ベクターのマイクロバイオームを利用したウイルス性人獣共通感染症制御の新戦略

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21F21393
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Institution: National Institute of Infectious Diseases
• Principal Investigator: 伊澤 晴彦 国立感染症研究所, 昆虫医科学部, 室長 (90370965)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): FAIZAH ASTRI 国立感染症研究所, 昆虫医科学部, 外国人特別研究員
• Project Period (FY): 2021-11-18 – 2024-03-31
• Keywords: 蚊媒介性ウイルス / 昆虫特異的ウイルス / ウイルス干渉

Outline of Annual Research Achievements

近年、疾病媒介蚊の生息域拡大や殺虫剤抵抗性の発達により、世界各所でヒトや動物に有害な蚊媒介性ウイルス感染症の流行拡大が深刻な公衆衛生上の問題となっている。これに対処するための新たな戦略として、自然界の蚊に病気を起こさず共生している昆虫特異的ウイルス（Insect-specific viruses; ISV）による他種ウイルスに対する特異的な負の干渉作用を利用して、自然界の蚊における蚊媒介性ウイルスの増殖抑制と伝播阻止を達成する新技術の確立を目的とした基盤的研究を行った。
まず、蚊媒介性ウイルスの効果的な制御に有用なISVを探索・取得するために、野外の異なる環境において蚊を捕集した。具体的には、長崎県、石川県、鳥取県、バリ島で捕集した蚊を材料とした。加えて、実験室の飼育系統の蚊も対象とした。これら蚊は、種ごとに分け、溶液中で破砕・濾過滅菌し、乳剤を作製した。これからウイルス由来RNAを選択的に抽出し、次世代シークエンサー解析によりそれぞれの保有ウイルス叢解析を行った。また同時に、蚊乳剤を各種蚊由来培養細胞に接種することで、ウイルス分離を試みた。複数回の盲継代の後、細胞培養上清を回収し、次世代シークエンサー解析により分離ウイルスの同定を試みた。
その結果、それぞれの蚊が保有している多種多様なウイルスの存在が明らかになった。また、それらの一部は、培養細胞を用いたウイルス分離にも成功した。これらウイルスのゲノム配列をもとにした分子系統解析の結果からは、そのほとんどがISVであることが推定された。

Current Status of Research Progress

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

Reason

異なる環境の様々な蚊種が保有するウイルス叢の解析を行い、その多様なウイルスの保有実態を明らかすることができた。このうち、いくつかはウイルス分離にも成功し、そのゲノム構造と性状からISVであると推定されたことから、次年度以降に予定している蚊媒介性ウイルスの効果的な制御に有用かどうか調べる実験の素地が整ったため。

Strategy for Future Research Activity

今回、いつくかのウイルスは分離に成功したものの、ウイルス叢を構成するその多くは分離することができなかった。今後、これまでに試していない別の蚊由来培養細胞株を用いることで、これら分離できなかったウイルスの単離を試みる。また多くのISVが、感染に伴う細胞障害を起こさないため、これを指標とするプラーク法などのウイルス定量が困難である。このため、それぞれのウイルスゲノムを定量する系を新たに構築し、今後予定している共感染実験の準備を進める。さらに、蚊細胞への親和性が高く、蚊媒介性ウイルスの増殖に影響を与える可能性のあるISVを選び出す作業を行う。

Research Products

• [Presentation] Arbovirus surveillance and Japanese encephalitis virus genotype IV isolation from Culex vishnui mosquitoes collected on Bali Island, Indonesia, (2021)
  • Author(s): Faizah AN, Kobayashi D, Maekawa Y, Amoa-Bosompem M, Fauziyah S, Mulyatno KC, Subekti S, Rohmah EA, Lusida MI, Mori Y, Miura K, Hirayama K, Isawa H, Sawabe K,
  • Organizer: American Society of Tropical Medicine & Hygiene 70th Annual Meeting
  • Int'l Joint Research