PTLV-1の起源と進化氏名：307102 塚田幸絵所属：熱帯医学研究所国際保健学分野担当教員：江口克之、山本太郎目的 STLV-1とヒトのHTLV-1の感染自然史を比較するための第一歩として、ニホンザルに感染しているSTLV-1株のPTLV-1内の系統学的位置づけの解明背景 PTLV-1について霊長類T細胞白血病ウイルス1型(PTLV-1）はアフリカ、アジアに分布する真猿類のサル、類人猿、ヒトのT細胞に感染するレトロウイルス。サル、類人猿を自然宿主とするウイルスはサルT細胞白血病ウイルス1型(STLV-1）ヒトを宿主とするウイルスは成人T細胞白血病ウイルス (HTLV-1）と便宜的に分類されている。 PTLV-1の遺伝子構造 5’-LTR-ψ-gag-pol-env-LTR-3' LTR（反復配列） ψ （RNA ゲノムが粒子内に取り込まれるのに必要なパッケージングシグナル） STLV-1とHTLV-1はenv、pX、LTRの各遺伝子領域でほぼ 90％の相同性を示すほど非常に近縁である。 HTLV-1陽性者→ATL（白血病） →HAM/TSP（神経疾患）西南日本は中央・西アフリカ、ニューギニア・メラネシア、カリブと並び世界的に見てもHTLV-1 陽性率の高い地域である。最近の分子系統学的研究では・・・ ①STLV-1にはいくつかの明瞭な系統群が存在し、それぞれの系統群は、その流行地において、種の壁を越えて感染していること、 ②HTLV-1はアフリカにおいて、サルや類人猿を自然宿主とするSTLV-1がヒトに偶発的に感染する過程で多系統的に進化してきたことを示している。 ⇒PTLV-1の系統分化において、水平感染が重要な役割を果たしている！他にも・・・ • ニホンザル(Macaca fuscata）ではSTLV-1陽性率が群によっては50％を超える • 青年期以降の水平感染が頻繁に起こっていることが示唆されている。このことは、HTLV-1の主要な感染経路が授乳を介した母子感染で、陽性率も数％程度であることと異なっている。サルの中で高い陽性率を示す種・地域個体群の大部分はマカク属に属している ⇒STLV-1はもともとマカクのウイルスであった？つ・ま・りニホンザルのSTLV-1とヒトのHTLV-1の感染自然史を比較する ⇒ ウイルスがヒトへ宿主転換し、ヒト社会へ適応していくプロセスを解明対象と方法 • 本研究では、進化速度が比較的遅いと考えられているpol領域の一部を解析対象とした。 1. 福井県内で捕獲されたSTLV-1陽性ニホンザル６個体の末梢血からDNAを抽出。 2. それらのDNAについて、pol領域の一部1703塩基を PCR法によって増幅。 3. Exosap処理したPCR 産物はサイクルシークエンス反応に供し、塩基配列を読み取る。 4. 得られた配列をDNA Baserを用いて照合することにより、1200～1500塩基長の配列を決定。 5．決定された配列をGenBankに登録されているPTLV-1 株の配列とともに、最尤法により系統解析した。結果 AF139170 95 J02029 HTLV1China 84 AY563954 HTLV1 100 99 D13784 STLV01 22 100 AF074966 89 toyama1 87 toyama4 100 98 toyama226 L02534 Z46900 ニホンザルのSTLV-1はHTLV-1のグループに属している。 100 69 99 100 HTLV4 HTLV04 99 HTLV002 HTLV2 STLV02 100 STLV2 STLV03 STLV3 100 HTLV3Pyl 89 99 HTLV3Lobak 79 STLV1 AY590142 0.1 AF139170(HTLV-1 95 from HTLV-1 /2 seroindeterminate patient) J02029(HTLV-1 proviral DNA) HTLV1China 84 AY563954 (HTLV-1 two Blazilian isolate) HTLV1 100 99 D13784(HTLV-1 proviral Caribbian orizin) STLV01 22 100 AF074966)STLV-1 isolate natural infected Tantalus Monkey Tan90 from 89 87 Central Africa toyama1 toyama4 100 toyama226 L02534(HTLV-1 melanesian varient (mel5) proviral DNA) Z46900(STLV-1 from exons(TE4) naturally infected celebes macaques (Macaca tankeana)) 0.02 Toyama1と異なる塩基個数の割合 toyama1(1502基）との比較（％） 14 Z46900 L02534 toyama4 toyama226 AF074966 D13784 AY563954 HTLV1China J02029 AF139170 12 10 8 6 4 2 0 HTLV-1よりSTLV-1との違いのほうが大きい AF139170(HTLV-1 95 from HTLV-1 /2 seroindeterminate patient) J02029(HTLV-1 proviral DNA) HTLV1China 84 AY563954 (HTLV-1 two Blazilian isolate) HTLV1 100 99 D13784(HTLV-1 proviral Caribbian orizin) STLV01 22 87 100 約45万年前 AF074966)STLV-1 isolate natural infected Tantalus Monkey Tan90 from 89 Central Africa toyama1 toyama4 100 約5万年前 toyama226 L02534(HTLV-1 melanesian varient (mel5) proviral DNA) Z46900(STLV-1 from exons(TE4) naturally infected celebes macaques (Macaca tankeana)) 0.02 この系統樹はアミノ酸配列の突然変異が一定速度で発生するという背景のもと成り立っており、距離は時間に比例することとなる。ディスカッションサルとヒトの宿主の違いにより、ウィルスの進化速度が違うのではないか • Gene bank に保存されているデータ数が少ないため結論を出すことはできないが、原猿類と真猿類の進化においても進化速度の違いが挙げられているので、この説は有力ではないかと思われる。今後はサルの集団中における水平感染の進化速度への影響を検討していく必要性があると思う。謝辞 • この研究をするにあたり、研究する機会を頂いた山本太郎先生、何から何まで御助言を頂いた江口克之先生に深く御礼申し上げます。打ち上げ楽しみです！！ 96 U19949(HTLV-1 ATL-YS a prematurelly terminaited px open reading from Ⅱ) J02029(HTLV-1 proviral DNA) AB513134(HTLV-1 proviral DNA) L03562(from rabbit cell lines with diverse in VIVO effect) 0 AF259264(HTLV-1 isolate WHP from China) AB273635(HTLV-1 Eukarystic synthetic constract) L03561(from rabbit cell lines with diverse in VIVO effect) 73 93 77 72 AF139170(HTLV-1 from HTLV-1 /2 seroindeterminate patient) L36905(HTLV-1 proviral in post-transfusional spastic paraparesis from uncultured blood cell) AF042071(HTLV-1 stain RKI3-Ger from Germony) 88 M86840(HTLV-1 tropical spatic paraparesisをもつ人から) AY563953(HTLV-1 strain BRRP438 two Blazilian isolate) 99 77 AY563954(HTLV-1 two Blazilian isolate) D13784(HTLV-1 proviral Caribbian orizin) 99 AF033817(HTLV-1 ) AF074966(STLV-1 isolate natural infected Tantalus Monkey Tan90 from Central Africa) toyama226 85 toyama227 toyama4 100 toyama7 87 toyama92 87 toyama3 toyama1 0.02