文献情報
文献番号
201225049A
報告書区分
総括
研究課題名
野兎病菌亜種間の病原性相異および動物種間の野兎病感受性の相異に関する研究
課題番号
H23-新興-若手-022
研究年度
平成24(2012)年度
研究代表者(所属機関)
堀田 明豊(国立感染症研究所 獣医科学部)
研究分担者(所属機関)
研究区分
厚生労働科学研究費補助金 疾病・障害対策研究分野 新型インフルエンザ等新興・再興感染症研究
研究開始年度
平成23(2011)年度
研究終了予定年度
平成24(2012)年度
研究費
1,500,000円
研究者交替、所属機関変更
-
研究報告書(概要版)
研究目的
動物由来感染症のひとつ、野兎病の起因菌、Francisella tularensis (野兎病菌)は多種の動物に感染する。マウスは本菌に対し高感受性でこれまで多様な研究が進められて来たが、ラット感染実験、日本分離株の病原性解析の報告はない。平成24年度の本研究課題の目的は、日本分離野兎病菌のラットへの感染、増殖、排出、排除を解析することにより、マウスとラットのにおける本菌感受性相異のメカニズムを解明することである。平成23年度の研究課題から引き続き、保有株や人工培地長期継代菌の病原性に関連する性状の解析も行った。これらのデータは日本国内に海外から病原性が強い野兎病菌が侵入した場合の拡散防止、サーベイランスおよび清浄法対策の検討に貢献する。
研究方法
供試野兎病菌51株(海外由来15株および日本分離36株)のプレート接着能を解析した。またマウスへの病原性が確認されたNVF1株を供試し、日本分離野兎病菌のラットに対する病原性を解析した。さらに感染ラットおよびマウスより得られた試料について比較解析し、動物種間の野兎病菌感受性相異の詳細を解析した。また平成23年度の研究にて細胞内で増殖性が認められなかった株が多数存在した原因が人工培地による長期継代と考えられたため、新鮮分離のNVF1株をEugonチョコレート寒天培地にて120代まで連続継代し、その薬剤感受性、補体感受性、増殖性および形態を比較し、本菌の実験室株の弱毒化メカニズムの解明を試みた。
結果と考察
供試野兎病菌株のうち北米由来の2株にわずかな菌接着能が認められた。これらはいずれも環境由来株であったため、本菌の環境中の生存様式に関わる可能性が示唆されたが、病原性との関連性はないと考えた。
NVF1株をラットへ皮内接種したところ、ラットはいずれも症状を呈さなかった。このことから自然感染にてラットが発症する可能性は低いと考えられた。またNVF1株を腹腔内接種したところ、F344ラットは10^4cfu接種にて接種全4個体が斃死したが、SDラットは10^6および10^7cfu接種群において接種4個体のうち1個体が生残した。このため、F344はSDと比較し、野兎病菌感受性であることが示された。野兎病菌感染マウスとラット由来の血清を比較解析したところ、菌接種21日目のラット血清は微量凝集反応にて高い凝集価が認められ、ウエスタンブロット法にて野兎病菌の17、19および43kDaの蛋白質に対するIgG抗体産生が認められた。一方、マウス血清は凝集力価の上昇が認められず、LPSに対するIgM抗体の反応は強かったがIgG抗体の反応は弱かった。このためマウスとラットの感受性相異は早期の野兎病菌蛋白質に対するIgG抗体産生能の相異に関与する可能性が示唆された。
新鮮分離NVF1株継代菌の性状変化を解析したところ、30代継代菌は細胞内増殖性が減退した。ゲンタマイシン感受性は10から30代継代の間に高くなった。最小培地(CDM培地)における増殖性は40代継代で消失した。120代継代菌の形態は電子顕微鏡による観察で3代継代菌と比較してサイズと外膜構造が大きく変化していることが明らかになった。これより野兎病菌は30代の継代で病原性が変化すると考えられ、保有株の多くが同じ現象により弱毒化している可能性が示唆された。
NVF1株をラットへ皮内接種したところ、ラットはいずれも症状を呈さなかった。このことから自然感染にてラットが発症する可能性は低いと考えられた。またNVF1株を腹腔内接種したところ、F344ラットは10^4cfu接種にて接種全4個体が斃死したが、SDラットは10^6および10^7cfu接種群において接種4個体のうち1個体が生残した。このため、F344はSDと比較し、野兎病菌感受性であることが示された。野兎病菌感染マウスとラット由来の血清を比較解析したところ、菌接種21日目のラット血清は微量凝集反応にて高い凝集価が認められ、ウエスタンブロット法にて野兎病菌の17、19および43kDaの蛋白質に対するIgG抗体産生が認められた。一方、マウス血清は凝集力価の上昇が認められず、LPSに対するIgM抗体の反応は強かったがIgG抗体の反応は弱かった。このためマウスとラットの感受性相異は早期の野兎病菌蛋白質に対するIgG抗体産生能の相異に関与する可能性が示唆された。
新鮮分離NVF1株継代菌の性状変化を解析したところ、30代継代菌は細胞内増殖性が減退した。ゲンタマイシン感受性は10から30代継代の間に高くなった。最小培地(CDM培地)における増殖性は40代継代で消失した。120代継代菌の形態は電子顕微鏡による観察で3代継代菌と比較してサイズと外膜構造が大きく変化していることが明らかになった。これより野兎病菌は30代の継代で病原性が変化すると考えられ、保有株の多くが同じ現象により弱毒化している可能性が示唆された。
結論
本研究にて日本分離野兎病菌NVF1株のラットに対する病原性が明らかになった。既報の海外分離subsp. holarcticaのラット感染実験と比較したところ、日本分離株の病原性は同等と考えられた。ラットは日本に分布する野兎病菌の自然感染により症状を呈す可能性は低いが、野兎病の血清疫学調査に適した動物種と考えられた。ラットの産生抗体が認識する野兎病菌の主要抗原が蛋白質抗原であり、感染マウスや患者から検出される抗体の認識する抗原と異なったため、今後はラットにおける抗体検出法を検討する必要がある。
公開日・更新日
公開日
2013-06-06
更新日
-