SARS発症動物モデルの開発とSARS-CoVの病原性発現機序に関する研究

SARS发病动物模型的建立及SARS-CoV致病性表达机制的研究

• 批准号: 17790313
• 负责人: 永田 典代
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: National Institute of Infectious Diseases
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17790313/
• 关键词: SARS-CoV; 病原性発現機序; 感染動物モデル; 感染モデル動物

重症急性呼吸器症候群(SARS)発症モデルの作製とSARSコロナウイルス(SARS-CoV)の病原性発現機構を解明することを目的とした。マウス、ラットはSARS-CoVに感受性を示すが、ウイルスは早期に排除され、SARS発症には至らなかった(Nagata et al., 2006)。そこでまず、マウス、ラットを用いてヒトから分離されたSARS-CoVを繰り返し継代し、その病原性の変化について観察した。10代継代後のウイルスはそれぞれの動物において増殖性、病原性を増したため、動物へ馴化したと考えられた。ウイルスのレセプター結合領域の遺伝子配列を調べたところ、アミノ酸変異を伴う遺伝子変異が一カ所確認できた。構造解析とin vitroの実験からラットにおいてその変異がウイルス感染性の増加に関係することを示唆する所見が得られた。つぎに、4週齢と半年齢動物におけるマウス、ラット馴化ウイルスの病原性を比較した。その結果、いずれの動物も一過性に体重減少がみられたが、半年齢動物で体重減少率が高く、接種1日目から激しい呼吸器症状を示し、3日目以降に30-50%が瀕死となった。組織学的に半年齢では重度な肺水腫と出血を伴う急性肺炎を呈し、死亡例では肺全体に広がる重篤な肺水腫を伴うび漫性肺胞傷害をみとめた。サイトカイン量の測定結果から、半年齢動物における炎症性サイトカインと抑制性サイトカイン応答の不均衡が示唆され、これが炎症の増悪に起因すると考えられた。ヒトと同様にSARS発症のリスク因子として高齢が関与することが明らかとなり、SARS-CoVによるSARS発症のウイルス側因子と宿主側因子の一つが明らかとなった(Nagata et al., 2007)。また同時に、SARS発症動物モデルを作出した。

本研究的目的是建立严重急性呼吸综合征（SARS）发病模型并阐明SARS冠状病毒（SARS-CoV）的致病机制。尽管小鼠和大鼠对SARS-CoV易感，但该病毒很早就被消灭了，并没有导致SARS的发作（Nagata et al., 2006）。首先，我们使用小鼠和大鼠反复传代从人类分离的SARS-CoV，并观察其致病性的变化。经过10代传代后，该病毒在每只动物中的增殖能力和致病性都增强，因此认为该病毒已经对动物产生了习惯。当我们检查病毒受体结合区的基因序列时，我们发现了一种伴随氨基酸突变的基因突变。结构分析和体外实验的结果表明，该突变与大鼠体内病毒感染性增加有关。接下来，我们比较了小鼠和大鼠适应病毒在 4 周龄和半岁动物中的致病性。结果，所有动物都出现了短暂的体重减轻，但半岁动物的体重减轻率较高，并且从接种第一天起就表现出严重的呼吸道症状，体重减轻的30-50%第三天后观察到已经濒临死亡。组织学上，该病例在半龄时表现出急性肺炎，伴有严重肺水肿和出血，在死亡病例中，观察到弥漫性肺泡损伤，严重肺水肿遍布整个肺部。测量细胞因子水平的结果表明，半岁动物的炎症和抑制性细胞因子反应之间存在不平衡，这被认为是由于炎症加剧所致。与人类一样，已经明确老年是 SARS 发病的危险因素，并且由 SARS-CoV 引起的 SARS 发病的病毒和宿主因素之一已得到澄清（Nagata 等，2007） 。与此同时，他们创建了SARS发病的动物模型。

项目成果

Participation of both host and virus factors in induction of severe acute respiratory syndrome in F344 rats infected with SARS coronavirus.

宿主和病毒因素参与 SARS 冠状病毒感染 F344 大鼠严重急性呼吸综合征的诱导。

• 发表时间: 2007
• 期刊: J Virol. 81
• 作者: Nagata N;Iwata N;Hasegawa H;Fukushi S;Yokoyama M;Harashima A;Sato Y;Saijo M;Morikawa S;Sata T.
• 通讯作者: Sata T.

SARS

• DOI: 10.1080/0960310042000310579
• 发表时间: 2004-01-01
• 期刊: Applied Financial Economics
• 作者: Nippani, S.;Washer, K.M.
• 通讯作者: Washer, K.M.

Pathological and virological analyses of severe acute respiratory syndrome-associated coronavirus infections in experimental animals.

实验动物严重急性呼吸综合征相关冠状病毒感染的病理学和病毒学分析。

• 发表时间: 2006
• 期刊: Adv Exp Med Biol. 581
• 作者: Nagata N;Iwata N;Hasegawa H;Asahi-Ozaki Y;Sato Y;Harashima A;Morikawa S;Saijo M;Itamura S;Saito T;Odagiri T;Tashiro M;Ami Y;Sata T
• 通讯作者: Sata T