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Epidemiological Study and Molecular and Biological Characteristics of Aichi Virus, a New Member of the Picornaviridae Associated with Acute Gastroenteritis in Humans

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Academic year: 2021

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(1)

Title

Epidemiological Study and Molecular and Biological

Characteristics of Aichi Virus, a New Member of the

Picornaviridae Associated with Acute Gastroenteritis in Humans(

内容の要旨 )

Author(s)

山下, 照夫

Report No.(Doctoral

Degree)

博士(獣医学) 乙第033号

Issue Date

1999-09-21

Type

博士論文

Version

URL

http://hdl.handle.net/20.500.12099/2017

※この資料の著作権は、各資料の著者・学協会・出版社等に帰属します。

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氏 名(本籍) 学 位 の 種 類 学 位 記 番 号 学位授与 年 月 日 学 位 授 与 の 件 学 位 論 文 題 目 審 査 委 員 山 下 照 夫 (愛 知 県) 博士(獣医学) 獣医博乙第33号 平成11年9月21日 学位規則第4条第2項該当

Epide皿iologicalStudy and Xolecular and BiologicalCharacteristics of AichiVirus,a New 址ember of the Picomaviudbe Associated

With Acute Gastroenteritisin Humans

主査 阜 大 平 副査 帯広畜産大学 品 副査 手 大 品 副査 東京農工大学 副査 阜 大 教 授 源 井 川 川 多 哉一汎一之 克 森邦英 宣 論 文 の 内 容 の 旨 ウイルス性胃腸炎は集団発生および散発例としてよく知られている。胃腸炎を起こす主 なウイルスとしては、ロタウイルス、アデノウイルス、ノーウオークウイルスおよびアス トロウイルスが知られている。著者が1989年にはじめて分離したアイチウイルスはカキ の生食に起因するウイルスである.。著者は、本ウイルスの分類を目的として、物理化学的 および分子生物学的性状を解析すると共に、その病原性や流行状況を知るために疫学調査 を行った。 アイチウイルスはBS-C-1細胞に変性効果を起こすが、既知のエンテロウイルスと中 和反応がみられなかった。また、エンテロウイルスおよびノ「ウオーク様ウイルスを検出 するPCR法に反応しなかった。さらに、電子顕微鏡による観察ではアストロウイルスに 類似しているが、それを検出するEuSAには反応しなかった。したがって、本ウイルス は既知のウイルスと異なる新しいウイルスの可能性が考えられた。 アイチウイルスの抗原を検出する新しいEuSAを開発した。この方法は糞便中のアイ チウイルス抗原に特異的に反応し、アデノ、エンテロ、ロタ、ノーウオーク、カリシおよ

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-222-びアストロウイルスの腸管ウイルスとは反応しなかった。本方法により、カキが原因の胃 腸炎の集団発生9事例中5事例の成人由来糞便47件中13件(27.8%)から、小児の散 発例397例中1例からアイチウイルス抗原が検出された。患者血清による中和反応では、 9事例中5事例の患者由来ペア血清43例中20例極6.5%)がアイチウイルスに対し有 為な抗体上昇を示した。アイチウイルスに対する抗体保有率を年齢階層別に調べたところ、 生後7カ月から4歳の乳幼児では7.2%であったが、年齢と共に上昇し、35歳では80% に達していた。したがって、アイチウイルスは既知ウイルスとは異なる型のウイルスであ り、主に15歳から34歳の年齢層に下痢症を引き起こすことが考えられた。 下痢の症状を示したパキスタンの小児222名中5名(2.3%)からアイチウイルスが分 離された。しかし、健康者91名からは分離されなかった。また、東南アジア旅行からの 帰国時に名古屋国際空港検疫所で胃腸炎症状を訴えた日本人722名中5名(0.7%)から も分離された。この5名中3名はインドネシアから、2名はタイおよびマレーシアからの 帰国者であった。これらの結果から、アイチウイルスは東南アジアにも存在し、各地の小

児やそこを訪れる日本人観光客の胃腸炎の原因になっていることが示唆された。

アイチウイルスの全塩基配列(accessionno.ABOlO145)を決定したところ、ウイル

ス遺伝子は8,251塩基から構成されていた。5,および3,非翻訳領域が各々712および240 塩基から成り、3,末端にポリA鎖が存在した。翻訳領域は7,302塩基一本のみで形成さ れ2,433個のアミノ酸をコードしていた。塩基配列から推定されたポリペプチドはピコ ルナウイルスの典型であるⅤ印、VP3、VPl、2A、2B、2C、3A、3B、3Cおよび3D から成ると予想された。さらに、構造ポリペプチドの上流には145アミノ酸から成るL タンパクが存在すると考えられた。3D額域の分子系統樹による解析ではピコルナウイル ス科のエンテロ、ライノ、カルジオ、アフソ、へパトおよびエコーウイルス22型の既知 6属とは遺伝子的に異なることが示唆された。以上の性状および物理化学的性状から、ア イチウイルスはピコルナウイルス科の新たな属に分類されると考えられた。 以上のように、著者はアイチウイルスをはじめて胃腸炎患者から分離し、ピコルナウイ ルス科の新しい属のウイルスであることを提案した。また、本ウイルスは我が国以外にア ジア各国に存在することを明らかにした。さらに、ヒトの糞便中のアイチウイルス抗原を

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検出するEuSAを開発し、カキが原因と推定された胃腸炎の集団発生5事例から採取さ れた糞便47検体中13検体(28%)に同ウイルス抗原を証明した。したがって、本研究 は、ウイルス学およびウイルス性胃腸炎の新しい情報を提供した。 審 査 結 果 の 要 旨 ウイルス性胃腸炎は集団発生および散発例としてよく知られている。胃腸炎を 起こす主なウイルスとしては、ロタウイルス、アデノウイルス、ノーウオーク ウイルスおよびアストロウイルスが知られている。著者が1989年にはじめて 分離したアイチウイルスはカキの生食に起因するウイルスである。著者は、本 ウイルスの分類を目的として、物理化学的および分子生物学的性状を解析する と共に、その病原性や流行状況を知るために疫学調査を行った。 アイチウイルスBS-C-1細胞に変性効果を起こすが、既知のエンテロウイル スと中和反応がみられなかった。また、エンテロウイルスおよびノーウオーク 様ウイルスを検出するPCR法に反応しなかった。さらに、電子顕微鏡による観 察ではアストロウイルスに類似しているが、それを検出するEuSAには反応し なかづた。したがって、本ウイルスは既知のウイルスと異なる新しいウイルス の可能性が考えられた。 アイチウイルスの抗原を検出する新しいEuSAを開発した。この方法は糞便 中のアイチウイルス抗原に特異的に反応し、アデノ、エンテロ、ロタ、ノー ウオーク、カリシおよびアストロウイルスの腸管ウイルスとは反応しなかっ た。本方法により、カキが原因の胃腸炎の集団発生9事例中5事例の成人由来 糞便47件中13件(27.8%)から、小児の散発例397例中1例からアイチウイル

ス抗原が検担された。患者血清による中和反応では、9事例中5事例の患者由

来ペア血清43例中20例(46.5%)がアイチウイルスに対し有為な抗体上昇を示 した。アイチウイルスに対する抗体保有率を年齢階層別に調べたところ、生後 7カ月から4歳の乳幼児では7.2%であったが、年齢と共に上昇し、35歳では 80%に達していた。したがって、アイチウイルスは既知ウイルスとは異なる型 のウイルスであり、主に15歳から34歳の年齢層に下痢症を引き起こすことが考 えられた。 下痢の症状を示したパキスタンの小児222名中5名(2.3%)からアイチウイ ルスが分離された。しかし・、健康者91名からは分離されなかった。また、東南 アジア旅行からの帰国時に名古屋国際空港検疫所で胃腸炎症状を訴えた日本人 722名中5名(0.7%)からも分離された。この5名中3名はインドネシアか ら、2名はタイおよびマレーシアからの帰国者であった。これらの結果から、 アイチウイルスは東南アジアにも存在し、各地の小児やそこを訪れる日本人観 光客の胃腸炎の原因になっていることが示唆された。 アイチウイルスの全塩基配列(accessionno.ABOlO145)を決定したとこ ろ、ウイルス遺伝子は8,251塩基から構成されていた。5,および3,非翻訳領域が 各々712および240塩基から成り、3,末端にポリA鎖が存在した。翻訳領域をま

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-224-7,302塩基一本のみで形成され、2,433個のアミ◆ノ酸をコードしていた。:塩基配 列から推定されたポリペプチドはピコルナウイルスの典型であるVPO、VP3、 VPl、2A、2B、2C、3A、3B、3Cおよび3Dから成ると予想された。さらに、 構造ポリペプチドの上流には145アミノ酸から成るLタンパクが存在すると考え らゎた。3D領域の分子系統樹による解析ではピコルナウイルス科のエンテロ、 ライノ、カルジオ、アフソ、へパトおよびエコーウイルス22型の既知6属とは 遺伝子的に異なることが示唆された。以上の性状および物理化学的性状から、 アイチウイルスはピコルナウイルス科の新たな属に分類されると考えられた。 以上のように、著者はアイチウイルスをはじめて胃腸炎患者から分離し、ピ コルナウイルス科の新しい属のウイルスであることを提案した。また、本ウイ ルスは我が国以外にアジア各国に存在することを明らかにした。さらに、ヒト の糞便中のアイチウイルス抗原を検出するEuSAを開発し、カキが原因と推定 された胃腸炎の集団発生5事例から採取された糞便47検体中13検体(28%)に 同ウイルス抗原を証明した。したがって、本研究は、ウイルス学およびウイル ス性胃腸炎の新しい情報を提供した。

以上について、審査委員全員一致で本論文が岐阜大学大学院連

合獣医学研究科の学位論文として十分価値あるものと認めた

基礎となる学術論文

1.YamaShitaT,Kobayas昆S,SakaeK,・NakataSゝChibaS,Is址araY,IsomuraS (1991)Is0lationofcytopat昆csma11roundviruSeSwith、BS-C-1ce11亭from patientswithgastroenteritis.JournalofInfectiousDisease164:954-957 2.YamaS昆taT,SakaeK,IshiharaY,IsomuraS,UtagawaE(1993)Revalence. ?fnewlyis0lated,CytOpathic smal1roundviruS仏ichistrain)inJapan. JournalofClinicalMicrobiology31:2938-2943 3.YamashitaT,SakaeK,Kbbayas昆S,Is昆haraY,MiyakeT,AgboatwanaM, Is07muraS(1995)Isolation.ofcytopathicsmallroundviruS仏ichiviruS)ftom PakistanichildrenandJapaneSetraVelers'fromSoutheastAsia. Micrdbio10gyandImmun0logy39:433-435 4.YamaShitaT,SakaeK,TsuzukiH,SuzukiY,Is昆kawaN,TakedaN,

MiyamuraT,S.Yamaaki(1998)completenucleotidesequenceand

geneticorganizationofAichiviruS,adistinctmemberofthe 」円comavidd乏eaSSOCiatedwithacutegastroenteritisinhumanS;Journalof Virology72:8408十8412

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既発表学術論文

1・HiraiK,YamashitaT,SawaH,TakahahiM,S昆makuraS,MasegiT,InoueM

(1980)IsolationofNewcastlediseasevirusfromimportedparrots

(ぬtakoざsuわuTea).JapaneSeJournalofVeterinaryScience42:38ト385 2.HiraiK,SawaH,Y由nas昆taT,S昆makuraS,HashimotoA(1980)Giardia infectioninbudgerigars(〟dQPSittacusundu加us).JapaneSeJournalof VeterinaryScience42:615-617 3・ShimakuraS,SawaH,YamaShitaT,HiraiK(1981)Anoutbreakofocular diseasecausedbystaphylococcalinfectioninAmazonparrot(Ama2ma aestlva)importedintoJapan.JapaneSeJournalofVeterinaryScience43: 273-275 4.HiraiK,YamashitaT,SawaH,ShimakuraS,MasegiT,InoueM(1981)An OCCurtenCeOfNewcastlediseaseinotherpsittacinebirdsexposedto importedCokatoos(此奴atoesubu代a).JapaneSeJournalofVeterinary Science43:557-559 5.YamashitaT,HiraiK(1981)Isolationof肋dねpslttacifromimported psittacinebirdsinJapan.JapaneSeJournalofVeterinaryScience43:56l-563 6・YamashitaT,HiraiK,.ShimakyraS,ItohK,HirataA,Has址motoA(198ユ) Recentoccurrenceofchlamydiosisandgiardiasisinbudgerigars (MdcpslttacusunduLatus)inJapan.JapaneSeJournalofVeterinaⅣ Science43:963-965 7.HiraiK,ItohK,YarhashitaT,Fukus昆H,HayashiY,KuzuyaM,.S昆makura S,Has昆motoA,AkiyamaK(1983)PrevalenceofCねLam頭由pslttaclinpet birdsmaintainedinpub止cplacesorinclosehumanCOntraCt.JapaneSe JournalofVeterinaryScience45:843-845 8.YamashitaT,KasuyaS,NodaS,Nagan0Ⅰ,OhtsukaS,OhtomoH(1988) NewlyisolatedstrainsofRfckettslatsutsugaェnushlinJapanidentifiedby usingmonoclonalantibodiestoKarp,GilhamandKatostrains.Joumalof CnnicalMicrobiology●26:1859-1860 9.YamaShitaT,SakaeK,IshiharaY,IsomuraS,InoueH(1988)■ViruCidaleffect Ofchlorinatedwatercontainingcyanuricacid.Epidemi0logyandInfection lOl:631-639 10.Kobayas昆S.,MorishitaT,YamaS昆taT,SakaeK,NishioO,MiyakeT, IshiharaY,IsomuraS(1991)Alargeoutbreakofgastroenteritisassociated WithasmallroundstructuredviruSamOngSChooIchildrenandteachers inJapan.EpidemiologyandInfectionlO7:8ト86

(7)

-226-11.YamaShitaT,SakaeK,Is昆haraY,IsomuraS(1992)A2-yearSurveyOfthe PreValenceofentericviralinfectioninc昆1drencomparedwith COntaminationin10Cally-harvestedoysters.Epidemi0logyandInfection lO8:155-163 12.IsomuraS,MubinaA,Dure-SaminA,.Is昆haraY,SakaeK,YamashitaT, NishioO,AhmedA(1993)Vir010gicalandserologicalstudieson poliomyelitisinKarachi,Pakistan.1.0utbreaksin1990-91.Acta PaediatricaJaponica35:382-386

13.YamashitaT,KasuyaS,NodaN,Nagan0Ⅰ,KangエS.f1994)TranSmissionof

jむcke[tsLatsutsugamushlstrainsamOnghumanS,wi1drodents,and trombiculidinanareaofJapaninwhichtsutsugamuSfddiseaseisnewly endemic.JournalofCunicalMicrobiology32:2780-2785 14.IsomuraS,Agboatwal1aM,Dure-Sar山nA,IshiharaY,SakaeK,Yamashita T,NishioO,AhmedA(1996)Epidemi0logyofpoliomyelitisinKarachi, Pakistan:Prospectivestudiesduring1990-93.ActaPaediatricaJaponica 38:667-671 15.NaganoI,KasuyaS,NodaN,YamashitaT(1996)Viru1enceinmiceof Oわentjatsutsuga皿uShlisolatedfrompatiehtsinanewendemicareain Japan.MicrobiologyandImmuno10gy40:743-747 16.ItoA,MaL,ItohM,ChoS.Y,KongY,KangS.Y,HoriiT,PangX・L OkamOtOM,YamaShitaT,LightowlersM.W,WangX.GLiuY.H・J1997) Immunodiagnosisofa如eolarEchinotccosisbyenzyITle-linked immunosorbentassayusingapartial1ypurifiedEm18/16enriched ftaction.ClinicalandDiagnosticbboratoryIrrmun0logy4:57-59 17.HonmaS.,NakataS,NumataK,Kogawa.K,YmshitaT,OsetoM,JiangX,

ChibaS.∫1998)Epidemi0logicalstudyofprevalenceofgenogroupII

humancalicivirus(Mexicoviru$)infectionsinJapanandSoutheastAsiaas deter工雨nedbyenzyrne一正nkedimmunosorbentassays.JournalofC止nical Microbiology36:.2481-2484 18.SatoKYamaShitaT,SakaeK,SuzukiY,IshikawaN,NishimuraY,(1998)A new-bornbabyoutbreakofechoviruSⅣpe33infection.Journalof Infection37:123-126 19.山下照夫、栄 賢司、石原佑式、井上

裕正、磯村思天(1988)塩素のウイルス

不括化に及ぼすシアヌル酸め影響と実際のプール水における比較.感染症学雑誌 62:200-205 20.山下照夫、栄 賢司、石原佑式、磯村思元(1989)結合塩素のウイルス不括化に 及ぼすシアヌル酸の影響.日本公衆衛生雑誌36:353-356 21.山下照夫、栄 賢司、石原佑式、磯村思元、竹内一仁(1990)屋内温水プール水 の微生物ならびに理化学検査と塩素によるウイルス不括化効果.日本公衆衛生雑 誌37:962-966

(8)

22`粕谷志郎、古賀香理、長野 功、山下照夫、日置敦巳、大友弘士、岩佐光啓、野 田伸司(1991)岐阜県における志虫病め研究 第4報 恵那および高山市の調査

結果ならびに総合的考察.感染症学雑誌65:151-15■6

23.山下照夫、栄賢司、石原佑式、磯村思天、戸塚敦子、森次保雄(1992)A型肝炎 ウイルスの家族内感染-1990年に愛知県内で発生した患者とその家族につ-いて -.感染症学雑誌66:781∼785

24.山下照夫、粕谷春郎、長野

功、大友弘士(1992)岐阜県における蒜申病の研究

第5報 標準株に対するモノクロナール抗体の性状と分離株の分類への応用. 感染症学雑誌66:1262∼1269 25.小林慎一、森下高行、山下照夫、栄賢司、三宅恭司、石原佑式(1994)海外旅行 下痢症の原因ウイルス調査成績.感染症学雑誌68:196-200 26.栄 賢司、山下 照夫、石原 佑弐、磯村 思元(1994)パキスタン・カラチ地 区におけるポリオのウイルス学的研究.臨床とウイルス22:314-319

参照

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