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(1)

1950 年代に東京都内で分離された動物由来の 狂犬病ウイルスの分子疫学解析

東京都健康安全研究センター微生物部

畠山 薫 貞升 健志 甲斐 明美

(平成 22 年 11 月 17 日受付)

(平成 23 年 1 月 18 日受理)

Key words : rabies virus, phylogenic analysis

1950 年代に東京都内で分離された狂犬病ウイルス 10 株と日本の狂犬病固定毒株である小松川株,高免株,

西ヶ原株ならびに動物用ワクチン株 RC-HL 株および世界各地の狂犬病ウイルス 86 株の核タンパク(N)遺 伝子領域における系統樹解析を行った.東京都で分離された株は,2 グループ(Tokyo 1,Tokyo 2)に分 類された.2 グループとも,ヨーロッパ,アフリカ,アジア,アメリカからなる広域クラスターに属してい た.Tokyo 1 グループは,1930 年代,40 年代にアメリカ合衆国西海岸のイヌから分離された株とサブクラ スターを形成し,Tokyo 2 グループはロシアハバロフスクの racoon dog やバイカル湖地域の stepped fox から分離されたウイルスと同じクラスターを形成する小松川株と近縁であった.これらのことから,1950 年代に東京都内で流行していた狂犬病ウイルスは,ロシアおよびアメリカ由来のウイルスと関連性があった ものと推測された.

〔感染症誌 85:238〜243,2011〕

狂犬病は,ラブドウイルス科(Rhabdoviridae)リッ サウイルス属(Genus Lyssavirus)に属する狂犬病ウ イルス(Rabies virus)を原因とする動物由来感染症 であり,発症すると有効な治療法が無く,ほぼ 100%

死亡する危険な感染症である.本ウイルスに対して,

哺乳動物のほとんどが感染可能であり,ヒトをはじめ,

イヌ,ネコ,ウシ,ウマなどの家畜や,キツネ,オオ カミ,ジャッカル,アライグマ,スカンク,マングー ス,コウモリなどの野生動物が感受性動物として知ら れている.

狂犬病の流行を媒介している動物は,国や地域によ り異なっている.アジア諸国では,イヌで狂犬病が流 行しており,ヒトは主にイヌからの咬傷で感染する.

一方,イヌの狂犬病の制御がされているヨーロッパや 北米では,コウモリ,アライグマ,スカンク,キツネ 等で流行しており,これら野生動物からの咬傷や接触 により,ヒトへの感染が報告されている.

現在でも,全世界で年間 3〜5 万人が,狂犬病で亡 くなっており,狂犬病は,今なお世界規模で流行して いる感染症であるといえる.

日本では,1950(昭和 25)年に制定された狂犬病 予防法により狂犬病対策が推進され,1956(昭和 31)

年のイヌ 6 頭を最後に国内での狂犬病の発生は報告さ れてない

1)

.しかしながら,1970 年に日本人 1 名がネ パールで,2006 年には日本人 2 名がフィリピンで狂 犬病ウイルスに感染し,帰国後発症し死亡した輸入症 例の報告があり

2)3)

,日本において狂犬病は,輸入感染 症として注意すべき疾患となっている.

1950 年代に日本で流行していた狂犬病ウイルスの 解析情報は乏しく,わずかに 1940 年代にヒト患者も しくはイヌから分離され fixed virus(固定毒)と定 義付される西ヶ原株,小松川株および高免株および動 物用ワクチン株である RC-HL 株についての核タンパ ク(N)遺伝子の解析が行われた報告のみである

4)〜6)

我々は,1950 年代に東京都内で動物から分離され,

凍結乾燥保存されていた狂犬病ウイルス野外株につい て,N 遺伝子を解析し,当時都内に存在していた狂犬 病ウイルスの型別を行うとともに,海外から都内への

別刷請求先:(〒169―0073)東京都新宿区百人町 3―24―1 東京都健康安全研究センター微生物部

畠山 薫

(2)

Table 1 Rabies virus strains isolated in Tokyo

Strain Date isolated Animal Gender, Age

Site RSV-  40 Feb. 1954 Dog M,  3M Suginami city

RSV-  41 Feb. 1954 Dog M,  − Kita city

RSV-  57 Mar. 1954 Dog F,  6M Adachi city RSV-  58 Apr. 1953 Dog M,  6M Itabashi city RSV-  70 Mar. 1954 Dog M,  2Y Suginami city RSV-121 May. 1954 Dog F,  2M City of Fuchu

RSV-125 May. 1954 Dog F  1Y Shibuya city

RSV-145 Jun.  1954 Dog M  − Katsushika city

RSV-170 Ju.  1954 Dog −  − City of Fuchu

RSV-208 Sep.  1954 Lama F  − Taito city

M: Male, F: Female, − : unknown

Table 2 Primer pairs used for RT-nested PCR

Target gene Primer Sequence (5ʼ―3ʼ) Length of PCR

products (bp)

N

10g-2 F CTACAATGGATGCCGACAAG R11-2 R TCTATCCTATCTGCRATGTTTG 510

F12 F TTGTATTCAGAGCTAATAATCAG

R13-2 R TTTTATAGTTACCRGTGTTTG 490

侵入ルートに関して考察を行ったので報告する.

材料と方法

1.供試材料

1950 年代に都内で発生した,動物における狂犬病 検体由来の脳またはマウス接種後の脳乳剤として,東 京都健康安全研究センターで凍結乾燥し保存されてい た 10 株(Table 1)を供試し,ウイルス RNA の抽出 を行った.RNA 抽出試薬は,セパジーン RVR(三光 純薬)を使用して行った.また,PCR 陽性コントロー ルとして,動物用狂犬病 TC ワクチン(化血研)を使 用した.

2.RT-nested PCR 法による狂犬病ウイルス N 遺伝 子の検出

抽出した狂犬病ウイルスの N 遺伝子を検出し,解 析する目的で,Table 2に示したプライマーを用い RT- nested PCR 法を行った

7)

PCR 反応は,10g-2 プライマーを用いた逆転写反応 により cDNA を作成後,R11-2 プライマーを加え PCR 反応を行い,ついで,F12,R13-2 のプライマーペア で 2 回目の PCR(nested PCR)反応を行った.PCR 反応の条件は,94℃1 分後,94℃30 秒,53℃30 秒,72℃

90 秒を 30 サイクル行い,最後に 72℃7 分 の 反 応 を 行った.

3.狂犬病ウイルス N 遺伝子の比較と系統樹解析 PCR 反応終了後,2% アガロースゲル電気泳動によ り,490bp の特異バンドを確認し,特異バンドが認め られた検体については,さらに 2.5% 低融点アガロー

スゲル(NuSieve GTG Agarose)で電気泳動後,特 異バンドを切り出し精製し,Applied Biosystems 3130 ジェネティックアナライザーを用いた dye termina- tor cycle sequencing 法で遺伝子配列を決定した

7)

.得 られた遺伝子配列はアミノ酸に変換して比較するとと もに,NCBI に登録されている世界各地の狂犬病ウイ ルス株 86 株の遺伝子情報

8)〜11)

とあわせ,Mega 3 を用 いた Neighbor-Joining 法

12)

により系統 樹 解 析 を 行 っ た.

1.N 遺伝子の塩基配列の比較

RT-nested PCR 法により,凍結保存株 10 株ならび に陽性コントロールすべての遺伝子増幅が可能であっ た.増幅された N 遺伝子領域の塩基配列 300bp にお いて比較を行ったところ,10 株は塩基配列またはア ミノ酸配列により,RSV57,58,70,121 のグループ

(Tokyo 1)と RSV40,41,125,145,170,208 のグ

ループ(Tokyo 2)に分類された(Fig. 1,2).Tokyo

1 グループ 4 株の塩基配列は同一であり,Tokyo 2 グ

ル ー プ で は,RSV41,125,145,170,208 の 5 株 の

塩基配列は同一であったが,RSV40 は 1 カ所異なっ

ていた.また,2 つのグループのアミノ酸配列による

比較を行ったところ,各グループ間で,5 カ所のアミ

ノ酸配列が異なっていた.RSV40 のアミノ酸配列は

他の Tokyo 2 グループ株と同じであったが,39 番目

のアミノ酸である,バリンで GTT から GTC への変

異が認められた(Fig. 1,2).

(3)

Fig. 1 Comparison of nucleoprotein (N) gene sequences produced by RT-nested PCR

2.N 遺伝子の系統樹解析

高免株,西ヶ原株,小松川株,RC-HL 株および NBCI に登録されている世界各地の狂犬病ウイルス 86 株の

遺伝子配列を選択し,凍結保存株 10 株の塩基配列を

加えた 96 株について,N 遺伝子領域(490bp)の系

統樹解析を行った(Fig. 3).その結果,狂犬病ウイ

(4)

Fig. 2 Comparison of N protein amino acid sequences from nucleo- tide sequences

ルスは,大きく 3 つのクラスターに分かれた.クラス ター 1 は,ヨーロッパ・中近東,アフリカ I〜III,日 本・中国,北米,メキシコ,南米,ロシア I,ロシア II・日本型のサブクラスターを含む世界的に流行がみ られるウイルスで,クラスター 2 は,中国,東南アジ アに分布するウイルス,クラスター 3 は,北米に分布 するウイルスであった.保存 10 株はすべて,クラス ター 1 に属していた(Fig. 3).

さらに,クラスター 1 の中で Tokyo 1 グループの 4 株はアメリカ合衆国西海岸で 1930 年代,1940 年代に イヌから分離されたウイルス株と近縁のサブクラス ターを形成した.また,Tokyo 2 グループの 6 株は小 松川株と極めて近縁なサブクラスターを形成した.両 グループとも,1940 年代に日本で分離された高免株,

西ヶ原株および動物用ワクチン株である RC-HL 株と は,同じサブクラスターを形成しなかった.

我が国の狂犬病ウイルスの伝播由来については,

Arai ら

4)6)

や Ito

5)

らが 1940 年代に日本で分離された西 ヶ原株,高免株,小松川株および動物用ワクチン株 RC- HL 株の N 遺伝子の解析結果を報告している.このう ち,西ヶ原株,高免株および RC-HL 株は,99% の相 同性があり,ほぼ同一株由来と推測されている.また,

これら 3 株は中国 3aG 株と 97.2% の相同性を示し,中 国 3aG 株はヨーロッパの犬から分離された狂犬病ウ イルス株にも近いことから,西ヶ原株,高免株および RC-HL 株は,ヨーロッパから中国,そして日本に伝

播したものとのものと推測されている

4)

.Smith ら

13)

の報告でも,系統樹解析でクラスター 1 に属する狂犬 病ウイルスは,18 世紀から 19 世紀にかけて,ヨーロッ パ各国が,アジア,アフリカ,アメリカへの植民地政 策や貿易などの経済活動も盛んに行い,これにより ヨーロッパから狂犬病に感染した犬が各国に運ばれ,

世界中に伝播したと考えられている.一方,小松川株 は,ロシアのハバロフスク地域の raccoon dog ならび にバイカル湖地域の stepped fox から分離されたウイ ルスと塩基配列が近縁であることから,ロシア極東の ウイルスの一部が日本へ伝搬したものと推測されてお り

4)5)

,我々の系統樹解析でも同様の結果が得られた.

以上のことから 1940 年代に日本に分布していた狂犬 病ウイルスは,ヨーロッパから中国を経由して日本に 伝播したルート,ロシア極東から伝播したルートがあ ると結論づけられてきた

4)〜6)

今回の我々の解析では,1950 年代に都内で分離さ れた狂犬病ウイルスは,N 遺伝子のアミノ酸配列が 5 ヶ所で明らかに異なる 2 種類のグループ(Tokyo 1,2)

に分類された.Tokyo 2 グループは,小松川株と塩基 配列がほぼ同一であることから,小松川株同様にロシ ア極東から伝播した株と推測された.

一方,Tokyo 1 グループは,クラスター 1 に属する

ものの,西ヶ原株,高免株や小松川株とは異なるクラ

スターに属し,1930 年代および 1940 年代にかけてア

メリカ合衆国西海岸のイヌ等から分離された狂犬病ウ

イルスとサブクラスターを形成した.したがって,1950

(5)

Fig. 3 Phylogenic nucleoprotein (N) gene tree (490bp fragment) from 96 rabies viruses

(6)

年代に東京都内で流行していた狂犬病ウイルスは,ロ シア極東ルート以外に北米大陸で発生していた狂犬病 ウイルスと遺伝子学的に関連のあるウイルスが存在し ていたと推測された.当時,ヨーロッパ・中国ルート,

ロシア極東ルート以外に,これまで報告されていな かった第 3 のルート,すなわち,北米大陸と日本をつ なぐ伝播経路があったのではないかと推測される.

以上のことにより,1950 年代以前の日本国内には,

少なくとも起源が異なる 3 種類の狂犬病ウイルスが存 在していたと推測された.

しかしながら,今回われわれが行った狂犬病ウイル スの解析は,1953 年,1954 年の 2 年間に分離された 狂犬病ウイルス 10 株のみであり,それ以前の株は保 存されていないため,Tokyo 1 グループの狂犬病ウイ ルス株が 1930 年代,1940 年代から国内に存在したか,

それとも 1950 年代の限定された期間のみに国内に存 在していたかは不明である.また,遺伝子解析におい ても,N 遺伝子領域の一部の結果でしかないため,今 後も他の領域を解析していくことで,さらに詳細な情 報を明らかにしていきたいと考えている.

文 献

1

)上木英人:東京狂犬病流行誌(復刻版).時空出 版,東京,2007.

2

)山本舜悟,岩崎千尋,大野博司,二宮 清:本

邦 36 年ぶりの狂犬病輸入症例の報告―京都の事 例.病原微生物検出情報(国立感染症情報セン ター) 2007;28:63―4.

3

)高橋華子,相楽裕子,藤田せつ子,林 宏行,吉 田幸子,井上 智,他:本邦 36 年ぶりの狂犬病 輸入症例の報告−横浜の事例.微生物検出情報

(国立感染症情報センター) 2007;28:64―5.

4

)新井陽子:1940 年代に分離された日本の狂犬病 ウイルス(高免株と小松川株)の系統樹解析.感

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Phylogenetic Analysis of Rabies Viruses Isolated from Animals in Tokyo in the 1950s Kaoru HATAKEYAMA, Kenji SADAMASU & Akemi KAI

Tokyo Metropolitan Institute of Public Health

Molecular epidemiological analysis of 96 rabies viruses isolated from animals in Tokyo in the 1950s in- volves Japanese fixed virus, Komatsugawa, Takamen, and Nishigahara strains.

Strains isolated in Tokyo were divided into Tokyo 1 and Tokyo 2, and grouped into a worldwide distri- bution cluster differing from Takamen and Nishigahara. Tokyo 1 was grouped into the same cluster as vi- ruses isolated from United States west coast dogs in the 1930s and 1940s. Tokyo 2 was grouped into the same cluster as the Komatsugawa strain, also known as a cluster of viruses from the Khabarovsk raccoon dog, and the Lake Baikal stepped fox in Russia.

These findings suggest that 1950s Tokyo rabies viruses were related to those in Russia and the USA.

Table 1 Rabies virus strains isolated in Tokyo
Fig. 1 Comparison of nucleoprotein (N) gene sequences produced by RT-nested PCR 2.N 遺伝子の系統樹解析 高免株,西ヶ原株,小松川株,RC-HL 株および NBCI に登録されている世界各地の狂犬病ウイルス 86 株の 遺伝子配列を選択し,凍結保存株 10 株の塩基配列を加えた 96 株について,N 遺伝子領域(490bp)の系統樹解析を行った(Fig
Fig. 2 Comparison of N protein amino acid sequences from nucleo- Fig. 2 Comparison of N protein amino acid sequences from nucleo-tide sequences ルスは,大きく 3 つのクラスターに分かれた.クラス ター 1 は,ヨーロッパ・中近東,アフリカ I〜III,日 本・中国,北米,メキシコ,南米,ロシア I,ロシア II・日本型のサブクラスターを含む世界的に流行がみ られる
Fig. 3 Phylogenic nucleoprotein (N) gene tree (490bp fragment) from 96 rabies viruses

参照

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