスの滲出液の症例が中心となる予定である。本解析では猫腸コロナウイルスとFIPウイルスとのアミノ酸配列の比較を行って、アミノ酸の置換や蛋白の短縮につながるゲノム変異部位を同定する。猫コロナウイルスのウイルス蛋白の機能に関する報告は少ないため、それらの機能解析を進め、ウイルスの病原性転換を起こす可能性のある変異箇所を絞り込む予定である。既に一部のウイルス蛋白質については細胞内での機能解析に有用と考えられる実験結果を得ており、当該遺伝子を平成29年度以降の主要な解析対象とする予定である。また、分離が困難な血清型Ⅰ型の猫コロナウイルスを効率よく分離する培養細胞の樹立を目的として、これまでに他グループから報告されているウイルスの受容体となる細胞蛋白を強制発現させた培養細胞は既に作出済みであり、平成29年度に実験を行う。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成29年度はウイルスのS遺伝子および3c遺伝子に関する論文を投稿予定であるが、7遺伝子という詳細な機能の未確定なウイルス遺伝子についての論文も投稿する予定である。健常な猫の糞便からも7遺伝子の機能がほぼ無くなったと考えられるウイルスが検出されており、インターフェロンに対する抵抗性にも関与する可能性が示唆されている。申請者の現在の仮説として、ウイルスの病原性の変化には多段階のステップがあり、ウイルスゲノム中の複数の遺伝子の変化により病原性が段階的に上昇すると考えている。そのため、ほぼ全例のFIPウイルスで変化が認められるS遺伝子が第一に重要であるが、宿主である猫の抵抗性によっては発症せず、3c遺伝子や7遺伝子などにも変異が生じるとFIPを引き起こすための病原性が高まる可能性を考えている。猫コロナウイルスの包括的なゲノム解析のためには次世代シーケンサーを使用した実験が必要であり、そこから発見された変異箇所がウイルスの性状を変化させることについては蛋白の機能解析から明らかにする予定である。これらの研究から平成29年度以降も遺伝子変異によるウイルス性状の変化についての研究を進める。将来的にはウイルス遺伝子の変異による蛋白の性状変化の解析に裏付けがある、ウイルスの遺伝子解析によるFIPの診断法を確立することを目標とする。
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| 備考 |
ホームページ上で当研究室員が筆頭著者の研究論文および、当研究室員が学会にて直接口頭発表を行った演題を紹介している。研究論文はトップページにて簡単な内容の紹介をしている。
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