リッサウイルスに対する免疫応答の比較
研究は、異なるリッサウイルスがハムスターの免疫システムにどのように影響するかを調べている。
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リッサウイルスは、人間を含む哺乳類に深刻な病気である狂犬病を引き起こすウイルスだよ。狂犬病ウイルス(RABV)が最も有名で、毎年約59,000人が亡くなっているんだ。RABVは主に感染した動物の噛み傷や引っかき傷を通じて広がる。一度感染すると、ウイルスは傷口で増殖してから神経系に移動し、重度の脳損傷などを引き起こす。
対照的に、他のリッサウイルスはあまり広がらなくて、主にコウモリに見られる。ほとんど他の動物に感染することはなく、感染サイクルを新たに始めることはほとんどない。これらの他のウイルスがどのように病気を引き起こし、免疫系がどのように反応するかについてはあまり情報がない。ほとんどの知識はRABVの研究から来ているけど、研究者たちはこれらの非RABVウイルスが異なるかもしれないと気づき始めている。ドゥヴェンハーゲウイルス(DUVV)などの他のウイルスは、神経系を侵入する能力が低く、特定の動物実験で良い免疫反応を引き起こすこともある。
研究目的
この研究では、あまり知られていないリッサウイルスであるウェストコーカシアンバットウイルス(WCBV)を調べて、シリアンハムスターという別の動物の免疫系との相互作用を理解しようとしている。このウイルスはロシアのコウモリで初めて発見され、後にイタリアの猫でも見つかった。WCBVをRABVやDUVVと比較して、免疫系への影響や病気の引き起こし方を見ている。
WCBVとその影響についての発見
研究では、RABVとWCBVの両方がシリアンハムスターに致死的で、感染後ほぼ同じ時間内に死ぬことがわかった。でも、DUVVはテストした動物の約半分でしか症状を引き起こさなかった。すべての感染したハムスターでは脳の炎症の兆候が見られたが、これは狂犬病の特徴だよ。WCBVは軽度の炎症を引き起こしたけど、RABVとは大きな違いはなかった。一方で、DUVVはより重度の炎症反応を示した。
リッサウイルスに対する免疫反応
ウイルスがハムスターの免疫反応にどのように影響するかも調べた。研究では、ウイルス感染を撃退するのに関わる宿主の遺伝子を調べたんだ。結果として、3つのウイルスすべてが免疫反応を引き起こしたけど、DUVVはRABVやWCBVよりも効果的だった。
研究者たちはウイルス感染に反応する特定の遺伝子のレベルを測定し、DUVVが特にこれらの遺伝子を活性化するのが得意だということが分かった。これは、DUVVが他の2つのウイルスよりも感染を撃退するのに役立つことを示唆している。
免疫活性化の比較
研究では、DUVVとWCBVが感染と戦うのを助ける特定の免疫細胞、例えばT細胞の動員を増やすことがわかった。DUVVはRABVと比べてこの免疫反応を刺激するのが特に効果的だった。感染したハムスターの免疫マーカーのレベルが高くなっていて、DUVV感染した動物ではより強い免疫反応が示された。
致死性はWCBVとRABVで似ているけど、WCBVの免疫反応はDUVVに比べて活発ではなかった。つまり、WCBVは致死的になり得るけど、体の反応はDUVVとは異なるってことだ。
免疫細胞の役割
感染したハムスターの脳を調べたところ、感染後に様々な免疫細胞が存在しているのがわかった。T細胞や他の免疫細胞の数は脳の炎症の重症度と共に増加した。DUVVに感染した動物では、RABVに感染したものよりも多くのミクログリア細胞が見られた。これは、DUVVがより強力で効果的な免疫環境を刺激する可能性があることを示していて、それが低い病原性を説明するかもしれない。
免疫環境の理解
感染に対する免疫反応の強さは重要だよ。RABVは免疫機能を損なって重篤な結果を引き起こすことで知られているけど、他のリッサウイルスの行動は異なるようだ。研究では、RABVが強い免疫反応を促進しない一方で、DUVVはそうして、死亡率を低くしていることがわかった。WCBVはその中間に位置していて、中程度の免疫反応を促進している。
この免疫反応の違いは、さまざまなリッサウイルスが宿主や人間にどんなリスクをもたらすかを理解するのに重要だよ。WCBVがコウモリの個体群で循環し続けるにつれて、人間の感染リスクが高まるかもしれないし、これらのウイルスに対するワクチンの現状の効果が低いことを考えると、特に重要だね。
結論
この研究は、異なるリッサウイルスに対する免疫反応が大きく異なり、それが致死性や宿主への影響に影響を与えることを示している。RABVは主に致死的で免疫機能を抑制するのに対し、DUVVは強い免疫反応を促進していて、異なる結果を引き起こしている。WCBVはその2つの間に位置していて、致死的な可能性と免疫活性をバランスよく保っている。
これらの発見は、さまざまなリッサウイルスを研究することの重要性を強調していて、その行動や人間に対するリスクをよりよく理解するために役立つ。野生動物との接触が増える中で、これらのウイルスが人間に影響を与える可能性が高まっているのは懸念材料だね。これらのメカニズムを理解することで、より良い予防策や治療法を作るのに役立つかもしれない。
今後の方向性
今後は、さまざまなリッサウイルスによって引き起こされる特定の免疫反応やその長期的な影響について、さらに研究が必要だよ。これらのウイルスがどのように適応し、広がるかを特定することで、潜在的なアウトブレイクを管理するためのより良い戦略につながるかもしれない。加えて、これらの異なるウイルスに特化した効果的なワクチンや治療法の開発が、公衆衛生を守るための最優先課題となる。
要約
リッサウイルス、特にRABV、DUVV、WCBVは、病気の重症度や免疫反応に関して異なる振る舞いを示している。RABVはしばしば致命的で免疫反応が弱いのに対し、DUVVは強い免疫反応を引き起こす傾向がある。WCBVはその2つの中間的なケースを示している。これらのウイルスがどのように働くかを理解することで、特に野生動物との接触が増える中で予防や治療の戦略を改善できる可能性があるよ。
タイトル: Immunological findings of West Caucasian bat virus in an accidental host
概要: The Lyssavirus genus includes seventeen neurotropic viral species which are able to cause rabies, an acute and almost invariably fatal encephalomyelitis of mammals. Rabies virus (RABV), the genus prototype, is a multi-host pathogen that undergoes multiple events of host-switching, thus occupying several geographical and ecological niches. In contrast, non-RABV lyssaviruses are mainly confined within a single natural host with rare spillover events never followed by adaptation to new accidental host species. In this scenario, unveiling the mechanisms underlying the host immune response against a virus is crucial to understand the dynamics of infection but also to predict the probability of colonization and adaptation to a new target species. Presently, the host response to lyssaviruses has only been partially explored, with the majority of data inferred from RABV infection, under the assumption that all members of the genus exhibit a similar behavior. Through our study we have investigated the immune response determined by the West Caucasian bat virus (WCBV). Indeed, WCBV has been recently associated with a spillover event to a domestic cat, raising concern about the risks for public health due to the circulation of the virus in its natural host. We selected the Syrian hamster as an animal model representative for an accidental host, and chose the intramuscular route in order to mimic the natural route of infection. In hamsters, WCBV was highly pathogenic, determining 100% lethality and mild encephalitis. In comparison with Duvenhage virus (DUVV) and RABV, we found that WCBV displayed an intermediate ability to promote cellular antiviral response, produce pro-inflammatory cytokines, recruit and activate lymphocytes in the hamsters central nervous system. Author SummaryViruses belonging to the genus Lyssavirus cause rabies, a zoonotic and almost invariably fatal encephalomyelitis. However, not all lyssaviruses behave in the same way, with Rabies virus (RABV) being a multi-host pathogen and non-RABV ones remaining mostly confined to their natural hosts. Host-pathogen interaction might help to elucidate the mechanisms behind the differences observed among lyssaviruses in terms of disease dynamics and ability to cross the species barrier, adapting to novel hosts. In our study, we have investigated the host immune response triggered by the WCBV strain spilled-over from its host (the bent-winged bat) to a domestic cat in 2020. Our study offers a key to understand and generalize the mechanisms underlying lyssavirus spillover and pathogenicity in accidental hosts. More generally, our work confirms and marshals previous, fragmentary evidence indicating a strong and inverse relationship between lyssavirus pathogenicity and immune response induction.
著者: Martina Castellan, G. Zamperin, G. Foiani, M. Zorzan, M. F. Priore, P. Drzewniokova, E. Melchiotti, M. Vascellari, I. Monne, S. Crovella, S. Leopardi, P. De Benedictis
最終更新: 2024-09-12 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.09.12.612599
ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.09.12.612599.full.pdf
ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。
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