クリミア・コンゴ出血熱ウイルスのヒトとウシ由来の腎臓細胞における増殖特性の違い

Differential Growth Characteristics of Crimean-Congo Hemorrhagic Fever Virus in Kidney Cells of Human and Bovine Origin.

• Katalin Földes
• Touraj Aligholipour Farzani
• Koray Ergünay
• Aykut Ozkul

抄録

クリミア・コンゴ出血熱ウイルス（CCHFV）は、ヒトでは重篤な臨床症状を示す致死的なダニ媒介人獣共通感染症を引き起こすが、野生動物や家畜では症状を示さない。種の間で感染の結果が異なる要因はまだ解明されていません。CCHFVは腎臓組織にトロピズムを持つことが知られており、牛はCCHFVの増幅宿主として重要な役割を果たしていることから、本研究では、ヒトおよびウシ由来の不死化初代腎臓および副腎細胞株を用いて、in vitroでのCCHFV感染に対する細胞感受性を評価した。間接蛍光フォーカスアッセイ（IFFA）に基づいて、ウシ腎臓細胞では細胞間でCCHFウイルスが拡散するが、ヒト細胞では拡散しないことが示唆された。感染後7日間（dpi）の間に、感染したウシ腎臓細胞は制限された小島状の領域で発見されました。対照的に、３ｄｐｉの感染したヒト腎臓細胞または副腎細胞は、互いに離れた領域に認められたが、単分子膜の１００％まで感染が進行した。細胞内および細胞外の両方のウイルス RNA の定量的リアルタイム RT-PCR（qRT-PCR）で測定した顕著な CCHFV 複製は、ヒト腎臓細胞でのみ記録され、ウシ由来の細胞での制限的な感染を裏付けています。この違いをさらに調べるために、乳酸脱水素酵素活性と細胞病理学的効果を、上記のすべての細胞で異なる時点で測定した。インビトロアッセイでは、CCHFV感染はヒトとウシの腎臓細胞に異なる影響を与えることが示され、ヒト細胞株は顕著に寛容であるように思われた。これは、ウシ細胞におけるCCHFVの感受性と複製パターンの最初の報告であり、in vitroでヒトと動物の細胞の寛容性を比較した最初の報告である。今後の研究は、ウイルスと宿主の相互作用に対する様々な起源の異なる細胞タイプの影響を理解するのに役立つであろう。

Crimean-Congo hemorrhagic fever virus (CCHFV) causes a lethal tick-borne zoonotic disease with severe clinical manifestation in humans but does not produce symptomatic disease in wild or domestic animals. The factors contributing to differential outcomes of infection between species are not yet understood. Since CCHFV is known to have tropism to kidney tissue and cattle play an important role as an amplifying host for CCHFV, in this study, we assessed in vitro cell susceptibility to CCHFV infection in immortalized and primary kidney and adrenal gland cell lines of human and bovine origin. Based on our indirect fluorescent focus assay (IFFA), we suggest a cell-to-cell CCHF viral spread process in bovine kidney cells but not in human cells. Over the course of seven days post-infection (dpi), infected bovine kidney cells are found in restricted islet-like areas. In contrast, three dpi infected human kidney or adrenal cells were noted in areas distant from one another yet progressed to up to 100% infection of the monolayer. Pronounced CCHFV replication, measured by quantitative real-time RT-PCR (qRT-PCR) of both intra- and extracellular viral RNA, was documented only in human kidney cells, supporting restrictive infection in cells of bovine origin. To further investigate the differences, lactate dehydrogenase activity and cytopathic effects were measured at different time points in all mentioned cells. In vitro assays indicated that CCHFV infection affects human and bovine kidney cells differently, where human cell lines seem to be markedly permissive. This is the initial reporting of CCHFV susceptibility and replication patterns in bovine cells and the first report to compare human and animal cell permissiveness in vitro. Further investigations will help to understand the impact of different cell types of various origins on the virus-host interaction.