Title Studies on Genetic and Virologic Characterization of NewcastleDisease Virus Isolated from the Outbreaks in Asian and African Countries( 要約版(Digest) )
Author(s) TRAN, Thi Huong Giang
Report No.(Doctoral Degree) 博士(獣医学) 甲第567号 Issue Date 2020-09-18 Type 博士論文 Version none URL http://hdl.handle.net/20.500.12099/79649 ※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。
学 位 論 文 要 約
氏 名 TRAN, Thi Huong Giang
題 目 Studies on Genetic and Virologic Characterization of Newcastle Disease Virus Isolated from the Outbreaks in Asian and African Countries
(アジアおよびアフリカ諸国での発生例から分離されたニュ ーカッスル病ウイルスの遺伝的およびウイルス学的特徴に 関する研究) いくつかの発展途上国では，ワクチン接種が実施されているにも関わらずニューカッ スル病（ND）の発生が続いており，それらの国々で循環するNDウイルス (NDV) に遺 伝子の多様性が存在することが危惧されている。すなわち，家禽産業においてNDを制 御するための戦略への理解を深めることが求められている。従って，本研究は，いくつ かの発展途上国の鶏群から分離されたNDVについて，遺伝的およびウイルス学的特徴 を明らかにすることを目的とした。 Chapter 1は，キルギスおよびフィリピンなどのアジアの国においてNDV感染が疑われ た病鶏から分離されたウイルスの遺伝学的およびウイルス学的特徴に関する研究である。 本研究では，それら2国において2株のNDV株，chicken/Kyrgyzstan/2016/1-16 (Kyr/1-16) および chicken/Philippines/2017/1-19 (PH/1-18) を分離し，Fタンパク質の開裂部位のアミ ノ酸配列 (112R-R-Q-K-R-F117) から，いずれも強毒型のNDVであることを明らかにした。 系統学的解析の結果，Kyr/1-16株はgenotype VII.1.1 (従来のVIId)，PH/1-18株は sub-genotype VII.2 (従来のVIIi) に属することが明らかとなった。推定アミノ酸の配列を解析 したところ，これら2株のウイルスのHNタンパク質の中和エピトープおよび膜貫通領域 には，様々なアミノ酸置換が存在していた。本研究は，キルギスおよびフィリピンで循 環しているNDVの遺伝子の特徴を明らかにし，疾病対策に有益な知見を得たと考えら れる。 Chapter 2は，2011～2013年に，上エジプト地域（ケナ，ルクソール，アスワン）にお いて，NDVワクチンが接種されている鶏群から分離されたNDVの遺伝学的特徴に関す る研究である。遺伝学的解析の結果，本研究で調べた全38株のNDVはいずれも強毒型 株であることが明らかとなった。それらのうちの代表的な10株を選抜し，ウイルスの特
徴をさらに明らかにする目的で系統解析を行うとともに，強毒型であることを確認する ために鶏胚を用いた平均致死時間の評価を行なった。翻訳領域全長の遺伝子の系統解析 の結果，これら10株のNDV株は全てgenotype VII，sub-genotype VIIjに属することが明ら かとなった。さらに，これらNDV株は，La Sota や Clone 30といったワクチン株 （genotype II）とは遺伝的に大きく異なることも明らかとなった。さらに，ウイルスの FおよびHNタンパク質の中和エピトープにいくつかの変異があることも明らかとなっ た。エジプトにおいてNDの発生を制御するためには，現在使われているワクチン株が， 同国で主に循環するNDV株に対して効果を発揮するか否かについて明らかにする必要 があると考えられる。 Chapter 3の研究における目的は，Chapter 1の研究で得られたキルギス由来のNDV株に 対するモノクローナル抗体を作製することである。この研究では，赤血球凝集抑制性お よび中和活性を示すモノクローナル抗体を産生する4クローンのハイブリドーマを得る ことができた。これら4種のモノクローナル抗体のアイソタイプはいずれもIgG1であっ た。これらのうち１クローンのハイブリドーマが産生するモノクローナル抗体のみが， ウエスタンブロット解析においてHNタンパク質と強く反応することが明らかとなった。 赤血球凝集抑制試験を用いて，これら4種類のモノクローナル抗体のKyr/1-16株に対す る反応性を調べるとともに，研究室に保存されているその他のNDV株に対する反応性 との比較を行なった。その結果，Kyr/1-16株に対する4種類のモノクローナル抗体は，2 つのグループに分けられることがわかった。一方のグループの抗体は，今回用いた NDV株の全てにおいて高度に保存されている抗原エピトープを認識し，もう一方のグ ループの抗体は，NDV株によって多様性のある抗原エピトープを認識することが明ら かとなった。さらに多くのモノクローナル抗体を作製し，NDVの診断や感染制御へ応 用するための研究が行われる必要があると考えられた。 以上，本研究では，アジアおよびアフリカの国々で分離されたNDV株の遺伝的およ びウイルス学的特徴を明らかにした。得られた結果から，それらの国々が位置する2つ の大陸では，genotype VIIに属するNDVが循環していることが明らかとなった。これら の情報は，養鶏産業におけるND対策およびNDVワクチン戦略に生かされることが期待 される。
学 位 論 文 要 約
氏 名 TRAN, Thi Huong Giang
題 目 Studies on Genetic and Virologic Characterization of Newcastle Disease Virus Isolated from the Outbreaks in Asian and African Countries
(アジアおよびアフリカ諸国での発生例から分離されたニュ ーカッスル病ウイルスの遺伝的およびウイルス学的特徴に 関する研究)
Newcastle disease (ND) outbreaks are taking place in several developing countries even with ND vaccine application, and the genetic variability of ND virus (NDV) has been a critical concern. One needs to better understand the ND controlling strategy in the poultry industry. Thus, the aim of this study was to point out the genetic and virologic characteristic of NDVs isolated from the chicken flocks in a few developing countries.
Chapter 1 delineates the genetic and virologic characterizations of NDV isolated from the diseased chicken with suspected NDV infection in Asian countries such as Kyrgyzstan and the Philippines. In this study, the chicken/Kyrgyzstan/2016/1-16 (Kyr/1-16) and chicken/Philippines/2017/1-19 (PH/1-18) strains were isolated and found to be virulent NDV strains according to the amino acid (aa) sequence at the F protein cleavage site (112R-R-Q-K-R-F117). The phylogenetic analyses have indicated that the Kyr/1-16 belongs to sub-genotype VII.1.1 (former VIId), while the PH/1-18 belongs to sub-genotype VII.2 (former VIIi). In the analyses of deduced aa sequence, various aa substitutions in the neutralizing epitopes and the transmembrane domain were noted in the HN protein of both isolates. The finding of this study has given important information as regards the genetic nature of NDVs circulating in the two countries, which could be useful for disease diagnosis and control.
Chapter 2 focused on genetic characterization of NDVs isolated from the multiple ND-vaccinated flocks in Upper Egypt (Qena, Luxor, and Aswan) during years 2011 and 2013. All the 38 Egyptian NDV strains tested were found to be virulent strains using genetic analyses. Among those, there were 10 representative NDV strains chosen for the phylogenetic analyses and the mean death time test to confirm those virulence. All of the mentioned NDV isolates are part of genotype VII, sub-genotype VIIj, based on the phylogenetic analysis of the full-length coding sequences. Moreover, these isolates were genetically distant from the vaccine strains including La Sota or Clone 30 strain (genotype
II). In addition, various mutations were seen in the neutralizing epitopes of the F and HN proteins of the isolates. To control ND in the country, the potency of current vaccines against predominant NDV strains needs to be elucidated.
The aim of Chapter 3 was to show the production of monoclonal antibodies (mAbs) against the NDV isolate from Kyrgyzstan as seen in Chapter 1. In this manuscript, four hybridoma clones acquired had hemagglutination inhibition and neutralization activities. The isotypes of those mAbs were IgG1. Only one clone from one single clone of hybridoma was found to highly react with the HN protein using Western blotting analysis. Characterization of the four mAbs against the Kyr/1-16 was carried out with the use of hemagglutination inhibition test by comparing mAbs among other NDV strains found in the laboratory. The results have shown that the four mAbs against the Kyr/1-16 are classified into 2 groups. One group of the mAb recognized the epitope which is highly conserved among all the NDV strains tested. Another group of the mAb recognized antigenic epitopes, varying in some NDV strains. Additional study is essential for the production of additional mAbs against NDVs and characterization of those mAbs to apply to ND diagnostic and control.
Finally, this study shows the genetic and virologic characteristics of NDV strains isolated in Asian and African countries. The result has confirmed that genotypes VII NDV in some developing countries, across 2 continents, Asia and Africa, are still unceasingly circulating. These findings may help in improving the ND control program in the poultry-producing industry and also the ND vaccine strategy.
