適応変異を伴わずに新生児免疫能のあるマウスに感染可能なエンテロウイルス71(EV71)の感染性クローン

An infectious clone of enterovirus 71(EV71) that is capable of infecting neonatal immune competent mice without adaptive mutations.

• Huiying Zhang
• Zhigang Song
• Jingyi Zou
• Yanling Feng
• Jing Zhang
• Lehao Ren
• Xiaonan Zhang
• Yunwen Hu
• Zhenghong Yuan
• Zhigang Yi

抄録

エンテロウイルス71（EV71）は、特定の小児の生命を脅かす疾患である手足口病（HFMD）を引き起こす主要な病原体である。EV71を原因とするHFMDの病態は、ヒトで観察される症状を再現した重篤な表現型を持つ単純かつ堅牢な動物モデルが存在しないため、十分に解明されていない。ここでは、重度のHFMD患者から臨床分離された感染性クローンを作製した。このクローンから救出されたウイルスは、細胞株に感染性を示した。新生児ICR、BALB/c、C57免疫コンピテントマウスに1匹あたり1.4×10pfuの用量で腹腔内投与したところ、ウイルスは感染後4〜5日後に感染マウスに体重減少、麻痺、死亡を引き起こした。感染したマウスでは、心臓、肝臓、脳、肺、腎臓、小腸、下肢骨格筋、延髄などの様々な組織で検出可能なウイルスの複製が検出された。感染したマウスの組織学的特徴は、大規模な筋融解、糸球体萎縮、小腸の絨毛鈍化、肺胞中隔の拡大、肺胞腔の縮小、肺へのリンパ球浸潤などであった。紫外線不活化ウイルスをコントロールとして用いることで、ウイルスが脚の骨格筋組織で最初に増幅され、筋組織が一次ウイルス複製部位として機能することを明らかにした。まとめると、我々は、適応変異なしで新生児免疫能のあるマウスに感染することができる安定なEV71感染性クローンを生成し、EV71の発症と治療の研究のためのシンプルで貴重な動物モデルを提供します。

Enterovirus 71 (EV71) is a major pathogen that causes hand, foot and mouth disease (HFMD), which is a life threatening disease in certain children. The pathogenesis of EV71-caused HFMD is poorly defined due to the lack of simple and robust animal models with severe phenotypes that recapitulate symptoms observed in humans. Here, we generated the infectious clone of a clinical isolate from a severe HFMD patient. Virus rescued from the cDNA clone was infectious in cell lines. When administrated intraperitoneally to neonatal ICR, BALB/c and C57 immune competent mice at a dosage of1.4 × 10 pfu per mouse, the virus caused weight loss, paralysis and death in the infected mice after 4-5 days of infection. In the infected mice, detectable viral replication was detected in various tissues such as heart, liver, brain, lung, kidney, small intestine, leg skeletal muscle and medulla oblongata. The histology of the infected mice included massive myolysis, glomerular atrophy, villous blunting in small intestine, widened alveolar septum, diminished alveolar spaces and lymphocytes infiltration into the lung. By using the UV-inactivated virus as a control, we elucidated that the virus first amplified in the leg skeletal muscle tissue and the muscle tissue served as a primary viral replication site. In summary, we generated a stable EV71 infectious clone that is capable of infecting neonatal immune competent mice without adaptive mutations and provide a simple, valuable animal model for the studies of EV71pathogenesis and therapy.