ニュージャージー州水胞性口内炎ウイルスのマトリックスタンパク質（M51R）における単一のアミノ酸置換は、培養ポルシンマクロファージにおける複製に障害を与え、ブタにおける有意な減衰をもたらした

A Single Amino Acid Substitution in the Matrix Protein (M51R) of Vesicular Stomatitis New Jersey Virus Impairs Replication in Cultured Porcine Macrophages and Results in Significant Attenuation in Pigs.

• Lauro Velazquez-Salinas
• Steven J Pauszek
• Lauren G Holinka
• Douglas P Gladue
• Steven I Rekant
• Elizabeth A Bishop
• Carolina Stenfeldt
• Antonio Verdugo-Rodriguez
• Manuel V Borca
• Jonathan Arzt
• Luis L Rodriguez

抄録

この研究では、ブタにおける小胞性口内炎ニュージャージーウイルス（VSNJV）の病原性、および自然免疫応答を調節するウイルスの能力との潜在的な関係を探る。この目的のために、我々は、マトリックスタンパク質（M51R）に1つのアミノ酸置換を含む高病原性株NJ0612NME6の変異体を開発した。その結果、NJ0612NME6のM51R変異体は、ブタの腎細胞およびマクロファージ培養において、自然免疫応答に関連する遺伝子の転写を抑制することができなかった。このことは、M51残基がこれらの細胞でのVSNJVの効率的な複製に必要であることを示している。さらに、鼻先の皮内瘢痕化によってブタに接種した場合、M51R感染は、発熱の減少および二次性小胞性病変の減少および縮小を含む臨床徴候の減少を特徴とした。M51Rに感染したブタは、親ウイルスと比較して、ウイルスの脱落レベルが低下し、RNA 貧血は認められなかった。変異型ウイルスの直接接触による豚への感染能力はそのまま残っており，M51R変異は一次病変を引き起こし，センチネル豚に感染することが可能な表現型を部分的に減衰させたことを示している．以上の結果から、本ウイルスの自然宿主である豚マクロファージ培養における自然免疫応答を打ち消す VSNJV の能力と、豚における病原性のレベルとの間には正の相関関係があることが明らかになった。VSNJV とマクロファージおよび豚の免疫応答の他の構成要素との相互作用を評価するために、さらなる研究が奨励されています。

In this study, we explore the virulence of vesicular stomatitis New Jersey virus (VSNJV) in pigs and its potential relationship with the virus's ability to modulate innate responses. For this purpose, we developed a mutant of the highly virulent strain NJ0612NME6, containing a single amino acid substitution in the matrix protein (M51R). The M51R mutant of NJ0612NME6 was unable to suppress the transcription of genes associated with the innate immune response both in primary fetal porcine kidney cells and porcine primary macrophage cultures. Impaired viral growth was observed only in porcine macrophage cultures, indicating that the M51 residue is required for efficient replication of VSNJV in these cells. Furthermore, when inoculated in pigs by intradermal scarification of the snout, M51R infection was characterized by decreased clinical signs including reduced fever and development of less and smaller secondary vesicular lesions. Pigs infected with M51R had decreased levels of viral shedding and absence of RNAemia compared to the parental virus. The ability of the mutant virus to infect pigs by direct contact remained intact, indicating that the M51R mutation resulted in a partially attenuated phenotype capable of causing primary lesions and transmitting to sentinel pigs. Collectively, our results show a positive correlation between the ability of VSNJV to counteract the innate immune response in swine macrophage cultures and the level of virulence in pigs, a natural host of this virus. More studies are encouraged to evaluate the interaction of VSNJV with macrophages and other components of the immune response in pigs.

Copyright © 2020 Velazquez-Salinas, Pauszek, Holinka, Gladue, Rekant, Bishop, Stenfeldt, Verdugo-Rodriguez, Borca, Arzt and Rodriguez.