2013 SEPTEMBER
No. 5822013 年（平成 25 年）9 月号

第 59 巻 第 5 号（通巻 582 号）

挨拶・巻頭言「グローバル人材」........................................布 谷 鉄 夫（ 2 ）獣医病理学研修会
第 52 回 No. 1049 ネコの頸部リンパ節................ ACVP 日本人会（JaGA）（ 3 ）第 52 回 No. 1063 イヌの精巣上体腫瘤
日本獣医生命科学大学獣医病理学教室（ 4 ）第 53 回 No. 1086 ブタの小脳..... 一般財団法人 日本生物科学研究所（ 5 ）論文紹介
Dipeptidyl peptidase 4 は新興ヒトコロ
ナウイルス - EMC の機能的レセプターである ..............................小 玉 敏 明（ 6 ）Mycoplasma hyopneumoniae ：疾病からワクチンまで ............ 田 積 晃 浩（12）お知らせ
学会発表演題 .........................................（19）

一般財団法人 日本生物科学研究所
http://nibs.lin.gr.jp/

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日生研たより「グローバル人材」
布谷鉄夫
酷暑も漸くおさまり朝夕秋の涼風を感じるこの頃である。今年は最高気温が塗り替えられた上、猛暑日の期間と地点数が過去最高を記録するなど全国的に厳しい暑さとなった。この酷暑に加え、干ばつ、ゲリラ豪雨、スーパーセルに起因すると思われる竜巻被害など、このところの “極端気象” にグローバルな異変を感じざるを得ない。これら自然現象には時々の情報を的確に把握しな
がら、災害を最小限に留めるべく行動をとるしか今のところ奇策は無いようである。
さて、“グローバル人材” という言葉を最近よく見聞きする。若い世代の “内向き志向” を克服
し、国際的な産業競争力の向上や他国間との絆強化の基盤としてグローバルな舞台に積極的に挑戦し活躍できる人材である。この用語については随所で解説されているが、“未知の世界や厳しい環境に積極的に飛込み、課題を解決するために自ら考え、最後までやり抜く精神的タフさ” というのが共通概念である。背景に、グローバル化による世界各国との経済社会の一体化が進展し、環境などを含む国境を越えた諸問題への取組みが求められる中、自国・他国にとらわれず活躍できる人材の育成・登用が急務となっている現状がある。
話題の書「採用基準」（伊賀泰代著）を読了し、どこか曖昧で一人歩きしているようなこの言
葉の本質的な意味が透けて見えてきた。マルチナショナル企業と呼ばれる多国籍企業が多く生まれる米国では、常に世界を学ぶ土壌と価値観があり、その中心的教育をビジネススクールが担っているという。多様な国々の同級生と学生生活を送ることで、将来世界で働くために必要なそれ
ぞれの国の考え方や国民感覚を学ぶ、留学生は米国人にとって「外国人サンプル」になっている。
例えば、日本人の “はい” は英語の “Yes” とは異なり、“日本人と議論するときは、こういうことに気をつけないと本音が引き出せない” の如くである。これに比べ、我が国の大学等では、積極的に留学生を受入れているところでも一部の国に偏り、キャンパス内で世界を体感できる環境というよりは少子化による学生の減少を海外留学生で埋め合わせているのが現実であると著者は分析する。そしてグローバル人材に求められる最も必要な資質がリーダーシップであるとしている。リーダーシップとは “部下を率いる上司の力量” のような狭い話でなく、ポストや役職に係わらず組織の全員が発揮すべきもので、天賦の才でも自然に身につくものでもなくスポーツや勉
強と同様に誰でも訓練を積めば身に付けられるスキルである。日本人に欠けているものは英語力でも論理的思考でもなくリーダーシップであり、それは特別な出来事が起きた時に必要なものではなく、日常的に誰もが発揮するものであるとし、身近な事例をいくつか挙げている。例えば、事故で電車が止まるとタクシー乗り場には長蛇の列が出来るが、その様な場合、海外では必ず誰かが相乗りを誘い始め時間やコストの節約を提案する。しかし、日本では誘いの声をかける人は極めて稀で黙々と列に並び、車が来ると非効率であることが分かっていても一人一台独占して乗ってしまう。日頃からリーダーシップを発揮したことがない人は見知らぬ人の前で相乗りを誘う一言が出せず、あるいは自分がそんなことをやる必要はないと思ってしまう。電車の中で高齢者が乗車してきて自分の前に立つと、席を譲ろうと思っても見知らぬ人の前では恥ずかしくて声が出ず、眠ったふりをし、あるいは自分より若い人が譲るべきと思ってしまうのもそうかもしれない。また、会議には出席するが、話を聞くだけで一言も発言せず数時間を無駄に過ごしてしまう。例え稚拙であっても何かを発言すれば、他の人の思考を整理したり刺激したりする可能性があり、会議の結果が変わるかもしれない。この種の話は尽きないが、リーダーシップの視点から考え直すと多くの事例が理解しやすくなる。要するに、グローバル人材に必要な基本的資質は学
歴や地頭の良さではなく、目前の問題解決や目標達成に積極的に関わっていこうとするリーダー
シップであり、組織に必要なのは卓越したカリスマリーダーではなく、リーダーシップを発揮できる人の総量（リーダーシップキャパシティ）が一定レベルを超えることであると結論している。
確かに、いろいろな問題に直面した場合、それは “責務として割り当てられた役目の人の仕事”であって、“自分はそんなことをやるべきではない、やる必要は無い” と割り切り、指示を待つ
フォロアーの集団となるか、“個別メンバーとして成果を出すことはもちろん、チーム全体の意
見を纏め上げてチームとしての結束力を高めることもまた、自分の責務” と考える集団になるかでは、後者が圧倒的に生産性が高くなることが容易に想像できる。
（常務理事）

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ネコの頸部リンパ節
ACVP 日本人会（JaGA） 第 52 回獣医病理学研修会 No. 1049

動物：ネコ、短毛種、去勢オス、年齢不明。
臨床事項：1 cm ほどの皮下腫瘤を腹側頸部に認め、経過観察をしたところ 8 ヵ月後の再検時には 2.4 cm となっていた。腫瘍を疑い、外科的切除を行った。その他の臨床症状は認められなかった。
組織所見：腫瘤は腫張したリンパ節であり、び漫性に出血とうっ血を認める。リンパ球は高度に枯渇し、髄質の部分では特に顕著である（図 1）。髄質域では、拡張した髄洞がメッシュ状の毛細血管様構造によって置き換
えられており、さらに同様の構造が傍皮質および皮質部
分へリンパ洞を中心に広がるが、もともと存在するリンパ節の構造は破壊されることなく比較的良く保たれている。血管様構造は血管内皮に似た紡錘形細胞が並び、これらの細胞に異型性は認めない（図 2）。リンパ門部の脈管（輸出リンパ管・静脈）は、リンパあるいは血漿で高度に拡張する。免疫染色では、内皮様の紡錘形細胞はFactor VIII related antigen に強陽性を示し（図 3）、血管壁の部分では SMA の発現も認められたことから（図 4）
血管に類似した構造が増殖していることが示唆された。
診 断：ネ コ リ ン パ 節 の 蔓 状 血 管 化（Feline Plexiform
Vascularization of Lymph node）
考察：ネコリンパ節の蔓状血管化は、毛細血管の増殖とリンパ球の枯渇を伴ったリンパ節腫大を特徴とする病変で、頸部や鼠径リンパ節に単独に起こることが多い。類似病変として、ヒトでは Vascular transformationof lymph node sinuses や Nodal angiomatosis が知られており、またウサギを使った実験では、輸出リンパ管を縛った場合、あるいはリンパ節静脈とリンパ管を不完全に縛った場合に同様な病変が再現されている。病理発生機序は現在のところ不明だが、ヒトでは血栓症、重度の虚血性心不全、癌患者などに見られることから、リンパや静脈の流れが阻害されることによって起こると思われている。ただ、ネコの場合、リンパ節以外の病変は認められず、罹患個体は健康であることが多い。研修会では、リンパ管が血管化を起こしているのか、それとも新たに血管形成が起きているのかが議論となった。この点を検証するため、大阪府立大学の井澤先生のご協力により、リンパ管内皮マーカーである Prox1 で染色していただいた。しかし残念ながらネコの組織に対する Prox1の反応性はイヌより弱く、本症例でははっきりとした染
色性は確認できなかった。今後ほかのリンパ管に対するマーカーでさらに検討する必要があると思われた。
（田邊美加）
参考文献：
1. Lucke, V. M., Davies, J. D., Wood, C. M. and Whitbread,
T. J. 1987. Plexiform vascularization of lymph nodes: anunusual but distinctive lymphadenopathy in cats. J. Comp.
Pathol. 97（2）: 109 – 119.

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日生研たよりイヌの精巣上体腫瘤
日本獣医生命科学大学獣医病理学教室

動物：イヌ、ミニチュア・ダックスフント、雄、13 歳。
臨床事項：左側精巣の腫大に気づき、二週間後に外科的に摘出された。他に既往歴なし。
肉眼所見：左精巣上体は 7.0×4.5×3.5 cm に腫瘤化していた。精巣は同腫瘤に圧排され高度に萎縮していた。また、精巣割面にも 1.5×0.7×0.7 cm の小腫瘤を認めた。
精巣上体、精巣の腫瘤はともに乳白色充実性であった。
組織所見：精巣上体腫瘤では、大型淡明核と明るい細胞質を有する大型腫瘍細胞と、クロマチンに富む小型核で、好酸性の細胞質を有する小型腫瘍細胞のび漫性増殖がみられた（図 1）。一部の腫瘍細胞は細胞質内に脂肪滴を有していた。これらの腫瘍細胞は白膜を破り精巣実
質内に軽度浸潤していた。精巣内小腫瘤では、多角形腫
瘍細胞が充実性に増殖し、異型核分裂像もみられた。細胞質は弱好酸性微細顆粒状ないし淡明で、しばしば脂肪滴を有していた。免疫染色では、精巣上体、精巣内両腫 瘍 と も に androgen receptor、3β – HSD（図 2）、WT– 1 に陽性で、さらに精巣上体腫瘍はα – SMA（図 3）、
desmin、S – 100（図 4）に も 陽 性 を 示 し た。一 方、両腫 瘍 と も cytokeratin AE1/AE3、inhibin – αに は 陰 性 であった。電顕では、精巣上体腫瘍の大型明細胞の細胞質内に少量の脂質と伸長したミトコンドリアがみられた。小型細胞は細胞質内に多数の細フィラメントと発達した粗面小胞体を含み、隣接細胞との間で細胞突起の第 52 回獣医病理学研修会 No. 1063

interdigitation を形成していた。
診 断：悪 性 性 索 / 性 腺 間 質 腫 瘍（Malignant sex cord/
gonadal stromal tumor）
考察：免疫染色結果および電顕所見により、精巣上体腫
瘍は一部 Leydig 細胞、筋様細胞への分化がみられたが、全体に分化度の低い腫瘍であった。また、顕著な核異型、高い増殖活性、広範囲の壊死、精巣実質内への浸潤
像など悪性の所見がみられたことから、悪性性索 / 性腺
間質腫瘍と診断した。ヒトの性索 / 性腺間質腫瘍の構成細胞として筋様細胞が報告されているが、イヌでは初めてである。精巣内腫瘍は悪性 Leydig 細胞腫と診断された。
（安井潤紀）
参考文献：
1. Eble, J. N., Sauter, G., Epstein, J. I. and Sesterhenn, I. A.
2004. WHO Classiﬁcation, Tumors of the urinary system
and male genital organs. IARC Press, Lyon.
2. Maekawa, M. K., Kamimura, K. and Nagano, T. 1996.
Peritubular myoid cells in the testis: their structure andfunction. Arch. Histol. Cytol. 59 : 1 – 13.
3. Du, S., Powell, J., Hii, A. and Weidner, N. 2012. Myoid
gonadal stromal tumor: a distinct testicular tumor withperitubular myoid cell differentiation. Hum. Pathol. 43 :144 – 149.

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ブタの小脳
一般財団法人 日本生物科学研究所

動物：ブタ、雄、101 日齢。
臨床事項：症例は繁殖母豚 500 頭規模の一貫経営農場での飼育豚で、病性鑑定を目的として鑑定殺された。鑑定殺時には起立不能、全身性の痙攣及び眼球震顫を呈していた。
剖検所見：大脳及び小脳で硬膜の白濁並びに脳溝部軟膜の混濁（図 1）が認められ、橋右外側から右小脳脚では膿瘍の形成が見られた。その他の臓器では全身リンパ節の腫大、右肺中葉の一部で暗赤色調無気肺領域が認められた。
組織所見：髄膜ではリンパ球・マクロファージなどの単核細胞を主体とする炎症細胞の中等度から重度浸潤が認められた（図 2）。小脳皮質及び髄質では単核細胞の囲管性細胞
浸潤及び小肉芽腫が多数認められ、多核巨細胞も伴っていた（図 3）。小肉芽腫は CD3 陽性の T リンパ球と lysozyme
陽性のマクロファージからなり（図 4、5：連続切片）、多核
巨細胞の形成は髄膜、皮質分子層、顆粒層及び髄質で広く認められた。また膿瘍近傍の領域で好中球の浸潤が見られた。豚サーコウイルス 2 型（PCV2）に対する免疫染色及びin situ hybridization（ISH）では、前者で陰性となり、後者
では血管周囲や髄膜に浸潤する単核細胞、多核巨細胞及び
小肉芽腫において PCV2 陽性像が認められた（図 6、7）
。また小脳乳剤の PCR あるいは R T – PCR によるウイルス学的検査では陽性、PRRS ウイルス、オーエスキー病ウイルス、
日本脳炎ウイルス、ブタテシオウイルスは陰性であった。細
菌学的検査では橋・小脳の膿瘍及び大脳からアルカノバク
テリウム・ピオゲネスが検出された。また TUNEL 法によりアポトーシスの検出を試みたところ、小脳皮質及び髄質に見られる小型濃縮核及び髄膜や血管周囲に浸潤するマクロファージの細胞質において多数の陽性像が認められた。その他臓器ではリンパ組織におけるリンパ球の減少と多核巨細胞

第 53 回獣医病理学研修会 No. 1086を伴う肉芽腫性炎、間質性・カタル性気管支肺炎、多核巨細胞を伴う間質性腎炎などが認められ、それら臓器においても PCR、ISH 及び免疫染色により PCV2 が検出された。
診断：小肉芽腫性病変を伴う豚のリンパ・組織球性髄膜脳炎（PCV2 感染の関与を疑う）
考察：本症例は PCV2 の全身性感染の病態を示しており、中枢神経病変はその一部と考えられた。また PCV2 に対する免疫染色と ISH の結果の相違は検出感度の違いによるものと推察された。PCV2 感染に起因する中枢神経病変の報告は少なく、本例は既報と比較して巨細胞形成が顕著であった。また単核細胞浸潤を主体とする髄膜脳炎が重度であり、一部では好中球の浸潤を伴っていた。この要因としては、病態の経過や提出標本近傍の膿瘍で検出されたアルカノバク
テリウム・ピオゲネス感染の関与も考えられた。
（鈴木敬之）
参考文献：
1. Corréa, A. M., Zlotowski, P., de, Barcellos, D. E., da, Cruz,
C. E. and Driemeier, D. 2007. Brain lesions in pigs affectedwith postweaning multisystemic wasting syndrome. J. Vet.
Diagn. Invest. 19（1）: 109 – 112.
2. Seeliger, F. A., Brügmann, M. L., Krüger, L., GreiserWilke, I., Verspohl, J., Segalés, J. and Baumgärtner, W. 2007.
Porcine circovirus type 2-associated cerebellar vasculitis in
postweaning multisystemic wasting syndrome（PMWS）–
affected pigs. Vet. Pathol. 44（5）: 621 – 634.
3. Drolet, R., Cardinal, F., Houde, A. and Gagnon, C. A.
2011. Unusual central nervous system lesions in slaughter– weight pigs with porcine circovirus type 2 systemic
infection. Can. Vet. J. 52（4）: 394 – 397.

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日生研たより論文紹介

Dipeptidyl peptidase 4 は新興ヒトコロナウイルス‑EMC の機能的レセプターである
小玉敏明
Dipeptidyl peptidase 4 is a functional receptor for the emerging human coronavirus – EMC.
Raj VS, Mou H, Smits SL, Dekkers DH, Müller MA, Dijkman R, Muth D, Demmers JA, Zaki A, Fouchier RA,
Thiel V, Drosten C, Rottier PJ, Osterhaus AD, Bosch BJ, Haagmans BL.
Nature 14 ; 495（7440）: 251 – 254. 2013.

要約

本文

多くのヒトコロナウイルスは、軽度の上部気道疾コロナウイルスは、広範囲の哺乳動物・鳥類に感患を引き起こすが、免疫応答不全のヒトにおいては染し、その宿主特異性は主にウイルススパイク（S）

重篤な肺疾患を誘発する。しかしながら、SARS コ

タンパク質の細胞表面レセプターへの結合能によっ

ロナウイルスは、全身感染により致死率約 10％にて決定される。コロナウイルスは、S タンパク質のおよぶ重篤な下部呼吸器疾患を引き起こす。最近、異種動物のレセプターへの適応性から人獣共通感染

他のコロナウイルス（human coronavirus – Erasmus症となる可能性があり、その可能性はコウモリ由来

Medical Center, hCoV – EMC）が、重篤で時に致死と考えられる SARS 原因病原体である SARS – CoV

的な下部気道感染を呈した患者から同定され、ウイに最も顕著に証明されている。最近、新しいコロナ

ルス遺伝子解析によって、コウモリのコロナウイル

ウイルスとして hCoV – EMC が現在まで 13 人の患スに近縁である事が明らかにされた。本研究で著者者で同定され、そのうち 7 人が重篤な呼吸器疾患、らは、dipeptidyl peptidase 4（DPP4 または CD26）

またあるケースでは腎不全を伴い死に至っている。

を hCoV – EMC の機能的なレセプターとして同定し

hCoV – EMC は遺伝学的に、コウモリコロナウイル

た。DPP4 は ウ イ ル ス 感 受 性 Huh – 7 細 胞 の ラ イ

スの HKU4 と HKU5 に近縁であり、ウイルス遺伝

セートから、hCoV – EMC スパイクタンパク質のレ

子 断 片 の 系 統 解 析 で は オ ラ ン ダ の コ ウ モ リ（P.

セプター結合 S1 領域と特異的に共精製され、抗pipistrellus）で見つけられたコウモリコロナウイル

DPP4 抗体は、Huh – 7 ならびにヒト気管支上皮初スに近縁である。近年の分子疫学的研究によって、代細胞の hCoV – EMC 感染を抑制した。さらに、ヒSARS – CoV に非常に近縁なウイルスを含む少なく

ト な ら び に コ ウ モ リ（Pipistrellus pipistrellus）のとも 60 の新規コウモリコロナウイルスの存在が明DPP4 を 非 感 受 性 COS – 7 細 胞 に 発 現 さ せ る 事 にらかになった。ヒトの hCoV – EMC 感染事例が単一

よって hCoV – EMC 感染が成立した。hCoV – EMCの感染源からの伝播に起因していないようである事が異種動物の進化において保存されてきた DPP4 をから、hCoV – EMC の感染疫学はヒト母集団内での機能的レセプターとして使用する事を解明した事は、 閉鎖的なウイルス循環または介在動物宿主からの反hCoV – EMC の宿主域解明の手がかりを提供し、更復的なウイルスの持ち込みによると考えられる。こに、この新興ヒトコロナウイルスの病原性・疫学のの新規コロナウイルスのレセプターをタイムリーに理解に貢献し、治療戦略の開発を促進するかも知れ

同定し、その生物学的性状をよりよく理解する事は、ない。

本ウイルスの人獣共通感染症である可能性と発病機序の解明ならびに治療戦略の構築に重要な手掛りを提示する。現在まで、二つのタイプのコロナウイル

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スのレセプターが同定されている：ベータコロナウ

しない事を示した。そこで、まずアミノ末端に位置

イルスのマウス肝炎ウイルスは免疫グロブリン関連するレセプター結合スパイク領域 S1 の細胞結合性

carcinoembr yonic antigen – related cell adhesionと細胞のウイルス感受性の相関性を、S1 領域をヒ

molecule（CEACAM）を細胞侵入に使用するが、

ト IgG の Fc 部位に融合させた分子量約 280 kDa の

数 種 の ア ル フ ァ／ベ ータ コ ロ ナ ウ イ ル ス で は、

ジスルフィド結合 2 量体組換えタンパク質を用いて

hCoV – 229E と数種の動物コロナウイルスが使用す解析した。免疫蛍光ならびに FACS 解析によって特る aminopepidase N（APN ま た は CD13）と SARS

異性の高い S1 の結合がアフリカミドリザル腎臓細– CoV が使用する angiotensin converting enzyme 2胞（Vero）とヒト肝細胞（Huh – 7）において認め（ACE2）の二種のペプチダーゼがレセプターとしてられ、コウモリ由来腎細胞では、中程度の染色が検同定されている。加えて、シアル酸が数種のコロナ出されたが（図 1）、アフリカミドリザル腎臓由来

ウイルスのレセプターとして機能するようである。

COS – 7 細胞での S1 結合は検出されなかった（図以 前 著 者 ら が 行 な っ た 最 初 の 実 験 は、hCoV –1b）。更に、ネココロナウイルスの S1 領域はこれ

EMC が ACE2 を細胞侵入のレセプターとして使用

らの細胞には特異的に結合せず、ネコ胎仔 FCWF

図 1 hCoV ‒ EMC S1 の細胞結合は、hCoV ‒ EMC 感染と相関する
a - d. 左パネルは FACS 解析による Vero（a）、COS ‒ 7（b）
、Huh ‒ 7（c）
、コウモリ細胞の h ‒ CoV ‒ EMC S1 ‒Fc 結合（赤線）を示す。ネコ CoV S1 ‒ Fc タンパク質の結合（青線）と非反応対照細胞（灰色）を陰性対照として使用した。中央パネルでは、hCoV ‒ EMC 感染細胞を NSP4 非構造タンパク質に対する抗血清により視覚化した。
右パネルは、ウイルス感染後 0、20、40 時間の感染細胞培養上精中の hCoV ‒ EMC RNA レベルを TaqMan アッセイにより定量し、ウイルスゲノム数に相当する TCID50 として示した。エラーバーは標準誤差を示す。

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日生研たより細胞に強い結合性を示した。hCoV – EMC S1 のこれS1 – Fc タンパク質が DPP4 に特異的に結合し、逆ら の 細 胞 に 対 す る 結 合 性 は、そ れ ぞ れ の 細 胞 のに SARS S1 – Fc タンパク質は ACE2 と特異的に結hCoV – EMC に対する感受性とウイルス感染細胞培

合 す る 事 を 見 出 し た（図 2b）。ま た、Vero 細 胞 の養上清中のウイルスゲノムの検出結果と相関した

hCoV – EMC 感染は可溶性 DPP4 により抑制された（図 1）。hCoV – EMC S1 領域は、他の動物種細胞にが可溶性 ACE2 では抑制されなかった。さらに、非も結合性を示したが、概してその反応性は SARS –感受性 COS – 7 細胞にヒト DPP4 を一過性に発現さ

CoV S1 と比較するとより限定されていた。

せる事により、hCoV – EMC S1 – Fc タンパク質結合

S1 に結合する細胞表面タンパク質を同定するた感受性を COS – 7 細胞表面に付与する事ができた。

め、Vero ならびに Huh – 7 細胞から S1 – Fc キメラ

これらのデータは、hCoV – EMC S1 の直接かつ特異を用いてタンパク質のアフィニティ分離を行なった。 的なヒト DPP4 との結合を示している。
hCoV – EMC S1 – Fc タンパク質により、Huh – 7 細DPP4 タンパク質は、著者らが P. pipistrellus コウ

胞ライセートから非還元条件下で 110 kDa の分子量

モリ細胞から得た DPP を含み、異種動物間でそのを示すタンパク質が抽出され、SARS – CoV S1 – Fc

アミノ酸配列、特にカルボキシ末端が高度に保存さタンパク質では抽出されなかった（図 2a）。質量分れている。次に、著者らはヒト抗 DPP4 ポリクロー析 に よ り 当 該 タ ン パ ク 質 は dipeptidyl peptidase 4

ナ ル 抗 体 を 用 い て、感 受 性・非 感 受 性 細 胞 で の（DPP4、DPP IV ま た は CD26）と 同 定 さ れ た。同

DPP4 発現を解析した。抗 DPP4 抗体の特異的反応

様の結果が、Vero 細胞を用いて得られた（data not

性は、ヒトならびにコウモリ DPP4 をトランスフェ

shown）。著者らは、引き続き可溶性（non – membrane

クトした細胞での染色により確認し（図 3a）、コウ– anchored）DPP4 と ACE2 を作製し、hCoV – EMC

モリ DPP4 を発現した COS – 7 細胞表面での hCoV

図 2 hCoV ‒ EMC S1 の DPP4 結合
a. Huh ‒ 7 細胞ライセートを hCoV ‒ EMC または SARS ‑ CoV S1‑ Fc タンパク質とインキュベートし、アフィニ
ティにより分離されたタンパク質を非還元条件下でタンパク質電気泳動を行なった。矢頭は hCoV ‒ EMC S1 ‒ Fc
タンパク質により特異的に分離された〜 110 kDa の DPP4 タンパク質の位置を示す。b. hCoV ‒ EMC と SARS ‒CoV S1 ‒ Fc タンパク質を可溶性 DPP4（sDPP4）、可溶性 ACE2（sACE2）またはモックとインキュベートした後、プロテイン A セファロースアフィニティ分離を経て、非還元条件下でタンパク質電気泳動を行なった。

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– EMC S1 – Fc の結合を検出した（図 3a）。hCoV –

がヒト初代気管支上皮培養細胞（図 3c）ならびに

EMC 感染に対する感受性と hCoV – EMC S1 – Fc タ

ヒ ト 気 管 肺 組 織（図 3d）に お い て、非 線 毛 細 胞

ンパク質の細胞表面結合性に一致して、Vero なら（tubulin IV 陰 性）の 先 端 面 で 検 出 さ れ る 事 は、びに Huh – 7 細胞では高いレベルの DPP4 の細胞表

DPP4 発現と hCoV – EMC 感染の関連性をより強固面での発現が抗体の反応性から判定され、コウモリに し た。加 え て、ヒ ト 気 管 支 上 皮 培 養 細 胞 で のの細胞では低いレベルの抗体結合が認められたが、

hCoV – EMC 感染は、DPP4 を発現する非線毛細胞

COS – 7 細胞では有意な抗体の反応性は見られなに局在するようであった（図 3e）。

かった（図 3b）
。従って、細胞株における DPP4 のDPP4 がウイルス感染において本質的な役割を果

細 胞 表 面 発 現 は、hCoV – EMC 感 受 性 と hCoV –たしているか確定するため、ウイルス感染前に感受

EMC S1 の細胞表面結合性と相関した。DPP4 発現性細胞をポリクローナル DPP4 抗血清で前培養を行

図 3 DPP4 は hCOV ‒ EMC 感受性細胞株とヒト気管支上皮細胞に発現する
a. ヒト DPP4（hDPP4）、コウモリ DPP4（bDPP4）をコ−ドするプラスミドまたは陰性対照プラスミドを導入した COS ‒ 7 細胞での S1 結合と DPP4 に対するポリクローナル抗血清による染色性を解析した。b. 同様に、COS ‒7、Huh ‒ 7、Vero およびコウモリ細胞の DPP4 に対する抗血清による反応性（青線）または陰性対照正常ヤギ血清に対する反応性（灰色）を解析した。c, d. DPP4 発現はヒト初代気管支上皮細胞培養（c）とヒト気管支組織（d）においても認められ、その発現はβ‒ tublin IV（緑）陰性の非線毛細胞の先端側に局在するようであった。e. hCoV
‒ EMC 感染初代ヒト気管支上皮細胞培養において、DPP4 を発現する非線毛細胞（赤）に局在すると見られる 2 本鎖ウイルス RNA（青緑色）が検出された。免疫染色は、β‒ tublin IV（線毛細胞、緑）、DPP4（赤）、二本鎖 RNA（h‒ CoV ‒ EMC、青緑色）と DAPI（細胞核、青）に対する抗体を用いて行なった。すべてのスケールバーは 10μm。

10（74）日生研たよりなった。抗血清によって Huh – 7 細胞のウイルス感

ス非構造タンパク質（図 4c）、培養上清中にウイル

染、ウイルス産生ならびにウイルス誘導細胞障害がス RNA（図 4d）ならびに感染性ウイルスの存在が強く抑制されたが、対照血清または ACE2 抗体では証明された。同様に、コウモリ DPP4 の COS – 7 細ウイルス感染は抑制されなかった（図 4a）。加えて、胞での発現は、その効果は低いものの hCoV – EMC

ヒト気管支上皮細胞の感染は、DPP4 抗体によって感受性を付与した（図 4c）。異なる動物種（ネコ、

用量依存的に阻止された（図 4b）。次に著者らは、

マウス、イヌ）の非感受性細胞にヒト DPP4 をトラ

DPP4 の発現が hCoV – EMC 感染に対する感受性をンスフェクションしても hCoV – EMC 感染を許容し付与するか検討を行った。ヒト DPP4 発現プラスミ

た が、hCoV – NL63、hCoV – 229E、hCoV – OC43 等

ドをトランスフェクションした COS – 7 細胞は、効の他のヒトコロナウイルスはヒト DPP4 をトランス

率的に hCoV – EMC に感染し、感染細胞内にウイル

フェクショクした細胞に感染できなかった。以上の図 4 DPP4 はウイルス感染に必須である
a. DPP4 に対する抗体による Huh ‒ 7 細胞の hCoV ‒ EMC 感染の抑制。ウイルス感染後 2 時間（白）と 20 時間（黒）の培養上清中の hCoV ‒ EMC RNA を TaqMan アッセイにより解析した。3 試験の結果から得られた delta ‒Ct 値を示す（one ‒ way ANOVA 検定、*P <0.05 ; n=3/group）。b. ヒト初代気管支上皮細胞の感染は、DPP4 抗体に よ り 用 量 依 存 性 に 抑 制 さ れ る：感 染 後 2 時 間（白）、20 時 間（黒）を 示 す（one ‒ way ANOVA 検 定、*P<0.05 ; n=3/group）。c. ヒト DPP4（hDPP4）、コウモリ DPP4（bDPP4）をコードするプラスミドまたは陰性
対照プラスミド（pcDNA）をトランスフェクションした COS ‒ 7 細胞を感染効率（moi）1 で hCoV ‒ EMC に感染させ 1 時間培養した。細胞を 2 回洗浄しウイルス感染後 8 時間に染色を行ない（原倍率 x 200）、d. ウイルス感
染後 2 時間（白）、20 時間（黒）、40 時間（青）の上清を採取し、TaqMan アッセイを用いて hCoV ‒ EMC RNA を計測した。3 試験の結果から得られた RNA 量を TCID50 値に換算して示す（one ‒ way ANOVA 検定、*P <0.05 ; n=4/group）。全てのエラーバーは標準誤差を示す。

59（5）、2013

11（75）

結果から、著者らのデータは、ヒト・コウモリ由来

高める SARS – CoV S1 領域の適応性変異は、少なく

DPP4 が hCoV – EMC の機能的なレセプターとしてとも人獣共通ウイルス伝播の一端を説明している。

作用する事を証明した。

hCoV – EMC S1 と DPP4 の 結 合 イ ン タ ーフ ェース

DPP4 は ACE2 と APN の次にコロナウイルスのの更なる解析は、本ウイルスの宿主適応プロセスま

レセプターとして同定された 3 番目のエキソペプチ

たは新規宿主において DPP4 をレセプターとして使ダーゼである。DPP4 は、細胞表面に 2 量体として用する関連コロナウイルスの存在を解明するかもし存在する 766 アミノ酸からなる多機能のタイプ 2 膜

れない。

貫通糖タンパク質で、ホルモンやケモカインのプロ

血清中の可溶性 DPP4 レベルの変動は、2 型糖尿リンアミノ酸の後のジペプチドを優先的に切断する病とウイルス感染を含む多くの病態生理学的コン事により、これらの生理活性を制御する。APN とディションに関連するという報告があり、変動する

ACE2 のタンパク質分解活性がコロナウイルスの感

可溶性 DPP4 レベルの hCoV – EMC 病原性への関与

染には重要ではない事から、コロナウイルスによるを研究する事は重要である。肺の損傷における可溶

ペプチダーゼの利用は、その酵素活性ではなく、ウ

性 ACE2 の保護的作用と一致して、SARS – CoV 感

イルス感染の主要組織である上皮・内皮系組織に豊染後の ACE2 発現のダウンレギュレーションが、疾富に存在する事に関連するようである。この考えに患の重篤度に影響する事が知られている。また、一致して、hCoV – EMC 感染は、DPP4 抑制剤であDPP4 がケモカイン・サイトカインの反応に重要でる sitagliptin、vildaglipin、saxaglipin あるいは P32/98ある事から、hCoV – EMC レセプターの in vivo でによって阻止されない。DPP4 はまた、インクレチのダウンレギュレーションがこのウイルスの病原性ン（incretin、インスリン分必促進因子）を分解すに影響を与える可能性が想定できる。しかしながら、る事によりグルコ−ス代謝に主要な役割を果たし、

in vitro の予備的な知見ではあるが、S1 の DPP4 結

更に T 細胞活性化、ケモタキシスの変調、細胞接着、合による DPP4 の発現または酵素活性の有意なダウ

アポトーシス、腫瘍原性の制御に係る事が示唆されンレギュレーションは Huh – 7 細胞では認められず、て い る。ヒ ト で は、DPP4 は 主 に 腎 臓・小 腸・肝これはおそらく細胞膜での DPP4 の活発なリサイク

臓・前立腺の上皮細胞と活性化リンパ球に発現してリングに起因すると推測される。DPP4 発現レベル

いるが、循環血液中では可溶型として存在する。現の操作または S1 領域とレセプターとの結合反応部

時点において、hCoV – EMC は 上部呼吸器スワブ、位を標的とした阻害剤の開発は、hCoV – EMC 感染

尿、唾液、気管吸引液からのみ検出されているが、に対する治療機会を提供するだろう。将来的な研究

in vivo におけるウイルスの細胞特異性はあまり理としては、hCoV – EMC の DPP4 結合を阻害する抗

解されていない。DPP4 が非線毛気管支上皮細胞で体を誘導するような効果的なワクチンの研究開発を発現しているという著者らの知見は、報告されてい目指さなければならない。

る DPP4 の腎臓での発現と共に、hCoV – EMC 感染による臨床症状の発現部位と一致している。SARS– CoV を含むほとんどの呼吸器系のウイルスが上部

方法の概要

ならびに下部気道で広範囲に分布する線毛細胞に強hCoV‒EMC 感染とその検出

い細胞特異性を持つ事は、hCoV – EMC の細胞特異性に比較して特筆するべきであろう。
hCoV – EMC の疫学的な経緯はいまだ謎であるが、hCoV – EMC ウイルスストックは以前報告された方法により調整した。Vero、COS – 7、コウモリ腎細胞は、hCoV – EMC に 1 時間感作し、1％牛胎児

SARS – CoV ならびに hCoV – NL63 と同様にコウモ血清を含む培地で培養した。ホルムアルデヒド固定

リを起源として、中間保有動物種が存在するようで細胞は、hCoV – EMC と交差するウサギ抗 SARS –あ る。DPP4 の 種 の 進 化 に お け る 保 存 と hCoV –CoV NSP4 抗体を用い、通常のプロトコ−ルに従いEMC がコウモリ DPP4 を機能的なレセプターとしFITC 標識ブタ抗ウサギ二次抗体によって染色を行て使用する観点から、ウイルスの宿主動物種変換はなった。ウイルス増殖は定量的 PCR により定量し驚く現象ではないだろう。ヒト ACE2 との結合性をた。

12（76）タンパク質発現

日生研たよりS1‒Fc タンパク質を用いた DPP4 の細胞表面発現の測定

ヒ ト IgG の Fc 領 域 と 融 合 し た hCoV – EMC、

S1 の細胞結合は、2.5 x 105 の細胞を 15μg/ml のSARS – CoV ならびに FIPV の S1 結合部位と可溶性

S1 – Fc タ ン パ ク 質 と 感 作 さ せ た 後、FITC ま た は

DPP4 と ACE2 は、方法全文に記載した方法によりDylight – 488 標識ヤギ抗ヒト IgG 抗体とインキュ発現させ精製を行なった。

ベートしフローサイトメトリーで解析を行なった。
紙面の都合上、参考文献、補足データ、方法全文
は、割愛して掲載致します。

論文紹介

Mycoplasma hyopneumoniae ：疾病からワクチンまで
田積晃浩
Mycoplasma hyopneumoniae : From disease to vaccine
Simone Simionatto, Silvana Beutinger Marchioro, Dominiek Maes, Odir Antonio Dellagostin
Veterinary Microbiology 165 : 234 – 242, 2013.
る。M. hyopneumoniae は豚における慢性呼吸器病
要約である流行性肺炎（enzootic pneumonia; EP）の主

Mycoplasma hyopneumoniae は世界中の養豚産業

要な病原体である。この感染症は世界中の殆どの地域に影響を及ぼす、豚流行性肺炎の病原体である。ワ

に高い割合（38 – 100％）で存在し、M. hyopneumoniae

クチン接種はこの疾病の管理や予防のために費用対の感染症は深刻な経済的損失を引き起こす。

効果の高い方法である。M. hyopneumoniae 感染症

M. hyopneumoniae が気道の線毛上皮細胞に定着を制御しようと試みるにもかかわらず、養豚産業ですることで、その細胞が傷害され、感染した豚は 2は深刻な経済的損失は収まらない。ゲノム情報を基

次病原体の侵入を起こしやすくなる。上皮細胞へのにした研究結果より、M. hyopneumoniae の生物学

傷害は、過酸化水素やスーパーオキシドラジカルの的特性や病原性を理解するために役立つ情報が得らようなマイコプラズマの毒性の代謝産物によってもれ、より効果的なワクチンや診断検査の開発に寄与引き起こされる。豚は終生にわたり感受的であるが、している。この総説では、病原性や制御手段にまつ

特に肥育時の終末期に最も発症する。しかし、免疫

わる M. hyopneumoniae の特徴について論じたい。

を持たない群においては、離乳豚や繁殖豚も含めて全ての時期に病気を発症する。

1. 序文
呼吸器病は養豚産業界で最も重要な衛生問題であM. hyopneumoniae によって引き起こされる感染症を診断するために、様々な手法が使用されている。

59（5）、2013

13（77）

臨床症状や病理学的変化は EP の推定的診断であり、 に限界を持ち、更に生合成経路を殆ど持たない。そ確証診断のためには臨床検査が必要とされる。M.

れらの生合成経路の欠如は、マイコプラズマが発育

hyopneumoniae の培養は診断の至適基準ではあるが、 環境中から、アミノ酸、プリンとピリミジン及び膜
この手法は日常的には使われていない。これは、構成物を得る必要があるということを意味している。

Friis 培地による病原体の分離が非常に困難である

更に、in vitro の培養は非常に困難であり、殆どのといった理由がある。加えて、他のマイコプラズマ

マイコプラズマ種は培養することができない。M.

種の存在が、M. hyopneumoniae の発育を減少させ

hyopneumoniae は in vitro で培養することが可能でる事により、更に分離を困難なものへとする。潜在あるが、培地への血清の添加を必要とし、Friis 培

的に感染している動物から M. hyopneumoniae が培地で増殖させられる。M. hyopneumoniae の培養と養できなかったからといって、その群内での感染を分離は非常に困難で手間がかかり、しばしば成功し否 定 す る こ と は で き な い。免 疫 蛍 光（Immuno-

ない。そのため、M. hyopneumoniae の分離は日常

ﬂuorescence ; IF）試験もまた頻繁に実施されている。 的な診断には用いられない。更に、M. hyorhinis（豚血清学的検査は群の健康状態を観察するのに使用さの気管に存在する）や M. ﬂocculare（形態学、増殖

れるが、これは個々の動物の診断には適さない。近性及び抗原性の観点で M. hyopneumoniae に似てい年では、M. hyopneumoniae 感染症の診断には PCR

る非病原性の種）のような他のマイコプラズマによ検査が最も感度の高い技術である。

るコンタミネーションが頻繁に生じる。

EP の制御には管理方法や飼育条件の最適化、抗マイコプラズマの気難しい性質や遺伝系の欠如は、生物質の使用及びワクチン投与に重点をおくべきで

マイコプラズマのタンパク質の構造や機能を解明しあ ろ う。ア ジ ュバ ン ト を 含 む 不 活 化 さ れ た M.

ようとする生物学的な理解を妨害する。マイコプラ

hyopneumoniae の全細胞溶解物を成分とする市販ワ

ズマ種は宿主の免疫応答による検出や排除を回避す

クチンが複数存在し、世界中で使用されている。こるための手法を発達させてきた。ある研究では M.

れらのワクチンは臨床症状を軽減させる事に効果的

hyopneumoniae の複雑な転写機構が報告され、そしに働いているが、病変の形成に対する効果はあまりて未だ理解されていない転写調節に関与する機構の得られない。

存在が示唆された。M. hyopneumoniae は接着や宿

この総説では M. hyopneumoniae の病因や病原性

主の免疫機構の調節が可能なアドへジン（adhesin）、

に関する性状及び制御対策について論じたい。特にモジュリン（modulin）、アグレシン（aggresin）及

ポストゲノム時代に提案されてきたワクチン接種法

びインペジン（impedin）を産生することができる。

の戦略に重点をおきたい。

更に、M. hyopneumoniae の表面抗原は膜を貫通するように存在している事が明らかとされている。
M. hyopneumoniae は選択的にその分泌タンパク質

2. 病因性
マイコプラズマはモリキューテス網に属し、細胞を切断することで、表面構造を変化させることも病
原性の 1 つである。

の小ささや細胞壁の欠如によって他の細菌と表現型

分子技術によって、M. hyopeumoniae にはゲノミ的に区別されている。マイコプラズマと他の細菌のクスやプロテオミクスのレベルで大きな相違がある

間には根本的な違いがあるにもかかわらず、多くのことが示された。また、Vicca らは実験感染の結果

分子生物学的なマイコプラズマの特性はグラム陽性より得られた低、中、高病原性の株間にもそれらの細菌に類似している。マイコプラズマは自由生活し、違 い が あ る 事 を 示 し て い る。Villarreal ら は M.

自己複製能を有する最小の微生物である。マイコプ

hyopneumoniae の低病原性株の感染は、高病原性株

ラズマは高い A + T 含有量（約 70％）の小さなゲノの感染や発症を防御しないことを示した。しかし、

ム（580 – 1350 kb）を持っている。ゲノム配列が解

これら株間の臨床的意義の違いを精査する事は今後析された豚のマイコプラズマ（J、232、7447 及び必要である。

168 株）はその殆どが M. hyopneumoniae である。
その小さなゲノムのため、マイコプラズマは代謝14（78）日生研たよりしているため、病原性にも関与していると推察され
3. 病原性ている。これらの発見以外には、P102 の役割やそM. hyopneumoniae は豚にのみ感染する宿主特異のパラログは未だ明確にはされていない。Seymour

的病原体である。M. hyopneumoniae の病原性や特らは M. hyopneumoniae 232 株において、広範囲にに 病 原 因 子 は 未 だ よ く 知 ら れ て い な い。M.

発現している P102 のパラログである P116 タンパ

hyopneumoniae は感染動物の咳からの飛沫感染に

ク質の表面での発現やタンパク質プロセシングの解よって蔓延する。M. hyopneumoniae は吸入に際し

析 を 行 っ た。そ の 結 果、こ の タ ン パ ク 質 は M.

て、粘膜毛様体のエスカレーターやグリコシル化ム

hyopneumoniae 感染症の過程に伴う多機能性の病原

チンの密な層に打ち勝たなければならない。これら

性決定因子であると示唆された。更に彼らは、P102

は、細菌の定着に際して表面の複合多糖や細胞外マは 多 様 な 結 合 能 を 持 つ タ ン パ ク 質 で あ り、M.

トリックス成分を利用する細菌の接着因子へのおと

hyopneumoniae の表面にプラスミノーゲンとフィブ

りとして産生されている。M. hyopneumoniae は呼リノーゲンを補充するということを示した。

吸器の線毛上皮に接着し、まず初めに線毛運動障害、

実際に、P102 と P97 は M. hyopneumoniae の細胞

線毛の破壊及びおそらく上皮細胞死を引き起こす。

表面にプラスミノーゲンとフィブリノーゲンの供給

呼吸器線毛組織での生物の接着、遷延性炎症反応を可能とする多岐の結合能力を有するタンパク質での刺激、自然免疫や適応免疫応答の抑制と調節は、ある。M. hyopneumoniae の表面へのプラスミノー

この生物の定着や感染における重要なステップであゲンとフィブリノーゲンの結合は、量依存的でそしると認識されている。その結果、感染した動物は他て飽和状態であり、P102 や P97 のこれら 2 つのタの呼吸器系の病原体の感染に対して感受性が高まる。 ンパク質は感染機構の中で重要な標的でもある。プ
この線毛への正確な接着様式は、まだ完全には明ラスミノーゲンは豚の肺の気管支肺胞液中で大量にらかにされていない。既にいくつかの接着に関わる存在しており、哺乳動物のプラスミノーゲンの活性タンパク質が明らかにされている。M. hyopneumoniae

化物質によるプラスミンへの変換が促進される過程の P97/P102 ファミリーに属する多機能性接着因子

で、M. hyopneumoniae はプラスミノーゲンを結合

は Mhp182（P102）、Mhp183（P97）、Mhp493

する表面受容体を提示している。従って、線毛上皮（P159）、Mhp494（P216）、Mhp683（P135）、に定着している M. hyopneumoniae は、自身の細胞

Mhp271、Mhp107 及 び Mhp108（P116）を 含 む。

表面上にプラスミノーゲンを隔離し、プラスミンへ

これらの接着因子は液体培養中、更に in vivo の実の変換を促進しているようである。この過程は組織験感染した豚体内でも発現している。P97、P216、

侵入性や全身性の感染への効果をもたらしている。

P102、Mhp271、Mhp107 及び Mhp683 の断片が豚

M. hyopneumoniae は主に呼吸器の病原体ではあるの線毛へ結合することが報告されている。P97 はが、複数の研究によって、体内の複数の臓器からも

M. hyopneumoniae で初めて接着因子として同定さ分離されることが報告されている。これはリンパやれた。P97 は気管上皮細胞の線毛に存在しているレ血流を介して行き渡っているのかもしれない。このセプターとして認識されており、病原因子と考えら

病原体は実験感染させた豚やその接触豚の肝臓、脾れている。R1 と同定されている P97 の C 末端の一

臓 及 び 腎 臓 か ら も 再 分 離 さ れ、そ し て M.

部は線毛への結合を担っており、8 個の R1 リピー

hyopneumoniae の DNA も同一組織から検出された。

トが線毛結合に必須である。このアミノ酸リピート

しかしこの体内での広がりは一時的なものであり、の追加や削減に伴う変異は、免疫機構による認識を

EP の進展に伴うものではないようである。

干渉するタンパク質をつくりだすかもしれない。しM. hyopneumoniae は免疫機構を乱す効果を持っかし、他の因子やタンパク質もまた接着に必要であている事が知られているが、その実態はよく解ってる。

いない。M. hyopneumoniae によって刺激された肺P102 タンパク質は P97 と同一のオペロンの 1 つ胞マクロファージやリンパ球は、肺病変やリンパ組

であり、その発現は線毛への病原体の結合に関与し織過形成の原因である炎症性サイトカインを産生すているとされているが、in vivo の感染中でも発現る。これは病変が進行することへの免疫応答の関与59（5）、2013

15（79）を示唆している。一般的にマイコプラズマは宿主のアジュバントを含む不活化全菌体のワクチン（単自然防御から逃れる能力を有している。多くの病原独 ま た は 抗 生 物 質 と の 併 用）は 世 界 中 で M.

体は表面抗原を変える遺伝的機構を使用することがhyopneumoniae の制御のためによく利用されている。

知られており、それ故に宿主の免疫応答から逃れ、

ア メ リ カ 合 衆 国 の 85％以 上 の 群 に お い て、M.

慢性的な感染を可能としている。

hyopneumoniae に対するワクチン投与が行われてい3 株の M. hyopneumoniae のゲノム解析と比較解る。ワクチン投与の効果は多くの研究によって証明

析は、病原性への関与が示唆される株特異的な領域されている。ワクチン投与は感染豚に有益な効果をを同定することを可能とした。Integrative conjugal

もたらすが、これらの効果は豚群によって様々であelement（ICE）は病原性を有する 2 株（7448 及びる。その違いは感染レベル、感染の時期、感染して232）に存在していることが明らかとなった。このいる M. hyopneumoniae の株やその他の複雑な因子

結果より、ICE は遺伝的組換え現象と病原性に関与によって生じている。しかし、ワクチン投与はこのしている mobile DNA element である可能性が示唆

感染症を制御するための最も効果的な療法であるとされた。更に、M. hyopneumoniae の感染中に免疫

現在も考えられている。この M. hyopneumoniae ワ

機構によって認識されるタンパク質が数多く報告さクチンを投与することの主な利点は、体重増加率（2れており、それらは生理的機能及び病原性への関与– 8％）や飼料要求率（2 – 5％）の向上、飼養期間のの両方あるいは一方に重要な役割を果たしているか

短縮、臨床症状と肺病変の軽減及び治療経費の削減もしれない。感染中におけるこれらの抗原の役割とである。

この生物の病原性のメカニズムを解明することは今後の研究課題であろう。

現在、世界中で市販されている M. hyopneumoniaeのワクチンは感染症を制御するための重要な手段である。しかし前述のように有益な効果があるにも関
わらず、このワクチンは部分的な防御性しか付与で4. 管理方法

きず、上皮細胞への M. hyopneumoniae の定着を阻

M. hyopneumoniae によって引き起こされる感染

止することができない。近年の市販ワクチンは気管症は、管理方法の最適化、バイオセキュリティ、飼内における微生物の数を減らし、結果的に個体や、育条件及び抗生物質やワクチンの使用等の併用に運がよければ群内の感染レベルを低下させられるこ

よって制御することが可能である。管理方法の向上とを多くの研究が証明している。ワクチン投与は臨はこの感染症を制御するうえでは最も重要であり、床 症 状 や 肺 病 変 を 顕 著 に 軽 減 す る が、M.

特に M. hyopneumoniae が検出された場合には第一

hyopneumoniae の伝播を減少させることには限界がに講じられるべき対策である。

ある。これらの発見は、ワクチン投与単独では豚群

テトラサイクリンやマクロライドのような抗生物内の M. hyopneumoniae を排除することや好ましい

質は EP のような呼吸器病の治療によく使用される。

結果に達するには不十分であるという事を裏付けて病原体が気管の表面に定着しているため、気管の粘おり、ワクチン投与は前述のような他の管理システ

膜や分泌液の中で高い濃度に達した抗生物質だけが、ムと併用して実施すべきである。

in vivo で効果を発揮することが可能となる。効果

ワクチン投与の異なった戦略（単回や 2 回投与の的な抗生物質で治療された豚では、臨床症状や肺病

ワクチン投与プロトコル）は、特に農場のニーズや

変及び 2 次感染が軽減される。M. hyopneumoniae

生産システム、群のタイプ、感染パターン、養豚家の感染症を制御するために薬剤治療プログラムを実の選好に依存して採り入れられてきた。ワクチンを施しているにも関わらず、しばしば部分的な防御し投与するか否かの決定は、農場での採算性やワクチ

か達成されないことがある。この現象は、治療を終ンの使用がこの感染症によって生じる経済損失へも了した際にアウトブレイクが起こるといったことにたらす効果に依存している。M. hyopneumoniae に矛盾しているかもしれない。予防的または戦略的な対するワクチンは広く使用されているにも関わらず、豚の薬物療法は抗生物質耐性の発生を防ぐために可病原体の伝播への効果や異なった株への効果、免疫能な限り最小限に抑えることもまた必要であろう。

応答への効果等のような面で明瞭にされていないこ16（80）日生研たよりとが多くあり、更なる研究が必要である。一方で、ある。早期のワクチン投与は、離乳時期前後で抗体

粘膜抗体や全身免疫応答がこの感染症の制御に重要

陽転するように計画すべきである。その時期は異なであると示唆する研究もある。2 つの市販されている母豚由来の豚が一緒にされ、そして初めて感染性るワクチンは血清中に特異的な抗体の産生を誘導すの攻撃に直面する時であり、更に様々な重篤な肺炎るけれども、その抗体応答は両ワクチン間で異なっ因子に暴露されるリスクが増す時である。Meynsている可能性もあり、更に動物間における血清陽転

らは保育期の 6 週間で豚は感受性が増し、感染する率は 30 – 100％といった違いがある。特異的抗体ののであろうと推察している。これらの結果は、早期誘導と肺炎に対する防御の関係性は明確にされていの制御戦略の重要性を強く支持している。

ない。豚を用いた攻撃実験では、血清中の抗体濃度と M. hyopneumoniae に対する防御性は相関しない
ことが示されている。それ故に、血清中の抗体の有無や濃度は防御免疫を評価する最善の方法であるとはいえない。

5. 新規の実験的ワクチン
現行のワクチンはバクテリンを基に構成されているが、それらの効能には疑問が残る。これらのワク

全ての入手可能な市販の M. hyopneumoniae ワク

チンは、in vitro での M. hyopneumoniae の培養が難

チンは、死滅させた培養菌体（バクテリン）から造しいといった理由から、生産コストが非常に高い。

られており、懸濁された菌体内にそれぞれ異なった

そのため、EP に対してより効果的で低コストのワ

アジュバントを含んでいる。アジュバントはそれぞ

クチンを開発する必要性がある。組換え DNA 技術

れ異なった特質を持っているが、一般的に外来の物は市販ワクチンのこの問題を解決するために利用す質（抗原）に対する免疫応答を刺激し活性化させる。 ることが可能である。M. hyopneumoniae 4 株のゲノ
アルミニウム塩のようないくつかのアジュバントはムの塩基配列が決定されてきたが、候補ワクチンと比較的マイルドと考えられている。一方で、オイルして評価された組換え抗原は殆どない。この病原体を基にしたアジュバントは通常エマルジョン（オイのゲノムは小さく、分泌タンパク質や表面タンパク

ルと水の混合）を形成しており、より強い反応性と質は限られているため、リバースワクチン学的手法

長い持続性が特徴である。市販ワクチンにおけるアには好都合である。しかし、Mycoplasma 種は特殊

ジュバント成分の違いは、免疫応答の誘導の種類やな遺伝的コードを使用している。アミノ酸のトリプ

防御のレベルに影響を及ぼしているであろう。

トファンは、多くの生物で利用される TGG ではな

近年の EP を制御するために使用している市販ワ

く、一般的に終始コドンである TGA によってコークチンは、殆どがもともとはイギリスのある豚群かドされている。この違いは、組換えタンパク質を生ら分離された J 株を基にしている。しかし、ここで産するために最も魅力的なシステムである大腸菌内

こ の 株 は 世 界 中 の 他 の 豚 群 で 蔓 延 し て い る M.

での遺伝子発現を M. hyopneumoniae の TGA コドン

hyopneumoniae の株に類似した特徴を有しているのは阻害する。しかし、TGA を TGG に置換させる変かといった疑問が生じてくる。野外条件下でのワク

異 に よ っ て こ の 問 題 を 解 決 す る こ と が で き る。

チン効果に見られる多様な結果は、この様な豚群でSimionatto らは M. hyopneumoniae からの 14 個の遺蔓延している株とワクチン株間での抗原性の違いに伝子を対象に、PCR 法により TGA コドンのサイトよるものかもしれない。

ダイレクト変異を実施し、大腸菌内でのこれら遺伝

ワクチン投与の効果とは別に、母子細胞性免疫や子のクローニングと発現を可能にした。

新生豚の防御に関与する抗体の役割もまた完全には

M. hyopneumoniae の感染症に対してより防御能解明されておらず、能動免疫への干渉に関して理解の高い新規ワクチンを開発しようとする研究に絶えする必要がある。母子抗体がワクチン効果に干渉す

間ない努力が向けられている。EP に対するより効るか否かの問題にかかわらず、ある研究で約 1 週齢

果的なワクチンを開発しようと、M. hyopneumoniaeの豚に M. hyopneumoniae バクテリンを 1 回投与しの投与法や剤型の異なった組換えタンパク質の評価たところ、強毒株による攻撃での肺病変の軽減と長が様々な研究によって行われてきた。それらの組換

期間の防御免疫の誘導が確認されたといった報告がえタンパク質や、その他には弱毒化された細菌やウ59（5）、2013

17（81）

イルスに付随されたもの、粘膜アジュバントと融合

マウスと豚は R1 に対する特異的な免疫応答を誘導されたものが個別に開発され、更にそれら抗原の混し た。P97 タ ン パ ク 質 を 発 現 す る 組 換 え

合化もまた研究されてきた。これらの内いくつかの

Erysipelothrix rhusiopathiae 株の経口ワクチンは、M.

組換えタンパク質は豚での実験的な攻撃試験で使用

hyopneumoniae の感染による肺病変を軽減した。こされているが、殆どのものはマウスでのみ評価されれは E. rhusiopathiae は豚の免疫系への外来抗原のている。これらの抗原によって誘導される免疫にはワクチンベクターと成り得ることを意味しているの相違がみられ、それはワクチンの構成物や投与経路、 かもしれない。
正しいホールディング及び翻訳後修飾の両方あるいワクチンにおける抗原とは別に、免疫時のアジュは一方の違いによって生じた抗体産生に依存していバントや投与経路もまた防御には重要な役割を果た

るのかもしれない。しかしこれらの研究は、これらす。粘膜アジュバントや鼻腔内ワクチンは、粘膜免の新規ワクチンのアプローチが、新たな EP 制御戦

疫を増強させ得る新たな手法として注目されている。

略に経済的な意義をもたらす可能性を示唆した。表 1

Conseicao らはアジュバントである大腸菌の易熱性には、これまでに試験的な M. hyopneumoniae ワクチ

エ ン テ ロ ト キ シ ン の B サ ブ ユ ニ ット と 融 合 し たンの研究で使用されてきた抗原、アジュバント、ベP97 の R1 サブユニット（rLTBR1）を含む非経口性

クター及び経路を要約した。

の組換えサブユニットワクチンはマウスにおいて

M. hyopneumoniae の重要な接着因子として同定さR1 に対する全身性および粘膜免疫を誘導すると報れている P97 アドヘジンタンパク質は、最もよく告した。Shimoji らは、P97 の R1 領域を発現する E.

研究されており、M. hyopneumoniae に対する防御

rhusiopathiae の弱毒株の Y – 19 を用いて鼻腔内免疫能を有する抗原であると考えられている。P97 アドを行った際に、攻撃に対して肺病変の軽症化が認め

ヘジンに関しては様々な研究によって、異なった剤られたことを報告した。しかし、そこでは液性や細型のワクチンが試験されてきた。King らは P97 ア

胞性免疫応答は確認されなかった。更に、Okamba

ドヘジン組換えタンパク質を基にしたサブユニット

らは、P97 の C 末端領域を発現する不完全アデノウ

ワクチンは豚において顕著な防御を誘導しなかった

イルス（rAdP97c）を用いて、鼻腔内に免疫したマと報告した。しかし、P97 の C 末端（R1）領域をウスが全身性の Th1/Th2 免疫応答と局所免疫を産Pseudomonas toxin A と融合した際に、免疫された

生したことを報告している。これに関しては豚にお表 1 M. hyopneumoniae に対する実験的ワクチンの概要

18（82）

日生研たよりいても市販ワクチンとの比較実験が実施されており、だけの IgG が産生されることが証明された。DNA

rAdP97c は炎症性の応答と気管での M. hyopneumoniae

ワクチンとして抗原（P97、P97R1、NrdF、P36 及の数を顕著に減少させた。更に体重の平均増加率もび P46）の混合物の筋肉内への免疫は、抗体応答が僅かに向上した。しかし、バクテリンを基にした市

抗原依存的であると同時に、Th1 免疫応答を誘導し販ワクチンの方がより効果的な防御免疫を産生してた。同じ抗原を組換えサブユニットワクチンとしていた。これらの結果は、この抗原によって産生され皮下免疫した場合、液性と Th1 免疫の応答が誘導る免疫の種類は、ワクチンの構成物や、免疫の経路、 された。DNA 及びサブユニットワクチンを併用し使用されたアジュバントまたはベクターの違いに影た場合、液性と Th1 の両方の応答が確認された。

響される可能性を示唆している。

更に、市販ワクチンを免疫したマウス血清中には

M. hyopneumoniae の P97 の R1 領 域 ま た は ribo-

P97 に対する抗体は認められず、これは不活化全菌

nucleotide reductase（NrdF）の R2 サブユニットを体ワクチン内にはこの抗原の発現が欠如しているこ

所 有 し て い る Salmonella typhimurium aroA CS332とを意味しているのかもしれない。

を経口的に免疫されたマウスにおいて、液性またはM. hyopneumoniae のタンパク質の免疫原性の同

粘膜性の免疫応答はなかったが、Th1 の免疫応答が定や性状を解析することは、ワクチンの改良のため確認された。しかし、NrdF R2 サブユニットが S.

に重要な手法である。マイコプラズマの特殊なコド

typhimurium aroA SL3261 で発現された際には、粘ン は 難 問 で は あ る が、Simionatto ら お よ び

膜免疫応答がマウス内で確認された。免疫された豚

Marchioro らは大腸菌内での M. hyopneumoniae のを 使 用 し た 際 に は、こ の 抗 原 は 実 験 的 な M.

遺伝子のクローニングと発現を既に報告している。

hyopneumoniae の感染によって引き起こされる肺病

宿主免疫応答の主要な標的であり、宿主の組織への変を軽症化させることができた。

接着や傷害等の相互作用に関連している表面または組換えサブユニットワクチンの他にも、マウスに分泌型の 34 個の M. hyopneumoniae 遺伝子に関するおける DNA ワクチンの免疫応答の研究が行われて抗原性や免疫原性が研究されている。マウスで試験いる。熱ショックタンパク質を基にした DNA ワク

されたそれらの抗原のいくつかは M. hyopneumoniae

チンに対する顕著な免疫応答が確認されている。マに対する効果的なワクチンの可能性を示した。マウ

ウスにおけるこの DNA ワクチンの免疫は Th1 とスの免疫応答は単純には他の動物種に置き換えて考Th2 の両方の免疫応答を誘導し、更に、免疫されたえることは出来ないが、これらの結果は組換えサブ動物からの抗血清は M. hyopneumoniae の発育を阻ユニット抗原として将来有望なワクチンの開発を助止することが明らかとされた。同様の結果は、P48長するものである。

抗原を用いた DNA ワクチンでも報告されている。

現在、市販されているワクチンより優れた制御能をマウスにおいて、INF – γレベルの上昇を伴った Th1持つワクチンの実用化には、まだ多くの障害があるけ及び Th2 両方の免疫応答が確認されている。以上

れども、それらのワクチンの大部分は実験的及び野外のように、DNA ワクチンは EP に対するより効果

環境下の豚で評価されなければならない。現在までに、的なワクチン開発の将来有望な戦略になり得るであ

実際に豚を使用した実験的な M. hyopneumoniae の攻ろう。

撃試験は僅かであり、それらでは肺炎の病変部を軽それら抗原の免疫学的特性や肺病変の軽症化があるにも関わらず、市販ワクチンと同等またはそれ以症化させるといった部分的な防御しか確認されていない。

上の防御力を持つものはまだ確認されていない。多価ワクチンは他のものと比較すると M. hyopneumoniae
に対して優れた防御能を示している。DNA 及びタ6. 結論と展望

ンパク質ワクチンとして M. hyopneumoniae の 5 つ豚の健康改善に結びつく管理方法の最適化や飼育の 抗 原（P97、P97R1、NrdF、P36 及 び P46）の 解

環境の改善と同時に、戦略的な治療及びワクチン投与

析が行われた。DNA ワクチンとしてこれらの混合の両方あるいは一方を行うことでは M. hyopneumoniae

抗原を免疫されたマウスの血清中には P97 と P36による感染の排除を保証することはできない。それ

59（5）、2013

19（83）

らは経済的観点からは有益であるけれども、この感答を研究することが、防御や病変の軽症化の両方に染症の継続的な制御はもたらされない。

働く免疫応答の役割を理解するために必要である。

市販されているワクチンは M. hyopneumoniae の今後の研究では、新たな候補ワクチンの効果は豚を感染症を限局化するために使用されているが、その使用して評価し、それらの作用機序を解明すること

正確な防御機構は殆ど知られていない。より効果的が重要であろう。

なマイコプラズマに対するワクチン開発が試みられており、組換え DNA 技術によるワクチンは有望な

紙面の都合上、参考文献は割愛させて頂きました。

代替物の可能性を示している。更に、宿主の免疫応

学会発表演題（2012 年 4 月〜 2013 年 3 月）
●第 59 回日本実験動物学会総会
日：2012 年 5 月 24 日〜 5 月 26 日

期
開催

地：別府国際コンベンションセンター（大分県別府市）

発 表 演 題：NIBS 系体細胞クローンミニブタ胚の体外培養における発生率の改善○島津美樹、堀井渉、佐野順一、齋藤敏樹、布谷鉄夫（日生研）
発 表 演 題：充電可能なテレメトリー送信機を用いた NIBS 系ミニブタにおける心電図記録とその評価○堀井渉 1、片桐公一 1、桑原正貴 2、佐野順一 1、齋藤敏樹 1、土井邦雄 1、布谷鉄夫 1（1
日生研、2 東京大学大学院農学生命科学研究科比較病態生理学教室）● 22nd International Pig Veterinary Society Congress
日：2012 年 6 月 10 日〜 6 月 13 日

期
開催

地：国際コンベンションセンター（大韓民国、済州島）

発 表 演 題：Development of an enzyme-linked immunosorbent assay of using lipopolysaccharides ofActinobacillus pleuropneumoniae serovar 15 as antigen for serological diagnosis inexperimentally infected pig herds.
○ Jina Lee、Ho To、Nobuyuki Tsutsumi、Akira Iwata（Nippon Institute for Biological
Science）●第 39 回日本毒性学会学術年会
日：2012 年 7 月 17 日〜 7 月 19 日

期
開催

地：仙台国際センター（宮城県仙台市）

発 表 演 題：NIBS 系ミニブタの腎機能に関する基礎データ○片桐公一 1、2、堀井渉 1、小野珠乙 3、佐野順一 1、上塚浩司 1、齋藤敏樹 1、土井邦雄 1、布谷鉄夫 1（1 日生研、2 信州大学大学院総合工学系研究科、3 信州大学農学部食料生産科学科）
発 表 演 題：ウサギにおけるイヌ G – CSF の影響○泉幸子、齋藤敏樹、上塚浩司、山元哲、岩田晃、土井邦雄（日生研）●第 154 回日本獣医学会学術集会
日：2012 年 9 月 14 日〜 9 月 16 日

期
開催

地：岩手大学（岩手県盛岡市）

発 表 演 題：高齢の台湾小耳種豚でみられた副腎髄質の増殖性病変の病理学的解析○上塚浩司 1、鈴木敬之 1、富岡ひとみ 1、チェンバーズ・ジェームズ 2、内田和幸 2、中山
裕之 2、土井邦雄 1、布谷鉄夫 1（1 日生研、2 東京大学獣医病理学教室）

20（84）日生研たより●動物用ワクチン – バイオ医薬品研究会 2012 年秋日：2012 年 9 月 14 日

期
開総会・シンポジウム催

地：岩手大学（岩手県盛岡市）

発 表 演 題：鶏大腸菌症生ワクチンの投与方法について○永野哲司（日生研）●第 16 回日本ワクチン学会学術集会
日：2012 年 11 月 17 日〜 11 月 18 日

期
開催

地：パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）

発 表 演 題：MucoRice – CTB, as oral vaccine for the prevention of enterotoxigenic E. coli – mediateddiarrhea in pigs.
○ Natsumi Takeyama1、2、Kazuki Oroku1、Daisuke Tokuhara2、Shinya Nagai3、Hiroshi
Kiyono2、Yoshikazu Yuki2（1 Nippon Institute for Biological Science、2 Department ofMicrobiology and Immunology, The Institute of Medical Science, The University of Tokyo、
3

Nisseiken Co. Ltd.）●第 53 回獣医病理学研修会（第 155 回日本獣医学会学術集会）
日：2013 年 3 月 28 日

期
開催

地：東京大学駒場キャンパス（東京都目黒区）

発 表 演 題：豚の小脳○鈴木敬之（日生研）●日本家禽学会 2013 年度春季大会
日：2013 年 3 月 29 日

期
開催

地：安田女子大学（広島県広島市）

発 表 演 題：GSP 系ニワトリに出現した pink-eyed dilution 突然変異体の眼病変○渋谷一元 1、山下龍 1、大嶋篤 1、木下圭司 2、水谷誠 2、松田洋一 2（1 日生研、2 名古屋大学大学院生命農学研究科附属鳥類バイオサイエンス研究センター）

日生研たより昭和 30 年 9 月 1 日創刊（隔月 1 回発行）

（通巻 582 号） 平成 25 年 8 月 25 日印刷
発行所
生命の「共生・調和」を理念とし、生命体の豊かな明日と、研究の永続性を願う
気持ちを快いリズムに整え、視覚化したものです。カラーは生命の源、水を表す「青」としています。

〒 198 0024

東京都青梅市新町 9 丁目 2221 番地の 1

TEL：0428（33）1056（企画学術部） FAX：0428（33）1036
発行人
編集室
印刷所

表紙題字は故中村⒥治博士の揮毫

平成 25 年 9 月 1 日発行（第 59 巻第 5 号）

一般財団法人 日本生物科学研究所

岩田

晃

委

員／山下 龍（委員長）、大嶋 篤、堤 信幸

事務／企画学術部

株式会社 精ഛ社（無断転載を禁ず）