洗練された実験デザインは、ブルーソングウイルスの毒性を推定するためのマウスモデルの価値を高める可能性があります

Refined experimental design may increase the value of murine models for estimation of bluetongue virus virulence.

• Maria Stokstad
• Peter Coetzee
• Mette Myrmel
• Paidamwoyo Mutowembwa
• Estelle H Venter
• Stig Larsen

抄録

ブルートンゲは、反芻動物における重篤な非伝染性の媒介性ウイルス性疾患であり、世界的に動物福祉と経済的な影響を引き起こす原因となっている。懸念されているのは、新しいブルーソングウイルス（BTV）株の開発と、ウイルスの再構成の過程で病原性が変化する可能性があることです。従来、致死量50（LD）試験では、マウスモデルを用いた致死量50（LD）試験で毒性が推定されてきたが、反芻動物における毒性との一致は疑問であり、より洗練された実験デザインが必要とされている。BTV-1, -6, -8の野生型とワクチン株間の特異的な再相同体は、これまでに逆遺伝学的手法によって開発されてきたが、本研究の目的は、野生型とワクチン株間の特異的な再相同体の開発である。本研究の目的は、ウイルス学に新しい実験デザイン：患者間最適化3レベル応答表面経路デザインを用いて、マウスモデルでLDを計算することにより、これらの親株と再アソート株の病原性をランク付けすることであった。接種手順は頭蓋内接種であった。各系統のLDを確立するために15匹のサックリングマウスを使用した。3つの親株と5つの再送ウイルス株が含まれていた。その結果，LDは0.1（95％信頼区間（CI）0-0.20）から3.3（95％CI 2.96-3.72）の組織培養感染量50/mlの範囲であった．この結果は、BTVにおける再定着が、自然反芻動物宿主に対する潜在的な負の結果を伴うマウスの病原性の増加につながる可能性があるという仮説を支持するものであった。ランキングは、既存の文献によると、反芻動物における特性および病原性との低い一致を示した。応答表面経路設計のような洗練された設計は、ウイルス学での使用に適していることが判明し、それは重要な倫理的および科学的な改善を導入しています。

Bluetongue is a serious non-contagious vector-borne viral disease in ruminants, causing poor animal welfare and economic consequences globally. Concern has been raised about the development of novel bluetongue virus (BTV) strains and their possibly altered virulence through the process of viral reassortment. Virulence is traditionally estimated in lethal dose 50 (LD) studies in murine models, but agreement with both and virulence in ruminants is questionable, and a refined experimental design is needed. Specific reassortants between wild-type and vaccine strains of BTV-1, -6 and -8 have previously been developed by reverse genetics. The aim of the present study was to rank the virulence of these parental and reassortant BTV strains by calculating LD in a murine model by using an experimental design that is new to virology: a between-patient optimised three-level response surface pathway design. The inoculation procedure was intracranial. Fifteen suckling mice were used to establish LD for each strain. Three parental and five reassortant virus strains were included. The LDs varied from of 0.1 (95% confidence interval (CI) 0-0.20) to 3.3 (95% CI 2.96-3.72) tissue culture infectious dose 50/ml. The results support the hypothesis that reassortment in BTV may lead to increased virulence in mice with potential negative consequences for the natural ruminant host. The ranking showed low agreement with properties and virulence in ruminants according to existing literature. Refined design such as response surface pathway design was found suitable for use in virology, and it introduces significant ethical and scientific improvements.