トリインフルエンザウイルスのヒトへの伝搬及び病原性獲得機構:人工ウイルスによる分子生物学的解析

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12307008
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 河岡 義裕 東京大学, 医科学研究所, 教授 (70135838)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 堀本 泰介 東京大学, 医科学研究所, 助教授 (00222282) ; 喜田 宏 北海道大学, 獣医学研究科, 教授 (10109506)
• Keywords: インフルエンザウイルス / リバース・ジェネティクス / 病原性 / H5N1 / 香港 / ヘマグルチニン / HA / 組織指向性

Research Abstract

1997年、香港で18人がトリH5N1インフルエンザAウイルスに感染し、そのうち6人が死亡した。ヒトから分離されたH5N1インフルエンザAウイルスはニワトリに対しては全身感染と100%の致死率を示す強毒ウイルスであったが、マウスに対する病原性には違いが認められた。すなわち、インフルエンザウイルスA/Hong Kong/483/97(H5N1)株(HK483)はマウスに対して致死的全身感染を引き起こすが、A/Hong Kong/486/97(H5N1)株(HK486)は致死的感染を起こさない。我々は昨年度までに、リバース・ジェネティクス法を用いて、これらマウスに対する病原性の違いがウイルスのヘマグルチニン(HA)およびポリメラーゼの一つ(PB2)によることを明らかにした。そこで本年度、我々はPB2のアミノ酸配列をHK483およびHK486間で比較検討し、病原性の違いを決定するアミノ酸の同定を試みた。
HK483およびHK486のPB2キメラ蛋白質を持つウイルスを作出してマウスの病原性を調べたところ、627番目のアミノ酸(HK483はLys、HK486はGlu)または675番目のアミノ酸(HK483はLeu、HK486はIle)が重要であることが示された。HK483およびHK486間でこれら2つのアミノ酸をそれぞれ置換したPB2を持つウイルスを作出し、マウスに対する病原性を調べた。その結果、HK483でPB2の627番目アミノ酸をLysからGluに置換したウイルスはマウスに対する病原性を失い全身感染を起こさなかった。また逆にPB2の627番目アミノ酸をGluからLysに置換したHK486は強毒化し、マウスに全身感染を起こした。これらの成績はPB2の627番目アミノ酸一つが、H5N1インフルエンザウイルスの病原性発現を左右することを示している。
このPB2の627番目アミノ酸は、トリインフルエンザウイルスが哺乳動物の細胞で効率良く増殖するのに関与していることが分かっている。そこで次年度は、PB2の627番目アミノ酸の置換による宿主細胞由来致死毒性物質誘導能を比較する。

Research Products

• [Publications] Hatta M., Gao P., Halfmann P., Kawaoka Y.: "Molecular basis for high virulence of Hong Kong H5N1 influenza A viruses"Science. 293. 1840-1842 (2001)
• [Publications] Schultz-Cherry S., Dybdahl-Sissoko N., Neumann G., Kawaoka Y., Hinshaw VS.: "Influenza Virus NS1 Protein Induces Apoptosis in Cultured Cells"Journal of Virology. 75. 7875-7881 (2001)
• [Publications] Kobasa D., Wells K., Kawaoka Y.: "Amino Acids Responsible for the Absolute Sialidase Activity of the Influenza Virus Neuraminidase : Relationship to Growth in Duck Intestine"Journal of Virology. 75. 11773-11780 (2001)
• [Publications] Goto H., Wells K., Takada A., Kawaoka Y.: "Plasminogen-binding activity of neuraminidase determines the pathogenicity of influenza A virus"Journal of Virology. 75. 9287-9301 (2001)
• [Publications] Ito T., Goto H., Yamamoto E., Tanaka H., Takeuchi M., Kuwayama M., Kawaoka Y., Otsuki K.: "Generation of a Highly Pathogenic Avian Influenza A Virus From an Avirulent Field Isolate by Passaging in Chickens"Journal of Virology. 75. 4439-4443 (2001)
• [Publications] Hughes MT., McGregor M., Suzuki T., Suzuki Y., Kawaoka Y.: "Adaptation of influenza A viruses to cells expressing low levels of sialic acid leads to loss of neuraminidase activity"Journal of Virology. 75. 3766-3770 (2001)