インフルエンザAウイルスが豚に与える影響

インフルエンザAウイルス（IAV）は、オルトミクソウイルス科に属するウイルスの一種だよ。セグメント化されたRNAゲノムを持ってて、人間や豚、鳥など多くの種に感染できるんだ。IAVは呼吸器系の病気を引き起こすことで知られていて、1900年代初頭から人間に4回のパンデミックを引き起こしてる。これらのパンデミックは、動物の宿主から新しいバージョンのウイルスが人間に入ることで特徴付けられてる。最近、研究者たちは人間の季節性IAVも豚に感染することを発見したんだけど、これを逆人獣共通感染症って呼んでる。この種を超えた感染は重要で、豚の中で循環するIAVの多様性が増して、病気の管理が難しくなるんだ。

#インフルエンザAウイルスが豚に与える影響

豚の中に複数のIAVの株が存在することは、豚の健康や農業経済に影響を及ぼす。豚はIAVによって呼吸器系の病気を患うことがあって、現行のワクチンは全ての循環株をカバーしてないから、豚の群れを守るのが複雑になってる。さらに、豚の変異株が人間に感染することもあって、これは公衆衛生の懸念を引き起こす。2010年以降、疾病対策センター（CDC）は、これらの変異株に関連した人間の症例が多数報告されてる。

#スペローバーの監視の重要性

IAVを理解して制御するためには、人間と豚の間で起こる感染を監視することが不可欠なんだ。これには人間と動物の健康分野の専門家の協力が必要。ウイルスが一つの種から他の種に移動するイベントを特定することが目的だよ。

#インフルエンザAウイルスの分類方法

インフルエンザAウイルスは、表面に存在する2つのタンパク質、ヘマグルチニン（HA）とノイラミニダーゼ（NA）に基づいて分類される。現在、18種類のHAと11種類のNA亜型が特定されてる。豚に頻繁に循環している株の中では、H1N1、H3N2、H1N2が一番多いんだ。最近ではH3N1のような株も現れてきた。

#豚のH3株に関する最近の発見

最近の研究では、特に人間の季節性ウイルスに関連する複数のH3株がアメリカの豚の集団の中で循環していることが示された。1990.4、2010.1、2010.2の3つの主要な系統のH3ウイルスが検出された。それぞれの系統には独自の遺伝的特徴があって、ウイルスの挙動や拡散に影響を及ぼす。

人間の株が豚の集団に導入されると、ウイルスの内部セグメントに変化が伴うことがよくある。この内部セグメントは、ウイルスが複製して病気を引き起こすのを助ける。豚から分離したウイルスの全ゲノム配列解析から、特定の遺伝子配置が一般的であることが示されたけど、アメリカの監視システムでは人間由来のセグメントが以前は報告されてなかった。

#最近の豚の呼吸器サンプルに関する研究

2019年、イリノイ州、ミシガン州、バージニア州の豚からいくつかのサンプルがIAVの陽性反応を示した。ゲノム配列解析によると、これらのウイルスは2018-2019年の流行シーズン中の人間のH3N2株に近い関係にあった。興味深いことに、これらのウイルスは種を超えてウイルスがジャンプする際に通常起こる大きな変化を経ていなかった。

この研究では、SW/VA/19と呼ばれる特定の分離株を探求することを目的として、研究者たちはこのウイルスが豚の呼吸器細胞でどのように振る舞うかを調べ、豚の間でどう広がるかを見極める実験を行った。得られた結果は、これらのウイルスが豚の集団に与えるリスクを明確にするのに役立つだろう。

#スペローバーウイルスの遺伝的関係

SW/VA/19が季節性の人間のインフルエンザウイルスといかに関係しているかを理解するために、研究者たちはその遺伝子構成を2018-2019年の株と比較した。結果は、SW/VA/19の全ての遺伝子セグメントが人間の株と非常に近いことを示し、99％以上の類似性があった。細胞を感染させるウイルスの能力に重要なタンパク質の違いはごくわずかだった。

さらなる系統解析では、豚の分離株が互いに独立して出現した可能性があることが明らかになった。つまり、すべてが同じ人間の源から来たわけではないってことだ。

#異なる細胞タイプにおけるウイルスの挙動

研究では、SW/VA/19がさまざまな細胞株でどれだけ増殖できるかも評価された。科学者たちは、豚由来と犬の腎臓細胞を使ってウイルスの成長や増殖の能力を評価した。他の豚や人間のウイルスとの比較も行われた。

豚の細胞では、SW/VA/19の分離株は人間の株に比べてウイルス量が多かったけど、人間の株はこれらの細胞での増殖に苦労してた。逆に、犬の細胞でのテストでは人間のウイルスがより良い結果を示してて、宿主環境がウイルスの挙動に影響を与えることが強調された。

#初代豚細胞でのテスト

さらなる洞察を得るために、研究者たちは豚の鼻腔、気管、肺から採取した初代細胞でSW/VA/19をテストした。結果は、SW/VA/19は良好に増殖したけど、確立された豚株ほど効果的ではなかった。これは一部の株が豚の宿主により適応していることを示唆してる。

#ウイルスの生存と時間の経過による変化

別の目的は、SW/VA/19が豚の細胞での複数のパッセージを通じてどう生存するかを観察することだった。研究者たちは、他のウイルスほど効率的に複製しなかったにもかかわらず、SW/VA/19がいくつかのパッセージを通じて存在を維持できることに気付いた。また、特定の位置で変異が発生していて、ウイルスの進化的特徴を示唆するけど、これらの変化がウイルスの複製能力を大幅に向上させることはなかった。

#抗原性と受容体結合テスト

研究者たちは、SW/VA/19が他のウイルスに対して豚が生成した抗体とどれだけ相互作用するかを評価した。豚の血液サンプルを使って実験を行った結果、SW/VA/19は確立された豚株とは著しい違いを示し、交差反応性が低いことが示された。これは、このウイルスが他の豚のIAVに対して効果的な免疫応答を回避する可能性があることを示唆してる。

#豚における感染と伝播の研究

さらに進んだ研究では、SW/VA/19や他のウイルスで豚を故意に感染させて、どれだけ広がるかを分析した。SW/VA/19は伝播可能だったけど、他の株に比べて遅い速度を示した。初回感染後も、接触した豚がウイルスの陽性反応を示すまでに時間がかかることが分かって、広がることはできるけど、その効率は制限されてるかもしれない。

#感染した豚の肺の健康評価

研究者たちは、異なるウイルスが感染した豚の肺にどのように影響を与えるかも調査した。SW/MO/14に感染した豚は、SW/VA/19に感染した豚よりも肺の病変が重症だった。これは、SW/VA/19が他の株よりも豚に対してあまり害がない可能性を示唆してる。

#結論

この研究は、人間の季節性株であるSW/VA/19が豚に感染し、伝播できることを示している。だけど、他の豚に適応した株ほど簡単に広がったり、重い病気を引き起こすわけではない。種を超えたインフルエンザウイルスのリスクを理解するためには、継続的な監視と研究が重要だね。こうしたダイナミクスを理解することで、今後の人間と動物のインフルエンザのアウトブレイクを制御するための戦略がより良くなるだろう。