牛伝染性リンパ腫の高精度な検査技術を開発 ～血液による発症検査が可能に～

【ポイント】

  • 大規模な次世代シーケンサーを用いた解析により、牛伝染性リンパ腫ウイルス※1感染牛では、リンパ腫発症時に特定の感染細胞クローン※2が急激に上昇することを見出しました。
  • 既存技術を応用し、牛伝染性リンパ腫ウイルスの組込み部位を簡易な方法にて解析し、感染細胞のクローナリティを定量化する技術を開発しました。
  • この技術により、血液を用いて、従来よりも網羅的かつ高精度に牛伝染性リンパ腫※3発症を検査することが可能となりました。
  • 本検査法は高度な機器や特殊な試薬を必要とせず、結果判定まで最短半日、費用対効果も高いことから、牛伝染性リンパ腫発症にかかる損失の低減につながると期待されます。
    【概要説明】

　牛伝染性リンパ腫は、近年発生数が増加している乳牛および肉牛の疾病であり、そのほとんどが牛伝染性リンパ腫ウイルス（bovine leukemia virus：BLV）の感染に起因します。この疾病は特徴的な症状が現れにくく、これまでの検査では高精度で牛伝染性リンパ腫を検出することは、簡単ではありませんでした。熊本大学ヒトレトロウイルス学共同研究センターの佐藤賢文教授、東京農業大学農学部動物科学科の小林朋子准教授、東海大学総合農学研究所の今川和彦教授、東海大学農学部動物科学科の稲永敏明講師、国立感染症研究所の斎藤益満主任研究官らの共同研究グループは、病態進行に伴いBLV感染細胞がクローン性に増えることに着目し、2021年に開発した次世代シーケンサーによるBLVの組込部位解析法「BLV-capture-seq法」を用いて、ウシの体内における感染細胞のクローナリティの動態を経時的に解析しました。

　その結果、発症牛では、発症直前に急激にクローナリティが上昇することを見出しました。また、この急激なクローナリティの変動を検出するために、共同研究グループの斎藤益満主任研究官らが開発した、簡易かつ高精度にヒトT細胞白血病ウイルス感染細胞のウイルス遺伝子挿入部位を検出する技術（Rapid Amplification of the Integration Site: RAIS法）を改良し、BLV感染細胞のクローナリティを特異的に定量解析可能な検査法（BLV-RAIS法）を開発しました。

　この検査法は、感染牛の血液中に存在するBLVと宿主遺伝子のつなぎ目配列をPCR法により増幅し、シーケンス解析により、BLV組込部位の多様性（＝感染細胞のクローナリティ）を解析します。本検査技術により、血液検査によってわずか半日で従来法よりも高い感度と特異度により牛伝染性リンパ腫発症の有無を検査することが可能です。また、高度な機器や特殊な試薬を必要とせず、費用対効果も高いことから、牛伝染性リンパ腫発症にかかる損失の低減につながると期待されます。

　本研究成果は、2022年12月19日に米国微生物学会のウイルス学専門誌「Journal of Virology」に掲載されました。

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【用語解説】

※1 牛伝染性リンパ腫ウイルス（bovine leukemia virus:BLV）：

日本の乳牛?肉牛に広く感染が蔓延している、病原性のあるウイルスです。主にアブなどの吸血昆虫により媒介されます。レトロウイルス科に属し、細胞に感染すると、逆転写されたウイルス遺伝子が宿主遺伝子に組み込まれることから、感染牛は生涯ウイルスを持ち続け、感染源となります。

※2 クローナリティ（クローン性）：

一般的にがんには、もともと１個の細胞クローンが過剰に増殖した、異常な細胞集団という意味合いがあります（がん細胞のクローン性増殖）。BLV感染牛の体内には、多種多様な感染クローンが存在しており、クローンの多様性のことをクローナリティと呼びます。EBLを発症するとがん細胞クローンが感染細胞の大部分を占めるようになります。

※3 牛伝染性リンパ腫（enzootic bovine leukosis: EBL）：

牛伝染性リンパ腫ウイルス（bovine leukemia virus: BLV）の感染が原因となる牛の疾病。感染牛の大部分は無症状であるが、一部が発症しリンパ節の腫脹、削痩、元気消失、食欲不振、眼球突出、乳量減少、下痢などを示し、死の転帰をたどります。


【論文情報】

  • 論文名：Clone dynamics and its application for the diagnosis in Enzootic Bovine Leukosis
  • 著者：Md Belal Hossain, Tomoko Kobayashi#, Sakurako Makimoto, Misaki Matsuo, Kohei Nishikaku, Benjy Jek Yang Tan, Akhinur Rahman, Samiul Alam Rajib, Kenji Sugata, Nagaki Ohnuki, Masumichi Saito, Toshiaki Inenaga, Kazuhiko Imakawa and Yorifumi Satou#
  • 掲載誌：米国微生物学会のウイルス学専門誌Journal of Virology誌
  • DOI：https://doi.org/10.1128/jvi.01542-22
  • URL：https://journals.asm.org/doi/10.1128/jvi.01542-22

【詳細】　プレスリリース（PDF804KB）

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ヒトレトロウイルス学共同研究センター熊本大学キャンパス
ゲノミクス?トランスクリプトミクス分野
担当：教授　佐藤 賢文（さとう よりふみ）
電話：096-373-6830
E-mail：y-satou※kumamoto-u.ac.jp
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