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ピルチャードオルソミオウイルス（POMV）と感染性サケ貧血ウイルス（ISAV）の比較トランスクリプトーム解析
Comparative transcriptome analysis of pilchard orthomyxovirus (POMV) and infectious salmon anaemia virus (ISAV).
PMID: 32629102 DOI: 10.1016/j.fsi.2020.06.050.
抄録
タスマニア・アトランティックサーモン（Salmo salar）の養殖業界では、ピルチャード・オルソミクソウイルス（POMV）が最近出現するまで、主要なウイルス性疾患の発生は比較的少ない状態が続いていました。もともと南オーストラリアの野生のピルチャードから分離されたこのウイルスは、高い死亡率を引き起こす可能性があるため、業界にとって大きな懸念材料となっています。Orthomyxoviridae科に分類されているにもかかわらず、POMVは感染性サケ貧血ウイルス（ISAV）とは遺伝的に異なっており、この科の中では新属となる可能性があります。これまでの研究では、臨床的なPOMVの正式な症例定義が示されているが、ウイルス感染を支える分子イベントは明らかにされていない。ここでは、アトランティックサーモン腎臓細胞（ASK）のインビトロにおける POMV と ISAV の両方に対する反応を RNA シーケンシングを用いて、感染後 6 時および 24 時（hpi）に細胞を採取して比較トランスクリプトーム解析を行った。ゲノムの違いにもかかわらず、両オルトマイキソウイルスは有意な、場合によっては類似した自然抗ウイルス応答を誘導した。病原体認識受容体遺伝子である RIG-I と TLR3 の早期アップレギュレーションが両ウイルスに反応して観察され、下流のインターフェロン（IFN）応答を誘発した。インターフェロン転写物（ＩＦＮ-α１およびＩＮＦ-α２）は、２４ｈｐｉでＰＯＭＶ感染細胞にのみ誘導されたが、ＩＦＮ-α３は、すべての時点で、および両方のウイルスでアップレギュレートされた。さらに、抗ウイルス応答遺伝子（MxおよびISG15）の強い誘導が、両ウイルスの感染初期に観察された。アップレギュレーションされた遺伝子の転写因子結合部位の解析から，両ウイルスに対する宿主応答はインターフェロン調節因子（IRF）1および2によって主に駆動されることが示唆された．3つの遺伝子（slc35f2、odf2、LOC106608698）のみが、24 hpiでPOMVでは発現が上昇し、ISAVでは強く発現が低下した。これらの転写物の発現の違いは、ウイルスの発散の結果である可能性がありますが、POMV感染時に観察されたより高いウイルス負荷と関連している可能性もあります。本研究の結果は、POMVとアトランティックサーモンの間の自然免疫応答と宿主-病原体相互作用についての理解を深めるものである。初期の宿主応答遺伝子は、潜在的にPOMVに特異的な不顕性バイオマーカーとして利用される可能性があり、疾患監視のためのツールの開発が改善された。
The Tasmanian Atlantic salmon (Salmo salar) aquaculture industry had remained relatively free of major viral diseases until the recent emergence of pilchard orthomyxovirus (POMV). The virus originally isolated from wild pilchards in Southern Australia is of great concern to the industry as it can cause high mortality. Despite its classification in the Orthomyxoviridae family, POMV is genetically divergent from infectious salmon anaemia virus (ISAV) and potentially represents a new genus within the family. Previous research has produced a formal case definition for clinical POMV, but the molecular events that underpin viral infection have not been characterized. Here we have undertaken a comparative transcriptome analysis of the response of Atlantic salmon kidney cells (ASK) in vitro to both POMV and ISAV using RNA sequencing, by harvesting cells at 6 and 24 h post infection (hpi). Despite their genomic differences, both orthomyxoviruses induced significant, and in some cases similar, innate antiviral responses. Early up-regulation of pathogen recognition receptor genes, RIG-I and TLR3, was observed in response to both viruses and triggered downstream interferon (IFN) responses. Interferon transcripts (IFN-alpha1 and INF-alpha2) were only induced in POMV infected cells at 24 hpi, but IFN-alpha3 was up-regulated in all time points and with both viruses. In addition, a strong induction of antiviral response genes (Mx and ISG15) was observed during the early infection with both viruses. Analysis of transcription factor binding sites in the up-regulated gene sets indicated that the host response to both viruses was largely driven by interferon regulatory factors (IRF) 1 and 2. Only three genes (slc35f2, odf2, LOC106608698) were differentially expressed in opposite directions, up-regulated with POMV and strongly down-regulated with ISAV at 24 hpi. Differential expression of these transcripts is possibly a consequence of virus divergence, but could also be associated to higher viral loads observed in the infection with POMV. Results from this study improve our understanding of the innate immune responses and host-pathogen interactions between POMV and Atlantic salmon. Early host response genes could potentially be exploited as subclinical biomarkers specific to POMV, and improved the development of tools for disease surveillance.
Copyright © 2020. Published by Elsevier Ltd.