トピックス

ロタウイルスの新知見


河本 聡志（藤田保健衛生大学医学部ウイルス・寄生虫学）


　ロタウイルス研究の現状について、昨年の下痢症研究会での報告以後に出版された論文から抜粋して報告する。要点は以下の通り。

  1. 増殖、複製
    • "Integrins a1b1 and a2b1 are receptors for the rotavirus enterotoxin" by Seo and Estes et al., (Proc Natl Acad Sci USA 94): NSP4の細胞表面レセプターはインテグリンa1b1およびa2b1である。
    • "Rotavirus replication in intestinal cells differentially regulates integrin expression by a phosphatidylinositol 3-kinase-dependent pathway, resulting in increased cell adhesion and virus yield" by Halasz and Coulson et al., (J Virol 82): ロタウイルス感染はPI3K cascadeを介してa2b1およびb2インテグリン発現を亢進する。その結果、感染細胞は早期脱落せずに、ウイルス産生量が増加する。
    • "Rotavirus infection induces the phosphorylation of eIF2alpha but prevents the formation of stress granule" by Montero and Lopez et al., (J Virol 82): ロタウイルスはVP2、NSP2およびNSP5依存的にeIF2alphaをリン酸化して細胞mRNA翻訳を阻害するが、ウイルス自身のmRNA翻訳は阻害しないようにstress granule形成を妨げる。
    • "Endoplasmic reticulum chaperons are involved in the morphogenesis of rotavirus infectious particles" by Maruri-Avidal and Arias et al., (J Virol 82): ERに存在するシャペロン蛋白質はウイルス粒子のassemblyに重要である。
    • "Intracellular disassembly of infectious rotavirus particles by depletion of Ca2+ sequestered in the endoplasmic reticulum at the end of virus cycle" by Ruiz and Michelangeli et al., (Virus Res 130): ER内Ca2+は感染性ウイルス粒子のassemblyに重要である。
    • "Crystallographic and biochemical analysis of rotavirus NSP2 with nucleotides reveals a nucleoside diphosphate kinase-like activity" by Kumar and Prasad et al., (J Virol 81): NSP2はcellular NDP kinases似の活性を持つ。
    • "Silencing of rotavirus NSP4 or VP7 expression reduces alterations in Ca2+ homeostasis induced by infection of cultured cells" by Zambrano and Ludert (J Virol 82): ロタウイルス感染細胞内で起こるCa2+濃度の上昇は主としてNSP4、部分的にVP7が誘導する。
    • "Epitope mapping and use of epitope-specific antisera to characterize the VP5* binding site in rotavirus SA11 NSP4" by Hyser and Estes et al., (Virology 373): SA11株NSP4のVP5*結合領域をエピトープマッピング法で検討。aa114-135が重要。
    • "The flexible C terminus of the rotavirus non-structural protein NSP4 is an important determinant of its biological properties" by Rajasekaran and Rao et al., (J Gen Virol 89): NSP4 C末側領域は立体構造形成を介してエンテロトキシン活性の発現に関与する。
    • "The formation of viroplasm-like structures by the rotavirus NSP5 protein is calcium regulated and directed by a C-terminal helical domain" by Sen and Mackow et al., (J Virol 81): NSP5 C末側21アミノ酸がhyperphosphorylation、疎水性およびviroplasm形成に重要である。さらに、viroplasmの形成にCa2+が重要。
    • "An NTPase activity associated with the rotavirus phosphoprotein NSP5" by Bar-Magen and Patton et al., (Virology 369): NSP5はMg2+依存的なATPase活性を持つ。
    • "Impaired hyperphosphorylation of rotavirus NSP5 in cells depleted of casein kinase 1alpha is associated with the formation of viroplasms with altered morphology and a moderate decrease in virus replication" by Campagna and Burrone et al., (J Gen Virol 88): CK1alphaによるNSP5のhyperphosphorylationはdsRNAゲノム複製に重要である。
    • "Geometric mismatches within the concentric layers of rotavirus particles: a potential regulatory switch of viral particle transcription activity" by Libersou and Lepault et al., (J Virol 82): 外殻VP7が外れると内殻VP6は再配置され、二重殻粒子のゲノム転写が開始する。

  2. リバースジェネティクス
    • "Generation of recombinant rotavirus with an antigenic mosaic of cross-reactive neutralization epitopes on VP4" by Komoto and Taniguchi et al., (J Virol 82): ウイルス表面エピトープに部位特異的変異を導入し、異なるPタイプ由来の交叉反応性中和エピトープをキメラに発現する組換えロタウイルスを作製。

  3. ウイルス遺伝子
    • "Porcine rotavirus bearing an aberrant gene stemming from an intergenic recombination of the NSP2 and NSP5 genes is defective and interfering" by Cao and Hoshino et al., (J Virol 82): NSP5遺伝子内にNSP2遺伝子が挿入された、ロタウイルスで初となる欠陥干渉(DI)粒子(ブタロタウイルス)の検出。
    • "Rearrangements of rotavirus genomic segment 11 are generated during acute infection of immunocompetent children and do not occur at random" by Schnepf and Garbarg-Chenon et al., (J Virol 82): immunocompetent childrenの急性感染例12/161(7.5%)でリアレンジメントを検出。リアレンジメントはランダムでなく「hot spots」が存在する。
    • "Identical rearrangement of NSP3 genes found in three independently isolated virus clones derived from mixed infection and multiple passages of rotaviruses" by Alam and Naik et al., (Arch Virol 153): 独立したin vitro感染から同一のリアレンジメントを検出。
    • "Recommendations for the classification of group A rotaviruses using all 11 genomic RNA segments" by Matthijnssens and Ranst et al., (Arch Virol, news): 全11本ゲノム分節によるclassificationを提唱。
    • "Full genome-based classification of rotaviruses reveals a common origin between human Wa-like and porcine rotavirus strains and human DS-1-like and bovine rotavirus strains" by Matthijnssens and Ranst et al., (J Virol 82): Wa-likeヒトロタウイルスとブタロタウイルス間、DS-1-likeヒトロタウイルスとウシロタウイルス間に共通の祖先が存在する可能性。
    • "Molecular characterization of a subgroup specificity associated with the rotavirus inner capsid protein VP2" by McDonald and Patton (J Virol 82): VP2のサブグループ抗原性をサブグループ特異的な抗VP2モノクローナル抗体(YO-60)の認識部位から分子的解析。

  4. 免疫応答
    • "Qualitative and quantitative characteristics of rotavirus-specific CD8 T cells vary depending on the route of infection" by Jiang and Greenberg et al., (J Virol 82): ロタウイルス感染においては、経口感染がCD8+ T cell応答を最も効果的に誘導する。
    • "Role of interferon in homologous and heterologous rotavirus infection in the intestines and extraintestinal organs of sucking mice" by Feng and Greenberg et al., (J Virol 82): IFN系はロタウイルスの腸管および腸管外での感染を阻害するが、その効果は感染ウイルス株間で大きな差がある。
    • "IFN-gamma is the only anti-rotavirus cytokine found after in vitro stimulation of memory CD4+ T cells from mice immunized with a chimeric VP6 protein" by McNeal and Ward et al., (Viral Immunol 20): VP6免疫で誘導されるCD4+ T cell産生サイトカインのうち、IFN-gammaがロタウイルス感染を効果的に阻害する。
    • "Comparative analysis of innate immune responses following infection of newborn calves with bovine rotavirus and bovine coronavirus" by Aich and Griebel et al., (J Gen Virol 88): ロタウイルス感染はTLR3、IL-6、p65およびIFN系を活性化する。
    • "Early transcriptional response in the jejunum of germ-free piglets after oral infection with virulent rotavirus" by Hulst and Niewold et al., (Arch Virol 153): 経口ロタウイルス感染は,空腸粘膜におけるIFN-gamma induced guanylate binding protein 2 mRNAの発現を誘導する。
    • "Evaluation of IFN-gamma response to rotavirus and non-structural protein NSP4 of rotavirus in children following severe rotavirus diarrhea" by Malik and Ray et al., (J Clin Virol, Epub ahead of print): ロタウイルス感染は、ウイルス粒子およびNSP4に対するIFN-gamma応答を強力に惹起する。
    • "Non-structural protein NSP2 induces heterotypic antibody responses during primary rotavirus infection and reinfection in children" by Kirkwood and Bishop et al., (J Med Virol 80): ロタウイルス感染では、ウイルスタイプ間に交叉反応性の抗NSP2抗体が産生される。
    • "Rotavirus infection accelerates type 1 diabetes in mice with established insulitis" by Graham and Coulson et al., (J Virol 82): 動物モデルにおいてロタウイルス感染は糖尿病の進行を亢進する。

  5. ワクチン（第2世代ロタウイルスワクチンであるRotarixとRotaTeqの有効性と安全性）
    • "Efficacy of human rotavirus vaccine against rotavirus gastroenteritis during the first 2 years of life in European infants: randomized, double-blind controlled study" by Vesikari and Bouckenooghe et al., (Lancet 24)
    • "Prevention of childhood rotavirus disease through the use of Rotarix and RotaTeq vaccines" by Lepage and Vergison (Expert Opin Biol Ther 7)
    • "Rotavirus vaccines: an overview" by Dennehy (Clin Microbiol Rev 21)
    • "Rotavirus live, oral, pentavalent vaccine" by Tom-Revzon (Clin Ther 29)
    • "RotaTeq vaccine adverse events and policy considerations" by Geier and Geier et al., (Med Sci Monit 14)
    • "Postlicensure monitoring of intussusception after RotaTeq vaccination in the United States, February 1, 2006, to September 25, 2007" by Haber and Parashar et al., (Pediatrics 121)
    • "Pentavalent human-bovine (WC3) reassortant rotavirus vaccine in special populations: a review of data from the Rotavirus Efficacy and Safety Trial" by Wielen and Damme (Eur J Clin Microbiol Infect Dis 27)
    • "Evaluation the safety of a rotavirus vaccine: the REST of the story" by Heyse and Heaton (Clin Trials)
    • "Characteristics of an ideal rotavirus vaccine" by Reisinger and Block (Clin Pediatr (Phila) 47)
    • "Rotavirus vaccination coverage and adherence to the Advisory Committee on Immunization Practices (ACIP)-recommended vaccinated schedule-United States, February 2006-May 2007" by CDC and ACIP (MMWR Morb Mortal Wkly Rep 57)
    • "Apparent extinction of non-G2 rotavirus strains from circulation in Recife, Brazil, after the introduction of rotavirus vaccine" by Nakagomi and Hart et al., (Arch Virol 153)
    • "Rotavirus vaccines: entering a new stage of deployment" by Nakagomi and Cunliffe (Curr Opin Infect Dis 20)
    • "Assessing the introduction of universal rotavirus vaccination in the Netherlands" by Zomer and Melker et al., (Vaccine 26)
    • "The cost-effectiveness of rotavirus vaccination in Australia" by Newall and MacIntyre (Vaccine 25)
    • "Cost-effectiveness of introducing a rotavirus vaccine in developing countries: the case of Mexico" by Valencia-Mendoza and Itzler et al., (BMC Infect Dis 29)


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