博 士 （ 獣 医 学 ） NILTON AKIO MUTO
学 位 論 文 題 名
Studies on pathological changes of lung tissues in infiuenza A virus‑infected mice and inhibitory effects of anti‑IVI2 monoclonal antibody on different strains of infiuenza virus
（イ ンフ ルエ ンザ ウイ ルス 感染 に おけ るマ ウス 肺の 病理 学的 変化 の観 察と 異なった イ ン フ ル エ ン ザ ウ イ ル ス 株 に お け る 抗M2抗 体に よる 感染 抑制 効果 に 関す る検 討）
学 位 論 文 内 容 の 要 旨
Every year, influenza epidemics seriously affect all age group of people, but the highest risk of complications occurs among elderly individuals over the age of 65 years. The major subtypes of influenza A that are currently circulating among people worldwide include HINl and H3N2 viruses, resulting in a global burden of
〜500,000 deaths every year. Following several epidemics and occasional pandemics of influenza A virus, counter‑measures have been developed to minimize the damages caused by influenza virus infection. Recent studies with neutralizing antibodies provided an additional option for treatment in influenza pandemic emergency. The anti‑M2 ectodomain (M2e) antibodies that have been generated, showed promising anti‑influenza A activities both in prophylactic and therapeutic settings.
In the present thesis, firstly the histopathological and immunohistochemical examination of the lungs of young and aged mice intranasally inoculated with influenza virus was described. Histopathological examination revealed that higher viral antigen positivity in bronchiolar and alveolar epithelial cells were associated with diffuse and severe bronchointerstitial pneumonia characterized by accumulation of inflammatory cells in young mice, and milder inflammation in aged mice at the early phase of influenza virus infection. This difference seems to be related to low level of infiltration of polymorphonuclear leukocytes, macrophages, and T lymphocytes, as well as the delayed viral clearence and longer lasting infections observed in the lungs of aged mice. This study provided .detailed insights into the age‑specific course at the early phase of influenza virus infection in aged mice by low levels of infiltration of inflammatory cells and reduced lung pathology.
Secondly, the inhibitory effects of anti‑M2e specific monoclonal antibody
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(rM2ss23) on different strains of influenza virus was described. The rM2ss23 which binds to both A/Aichi/2/68 (H3N2) and A/PR/8/34 (HINl) M2 proteins expressed on the cell surface, inhibited plaque formation by the Aichi strain, but not in PR8 strain. A reverse genetics approach revealed that PR8 recombinant variants expressing Aichi‑HA and/or M were sensitive to the inhibitory effect of rM2ss23 0n plaque formation, while the inhibitory effects of rM2ss23 0n the Aichi virus was abolished by replacing the genes encoding the HA and/or M proteins with those of the PR8 strain. It is suggested that inhibitory effect of rM2ss23 is related to HA protein as well as M2 protein of influenza virus. Further studies on the interaction between HA and M2 proteins will be necessary to fully elucidate the mechanism of viral growth inhibition by anti‑M2e antibody.
It is clinically important to develop the therapeutic strategy for overcoming influenza virus infection. In this study, the immunohistopathological changes of lungs of influenza virus‑infected aged mice, and the inhibitory effects of anti‑M2e on different strains of influenza viruses were demonstrated. It is suggested that obtained results contribute to a better understanding of the early phase of influenza infection, and also the development of a new therapeutic approach for influenza.
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学位論文審査の要旨 主 査 教 授 澤 洋文 副 査 教 授 梅 村 孝司 副 査 教 授 高 田 礼人 副査 准教授 迫田義博
学 位 論 文 題 名
＾Studies on pathological changes of lung tissues in infiuenza A virus― infected mice and inhibitory effectsofanti‐ M2 monOC10nalantibodyondifferentStrainSOfinnuenZaVlruS
（インフルエンザウイルス感染におけるマウス肺の病理学的変化の観察と異なった イン フル エン ザウ イルス 株に おけ る抗M2抗 体に よる感染抑制効果に関する検討）
高 齢 者 層 は イ ン フ ル エ ン ザ の 罹患 によ り重症 化す るり スク が高 い。 イン フ ル エ ン ザ に 対 し て 、 中 和 抗 体 を 用 い る 治 療 方 法 も 開 発 さ れ て お り 、M2夕 ンバ ク 質 の 細 胞 外 ド メ イ ン （M2e)を 認 識 す る 抗 体 は 、 様 々 な 亜 型 の イ ン フ ル エン ザ ウイ ルス に対 して 抗ウイ ルス 活性 が期 待さ れて いる 。
第1章で は、 イン フル エン ザウ イル ス、A/PR/8/34 (HIN1）を経鼻接種した若 齢 お よ び 高 齢 マ ウ ス の 肺 を 病 理 組 織学 的に 検索し た。 イン フル エン ザウ イル ス 感 染 初 期 に お い て 、 若 齢 マ ウ ス で は高 齢マ ウスに 比し 、気 管支 およ び肺 胞上 皮 で の ウ イ ル ス 抗 原 陽 性 細 胞 が 多 く 、ま た炎 症細胞 浸潤 を伴 った びま ん性 の高 度 気 管支 問質 肺炎 を呈 してい た。 一方 、高 齢マ ウス では 炎症性変化は軽度であり、
ウ イ ル ス 抗 原 陽 性 細 胞 が 若 齢 マ ウ スに 比し 、観察 期間 内で より 長期 にわ たり 観 察 され た。
第2章 では 、 異 な る 亜 型 の イ ン フル エン ザウ イル ス株 に対 する 、抗M2eモ ノ ク ロ ー ナ ル 抗 体(rM2ss23)の 感 染 抑 制 効 果 に つ い て 検 討 し た 。A/Aichi/2/68 (H3N2)お よ びA/PR/8/34 (HIN1） のM2eに結 合するrM2ss23は、Aichi株の プラ ー ク 形 成 を 抑 制 し た が 、PR8株 の プ ラ ーク 形成 を抑 制し なか った 。さ らに 、Aichi 株 のHAま た はHAとMを 有 す るPR8株 で は 、rM2ss23に よ っ て プ ラ ー ク 形 成 が抑 制 さ れ た 。 一 方 、PR8株 のHAま た はHAとMを 有 す るAichi株 で は 、rM2ss23によ る プ ラ ー ク 形 成 抑 制 効 果 は 認 め ら れ な かっ た 。 以 上 の 結 果 か ら 、rM2ss23の 感 染 抑 制 効 果 に は 、M2夕 ン バ ク 質 だ け で は な く 、HA夕 ン パ ク 質 も 関 与 す る こと が 明ら かに なっ た。
本 研 究 で 得 ら れ た 基 礎 的 知 見 は、 イン フルエ ンザ 感染 の病 態の 理解 、ま た イ ン フ ル エ ン ザ に 対 す る 新 し い 治 療 法 の 開 発 に 寄 与 す る と 考 え ら れ る 。 よ っ て 、 審 査 委 員 一 同 は 、 上 記 博士 論文 提出者Nilton Muto Akio氏の 博士 論 文 は 、 北 海 道 大 学 獣 医 学 研 究 科 規 程 第6条 の 規 定 に よ る 本 研 究 科の 行う 博士 論 文 の審 査等 に合 格と 認めた 。
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