ネッタイシマカにおけるジカウイルス伝播機構の解明
Molecular mechanisms underlying Zika virus transmission by Aedes aegypti
mosquitoes
所属機関：フランス パスツール研究所
代表研究者氏名：鳥居 志保
研究期間：2021 年 6 月 1 日～2022 年 5 月 31 日
滞在研究機関： Department of Virology, Institut Pasteur,
75724 Paris, France
共同研究者等： Dr. Louis Lambrechts

The public health response to emerging mosquito-borne viral diseases is often inefficient, because the causative agentsare recognized and the prevention measures are deployed, only after the disease has spread. To predict which viruses
and mosquitoes have the highest potential to cause future outbreaks, understanding the mechanisms determining thevirus susceptibility of mosquitoes and the mosquito transmissibility of viruses is needed. In this study, I propose atwo-pronged approach to identify both the viral and mosquito factors involved in molecular compatibility between thehuman pathogenic Zika virus and its main vector Aedes aegypti by combining my skills in molecular virology with thehost lab’s expertise in mosquito experimental infections in vivo. First, I attempted to identify the mosquito factorsregulating virus susceptibility by comparison of virus-binding mosquito proteins between two mosquito strains
displaying different levels of Zika virus susceptibility. Second, I used an innovative reverse genetics system to createchimeric Zika viruses from two parental virus strains with different levels of mosquito transmissibility and attempted toidentify the viral genes required for efficient transmission by mosquitoes. Together, this project will provide important
new insights into vector-virus specificity and significantly improve our understanding of mosquito-borne virus
emergence.
研究目的

で、イエカ属蚊は日本脳炎ウイルスやウエストナイジカウイルスやデングウイルスに代表されるようル熱ウイルスを伝播します。マラリアを媒介するハに新興、再興の蚊媒介性ウイルス感染症は次から次マダラカ属蚊は上記のいずれのウイルスも媒介しまへと発生し、公衆衛生上の大問題を引き起こしてきせん。即ちウイルスと、ウイルスを伝播し得る蚊がました。しかしながら多くの場合、感染症の原因と適合することが、ウイルス感染症が発生する重要ななるウイルスは世界的に流行してから初めて認識さ条件となっております。しかしながらその分子機構れるため、ワクチンや抗ウイルス薬の開発などは遅は明らかになっておりません。そこで本研究では、れをとってきました。今後発生し得る新たな感染症

蚊におけるウイルス伝播の分子機構を解明することに素早く対応するためには、将来起こり得る蚊媒介を目的とします。本研究でウイルスの伝播能力を規性ウイルス感染症を予測することが重要です。

定する遺伝子マーカーを発見することは、将来発生世界各地には数千種類もの蚊が存在しており、多様なウイルスが生息していることが知られています。

する蚊媒介性ウイルス感染症を予測するための一助となることが期待できます。

その一方で、ごく一部の種類の蚊のみが、一部のウイルスを哺乳動物へ伝播することができ、故に蚊媒研究経過

介性ウイルス感染症が発生します。例えばヤブ蚊属

本研究ではジカウイルスと、その主要ベクターで蚊はジカウイルスやデングウイルスを伝播する一方あるネッタイシマカに着眼して研究を進めていくこ

とに致しました。まず、ウイルスの感染感受性を決入れ替わるように設計し、野生型と合わせて 8 種類定するネッタイシマカの遺伝子同定を試みました。

準備することに致しました。研究者は PCR のみで簡パスツール研究所の Louis Lambrechts 博士らは、ア便にジカウイルスを作出する方法を Lambrechts 研究フリカに生息するネッタイシマカより、アフリカ以室で立ち上げ、上記の 8 種類のキメラウイルスの作外の地域に生息するネッタイシマカの方がウイルス出に成功致しました。野外で分離されたウイルスと感染感受性が高いことを明らかにしました (Aubry実験室で作出した野生型のウイルスをそれぞれ蚊にF. et al., Science, 2020)。そこで、ウイルスの感受性が感染させ、ウイルス感染率や伝播効率を比較した結異なる 2 種のネッタイシマカにの中腸において、ジ果、同様の性質を示すことが明らかとなりました。

カウイルスに結合するタンパク質をプロテオミクス

また、それぞれのウイルスを細胞に感染させ形成す解析により、網羅的に同定し、比較することに致しるプラークサイズを比較したところ、構造タンパクました。本年度、我々はパスツール研究所のプロテ質、非構造タンパク質を入れ替えたキメラウイルス

オミクス解析プラットフォームチームとの話し合いは、プラークサイズが変化しました。今後は作出しを重ね、解析手順を詳細に決定致しました。マウス

たキメラウイルスを蚊に感染させ、伝播効率の違いより吸血させた蚊の中腸を回収した後、キャリブレから、伝播に関与するウイルス遺伝子領域を同定すーションにより溶解させます。その後、超遠心による予定です。

り精製、濃縮したジカウイルス粒子と反応させます。
その後、ウイルスタンパク質間の相互作用を安定さ考察せるため、化学的クロスリンクを実施します。ウイ

現段階では実験のセットアップが終了した段階でルス結合タンパク質を効率よく回収するため、ウイはありますが、すでに 8 種のキメラウイルスを作出

ルスの表面タンパク質を認識する抗体と反応させたし、各性質が異なることを見出しました。本研究課

後、フローサイトメトリーを用いて、ウイルス–タン

題の遂行にあたり、代表研究者は当初の目的通り、パク質コンプレックスを収集します。更に、粒子の蚊におけるウイルス実験技術を習得することができサイズを認識する NanoFCM を用いて、ウイルス–タました。さらにパスツール研究所内外の研究者とのンパク質コンプレックスをタンパク質非結合ウイル

共同研究や口頭発表を通して蚊やウイルスの研究をス粒子から分類し、コンプレックの数を合わせて牽引する研究者達と知り合うことができ、将来の目

Mass spectrometry を実施します。現在までにフロー標とする国際舞台で活躍する感染症研究者となるた

サイトメトリー解析に適切な抗体を同定し、めの国際的なネットワークを構築することができま

NanoFCM がジカウイルス粒子を分類することがでした。今後、本研究課題を通して、さらに分子生物きることを確認できました。引き続き、細かい実験学的な解析技術を習得すると共に、自身が研究主宰条件を確定し、解析を実施する予定です。

者となるためのトレーニングに励みたいと思います。

次に、蚊への伝播効率を決定するジカウイルス遺伝子を同定することを試みました。Louis Lambrechrs

研究の発表

博士らは、アジアで分離されたジカ熱ウイルスの方

口頭発表

が、アフリカで分離されたジカ熱ウイルスよりも蚊1.に伝播されにくいことを発見致しました (Aubry F.
et al., Nature coomun., 2021)。そこで、蚊における伝播効率が異なる 2 種のジカウイルスのキメラウイル

パリ日本人研究者会、2022 年 4 月 29 日、パリ、フランス

2.

Journées Départementales 2022、2022 年 5 月 17 日、パリ、フランス

スを作出し、キメラウイルスの伝播効率を比較することに致しました。ジカウイルスのゲノムは一本鎖研究に関与する資金獲得歴

RNA で、構造タンパク質、非構造タンパク質をコー

MSCA Postdoctoral fellowship, Horizon Europe
Framework Programme (HORIZON) 195,914.88 €2023 年 1 月 1 日開始予定

ドします。そこで、キメラウイルスは非構造タンパ
ク質、構造タンパク質または非翻訳領域がそれぞれ