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繁殖・呼吸障害症候群（PRRS）は、30年以上に渡って国内外の養豚業界に甚大な経済的被害をもたらしてきたウイルス感染症だが、いまだ効果的な対策が確立されていない。作用機序が不明なまま使用されている弱毒生ワクチンが一定の効果を示しているが、その活用方法や評価基準は免疫学の一般常識と馴染まない部分が多い。本研究課題は、PRRSウイルスの分子生物学的な基礎研究に取り組み、ウイルス学的な特性に関する新たな知見を得ることで、より効果的なPRRS対策を提示することを目的とし、当該ワクチンが「PRRSウイルスが細胞レベルの干渉現象を引き起こすことで作用する」という仮説を立て、その検証と分子基盤の解明に取り組んだ。
予備実験において、細胞のPRRSウイルスに対する感受性は細胞周期に依存する可能性が示された。そこで、各種化合物を用いて培養細胞の細胞周期を同調させた上でPRRSウイルスを接種し、感染細胞の割合を計測・比較した。その結果、細胞のPRRSウイルスに対する感受性は、G2期で上昇しG1期で低下することが明らかとなった。
上記実験過程において、PRRSウイルスが培養細胞に持続感染する可能性が確認された。そこで遺伝的背景の異なるPRRSウイルス4株を用い、各ウイルス株の持続感染細胞株を樹立した。これらの持続感染細胞株は、接種ウイルス株の種類を問わず、培養上清中に高力価の感染性ウイルスを産生しながら増殖したが、継代を繰り返すことでウイルス力価は低下した。これらの持続感染細胞株へ、同種または異種のPRRSウイルス株を重感染させたところ、いずれの細胞株も細胞変性効果を示すことなく増殖し続け、「細胞レベルの干渉現象」を示唆する状態が確認された。これら持続感染細胞株の遺伝子発現プロファイルを調べるためRNAseq解析を実施し、各持続感染細胞株に共通する特徴的な遺伝子発現パターンを明らかにした。
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