〔ウ イ ル ス 第53巻 第2号, pp. 201- 209, 2003〕 トピ ックス SARSコ ロ ナ ウ イ ル ス 田 口 文 広 は じめ に: 一昨年11月 に中 国広 東省 で発 生 した新 興 感染症の異型 肺 炎 は, そ の後香港, ベ トナ ム, シ ンガポール な どに伝 播 し, 世 界30か 国以上 で8400を 越 え る症 例 と約800の 死 者 を出 し た. こ の感 染症 は, 重 症急性 呼 吸器症 候 群(SARS)と 呼 ばれ, 高 い死亡 率 と感染 拡大 の速 さか ら, 感 染発 生国 のみ な らず全 世界 を震 撼 させ た. SARSの 原 因 ウ イルス は, 従 来 とは異 なる タイ プの新 た なコロナ ウ イルス(SARSコ ロ ナ ウイ ルス, SARS- CoV)で あ る こ とが 明 らか に され, 発見 後一 か月待 たず して, ゲ ノム全 長 の約30000塩 基 の配 列 が決 定 され た. 6月 の終 息 後 の新 た な集 団発 生 は な い が, イ ンフルエ ンザ ウイルス との感染 も絡 み, 冬 期 の感染 の再 発 が心 配 され る. SARS- CoVは, 発 見 され て か ら 日 が浅 く, そ の多様 な側面 が分か ってい る訳 で はないが, ウ イルス学 的(ウ イルス の構 造, 増 殖 様式)に は, 他 の コロ ナ ウイルス と類似点 が多 い と考 え られ る. 本 稿で は, 一 般 的 なコロナ ウイルス学 につ いて概説 し, こ れ まで報告 され たSARS- CoVの 性状 に言及 した い. コロナ ウイル ス研 究 の背景 コロナウイルス は1960年 代 半ば にネガテ ィブ染 色 した粒 子 の電子顕微鏡 による観察 か ら, 特 徴 的 な突起(ス パ イ ク) を持つ ウイルス群 としてTyrel l 等 に よって報告 され た1). このスパ イ クは, 長 さ約20nmで 先端 部位 が大 き く膨 らん だノブ状 になってい て, 王 冠或 いは花弁 の よ うな形 態 を持 つ. コ ロナウイルス と命 名 されたの は, ス パ イクの形状 に よる もので, 王 冠(ラ テ ン語 で コロナ)か ら来 ている. 一 般 に, コ ロ ナ ウ イ ル ス は, 通 常 の培 養 細 胞 で 増 殖 す る こ と が 稀 で, 特 殊 な細 胞 が 使 わ れ る こ とが 多 い. 増 殖 や 定 量 に 適 した 培 養 細 胞 の不 在 が, コ ロナ ウ イ ル ス研 究 の 大 きな 障 害 で あ っ た. SARS- CoVは ウ イ ル ス 発 見 か ら1ヶ 月 を待 た ず 全 ゲ ノ ム 構 造 が 明 らか に な る な ど, 驚 くべ きス ピ ー ド で 解 析 が 進 ん だ2～4). 国 際 共 同研 究 の 結 果 と み る こ と も で き る が, SARS- CoVが 増 殖 出 来 る細 胞 が 容 易 に発 見 され, オ ー ソ ドッ ク ス な ウ イ ル ス 学 が 展 開 さ れ得 た こ と も勝 因 の 一 つ で あ る . SARS- CoVも 他 の コ ロ ナ ウ イ ル ス と 同 様, 細 胞 の よ り好 み は激 し く, Vero細 胞 の 他 に 増 殖 で き る 細 胞 は 殆 どな い よ うで あ る. ま た, コ ロ ナ ウ イ ル ス ゲ ノ ム が 約30キ ロ ベ ー ス(kb) の 巨 大RNAで あ る こ とが, ゲ ノ ム解 析, reverse geneti cs の 進 展 を遅 らせ た. ウ イ ル ス ゲ ノ ム は, 研 究 開 始 当初 は せ い ぜ い15kb位 だ と想 像 さ れ て い た が, 解 析 が 進 む に つ れ 30kbで あ る こ とが 判 明 し, 多 くの コ ロ ナ ウ イ ル ス 研 究 者 を驚 か せ た. ゲ ノ ム の 巨 大 性 の た め に, 全 ゲ ノ ム を用 い た reverse geneti csが 出 来 る よ うに な っ た の もつ い 最 近 で あ る5). SARS- CoVで は, 既 に米 国 のBari c等 に よ っ てi nfec- ti ous cDNAが 作 成 され, ウ イ ル ス 遺 伝 子 の 操 作 が 可 能 に な っ た6). SARS- CoVの 出現 に よ り, 今 ま で 注 目 さ れ なか っ た コ ロ ナ ウ イ ル ス の研 究 が, 異 様 な 勢 い で 牽 引 さ れ て い くよ う で あ る. コ ロ ナ ウ イル ス の分 類: ヒ トの鼻 風 邪 コ ロナ ウ イ ル ス が 特 徴 的 なス パ イ ク を持 つ ウ イ ル ス と し てTyrel l 等 に よ っ て 報 告 さ れ て か ら, 多 く の ウ イ ル ス が そ の形 態 学 的 特 徴 か ら コ ロ ナ ウ イ ル ス 属 に分 類 さ れ た7, 8). コ ロ ナ ウ イ ル ス 属 は 現 在 トー ロ ウ イ ル ス 属 (torovi rus)と 共 に コ ロ ナ ウ イ ル ス 科(Coronavi ri dae) を構 成 し て い る. mRNAセ ッ ト構 造 の 類 似 性 か ら, コ ロ ナ ウ イ ル ス 科, ア ー テ リ ウ イ ル ス 科(arteri vi ri dae)及 び ロニ ウ イ ル ス 科(roni vi ri dae)が ニ ドウ イ ル ス 目(Ni dovi - ral es)と して ま とめ られ て い る9). コ ロ ナ ウ イ ル ス 属 の ウ イ ル ス は, 抗 原 的 交 差(塩 基 配 列 及 び ア ミノ 酸 配 列 の相 同 性)か ら, 3グ ル ー プ に 分 け られ る(表1). 各 々 の グ ル ー プ に属 す る ウ イ ル ス 問 の相 同 性 は, グ ル ー プ の 異 な る ウ イ ル ス と比 べ 有 為 に 高 い. SARS- CoVは1～3の い ず れ 国 立 感 染 症 研 究 所 ウ イ ル ス 第3部 (〒208- 0011東 京 都 武 蔵 村 山 市 学 園4- 7- 1) SARS coronavi rus Fumi hi ro Taguchi Laboratory chi ef. Laboratory of Respi ratory Vi rol Di s- eases and SARS, Department of Vi rol ogy Ⅲ, Nati onal In- sti tute of Infecti ous Di seases 4- 7- 1Gakuen, Msashi - Murayama Tokyo 208- 0011 TEL: 042- 561- 0771 FAX: 042- 565- 3315 202 〔ウイル ス 第53巻 第2号, 表1コ ロナ ウイル ス 図1コ ロナ ウイル ス粒 子 の模 式図 コロナウイルスのエ ンベ ロープには, S(spi ke)蛋 白, M(mem- brane)蛋 白, E(envel ope)蛋 白が存在 し, そ の内部 には約 30kbの(+)鎖 ゲノムRNAと それ に結合す るN(nucl eocap- si d)蛋 白が螺旋状の構造 をなす. に も相 同性 が 低 く, 第4番 目の グ ル ー プ に属 す る と考 え ら れ るが, グ ル ー プ2へ 分 類 す る研 究 者 もい る10). こ れ ま で の研 究 か ら, グ ル ー プ1に 属 す るTGEV, FIPV, HCoV- 229 EとSARSウ イ ル ス 間 に は, 血 清 学 的 交 差 が 見 ら れ る が4), グ ル ー プ2に 属 す る ウ イ ル ス と の 交 差 は 報 告 さ れ て い ない. ウ イ ル ス 粒 子 及 び ゲ ノ ム構 造 コ ロ ナ ウ イ ル ス 粒 子 は 約20nmの 特 徴 的 な ス パ イ ク を持 つ エ ンベ ロ ー プ ウ イ ル ス で 直 径100か ら200nmの 円 形, 楕 円形 お よ び 多 形 性 の 形 状 を 示 す(図1). 電 子 顕 微 鏡 で 観 察 さ れ たSARS- CoVの 形 態 も 同 様 で あ る. 粒 子 表 面 の ス パ イ ク はS蛋 白 か ら な る. ま た, エ ンベ ロ ー プ に は, そ の 他 に, 膜(M)蛋 白, エ ンベ ロー プ(E)蛋 白 が 存 在 し, グ ル ー プ2の コ ロ ナ ウ イ ル ス に は 更 にhemaggl uti ni n- es- terase(HE)蛋 白 が あ る7, 8). エ ン ベ ロ ー プ に 囲 ま れ て ゲ ノ ムRNAが 存 在 し, そ れ に核(N)蛋 白 が 結 合 し, 螺 旋 状 の ヌ ク レオ キ ャプ シ ドを形 成 し て い る. SARS- CoV2～4, 11) を含 む コ ロ ナ ウ イ ル ス は, 現 在 知 られ る ウ イ ル スRNAと し て は 最 大 の 約30kbの(+)鎖 ゲ ノ ムRNAを 持 つ(図 2)8). ゲ ノ ムRNA5' 末 端 に はcap構 造, 3' 末 端 に はpol y (A)が 存 在 す る. 30kbか らな る ゲ ノ ム5' 末 端 に は 約70 ベ ー ス か ら成 るl eader sequenceが あ り, そ の 下 流 にRNA pol ymerase(ORF1a, 1b), S, E, M, N遺 伝 子 の 順 で 存 在 す る. 非 構 造 蛋 白遺 伝 子(ORF1a, 1b)が 全 体 の2/ 3(約20kb)を 占 め, ウ イ ル ス 構 造 蛋 白(約10kb)はS遺 伝 子 下 流 領 域 か ら作 られ る(図2). グ ル ー プ2に 属 す る ウ イ ル ス に はORFl bとS遺 伝 子 の 間 に, HE遺 伝 子 が 存 在 す る が, グ ル ー プ1と3及 びSARS- CoVに は な い. SARS- CoVはM, N遺 伝 子 問 に他 の コ ロ ナ ウ イ ル ス に は 見 られ な い 数 個 のORFを 持 つ が, ど の よ う な 蛋 白 が 作 ら れ る の か 分 か っ て い な い. ま た, ヒ トか ら分 離 さ れ たSARS - CoVと ハ ク ビ シ ンな ど の 野 生 動 物 か ら分 離 され たSARS - CoVウ イ ル ス と を比 較 す る と, ヒ トSARS- CoVに はN pp. 201- 209, 2003〕 203 図2コ ロ ナ ウ イ ル ス(グ ル ー プ Ⅰ ～ Ⅳ)ゲ ノ ム 構 造 の 比 較 5' 末 端 か らORF1a, 1b, S, E, M, Nの 遺 伝 子 が マ ッ プ さ れ て い る. グ ル ー プ2に はORF2とHE遺 伝 子 がORF1bの 下 流 に あ る. SARS- CoVのMとN遺 伝 子 間 に 小 さ なORFが 数 個 存 在 す る. 遺 伝 子 名 が 明 記 さ れ て い な いORF(□)は 非 構 造 蛋 白 を コ ー ド し て い る と 考 え られ る. 図3ヒ ト山 来SARS- CoVと 野 生 動 物 山 来SARS- CoVのN遺 伝 子 上 流 領 域 の 差 異 ヒ ト 由 来SARS- CoV (hu)は ハ ク ビ シ ン 山 来SARS- CoV(pc)と 比 べ29塩 基 の 欠 損 が あ る, そ の た め, ORF10が2個 の 新 た なORF10と11に 分 か れ る(文 献12). 遺 伝 子 上 流 に29塩 基 の 欠 損 が 存 在 し, そ の た め ハ ク ビ シ ン SARS- CoVの 大 き なORFが 二 つ の 小 さ なORFに 分 か れ る(図3)12). Ti el 等 はFrankfurt- 1株 をVero細 胞 で3 継 代 す る と29塩 基 欠 損 す る部 位 の 近 く(図4のORF7b) に45塩 基 の 欠 損 が 認 め ら れ た こ と を報 告 して い る11). こ の SARS- CoVに 特 有 な 小 さ なORFが 数 個 存 在 す る領 域 は, 欠 損 が お こ りや す い 部 位 な の か も しれ な い. ウ イ ル ス蛋 白 の 構 造 と機 能 SARS- CoVゲ ノ ム は, 他 の コ ロナ ウ イ ル ス 同 様, 5' 末 端 のORF1a, 1abに 分 子 量 約500, 800kDaの 蛋 白 が コ ー ドされ て い る11). ORF1aと1bの 間 で は 翻 訳 さ れ る フ レイ ム に シフ トが あ り, そ の ま ま 読 ま れ る と1b部 分 は 蛋 白 と し て 翻 訳 さ れ な い が, pseudoknotとsl i ppery se- quenceと よば れ る エ レ メ ン トに よ り, リ ボ ゾー ム の- 1の フ レ イム シ フ トが 起 こ り, 1aと1b融 合 蛋 白 が 翻 訳 さ れ る8, 11). こ の 蛋 白 は, そ の 中 に 幾 つ か の 蛋 白 分 解 酵 素 を持 ち, こ れ らの 酵 素 に よ り, RNA pol ymeraseやhel i case等 の 機 能 蛋 白が 作 られ る8, 11). N蛋 白 は 分 子 量50- 60kDaの 塩 基 性 ア ミノ酸 の ク ラ ス タ ー を持 つRNA結 合 性 の リ ン酸 化 蛋 自 で あ る. 機 能 は, ゲ ノ ムRNAの 複製, mRNA合 成 や 翻 訳 に 関 与 す る と 考 え られ て い る. M蛋 白 は 分 子 量20- 25kDaの 糖 蛋 白 で, 大 部 分 が エ ンベ ロー プ 内 に 存 在 し, N 末端 約10%が 粒 子 外 部 に突 き出 て い る. 粒 子 外 部 に は 糖 付 204 〔ウ イ ル ス 第53巻 第2号, 図4SARS- CoVの ゲ ノ ム とmRNA構 造 コ ロ ナ ウ イ ル スmRNAの 構 造 は, ど のmRNAも ゲ ノ ムRNAの3' 末 端 か ら 異 な る 長 さ を もつRNAか ら な る(nested setと 呼 ぶ, 本 文 参 照). そ れ ぞ れ のmRNAか ら は, 原 則 と し て, そ の5' 末 端 に コ ー ド さ れ る 蛋 白 の み が 翻 訳 さ れ る. SARS- CoVmRNA7bに は, 培 養 細 胞 継 代 に よ り45塩 基 の 欠 損 が 生 ず る. (文 献11). 加 部 位 が あ り, MHV, BCoVで はO- 結 合 形 糖 付 加 が 報 告 され て い る. M蛋 白 はERで 合 成 さ れGol gi ま で 輸 送 され る. そ の 過 程 で 糖 付 加 な どの 修 飾 を受 け る が, 細 胞 膜 まで 輸 送 さ れ る こ と は な い. M蛋 白 はE蛋 白(分 子 量 約8kDa で 殆 ど全 部 が エ ンベ ロー プ内 に埋 もれ て い る)と 共 に, ウ イ ル ス粒 子 形 成 に重 要 な 蛋 白 で あ り, M, E蛋 白の 発 現 で ウ イ ル ス 様 粒 子(vi rus l i ke parti cl e)が 形 成 さ れ る と報 告 され て い た が, reverse geneti csを 用 い て 作 成 したE遺 伝 子 欠 損 ウ イ ル ス を 用 い た 最 近 の研 究 で は, E蛋 白 は粒 子 形 成 に必 須 で は な い こ とが 明 か に され た13). S蛋 自 は, 粒 子 表 面 の ス パ イ ク を構 成 す る タ イ プ Ⅰの 分 子 量180- 200kDa の 糖 蛋 白 で, 3量 体 が 一 本 の ス パ イ ク を形 成 す る. MHV, IBV, BCoVのS蛋 白 は, 合 成 後 細 胞 由 来 の 蛋 自分 解 酵 素 に よ り, 2つ の フ ラ グ メ ン トに開 裂 す るが, FIPV, TGEV のS蛋 白 は 開 裂 し な い7, 8). SARS- CoV- S蛋 白 も 開 裂 シ グ ナ ル を持 た な い. S蛋 白 の 開 裂 は, 融 合 活 性 な どS蛋 白 の 機 能 発 現 に は必 須 で は な い14). 開 裂 したN末 端 フ ラ グ メ ン トをS1, C末 端 側 で 膜 貫 通 す る フ ラ グ メ ン トをS2と 呼 ぶ. S1は ス パ イ ク の 外 層 の ノ ブ 状 部 位 を, S2は そ の 下 の ス テ ム状 部 位 を 構 成 す る. S1とS2は, S- S結 合 の よ うな 共 有 結 合 で 結 ば れ て い る わ け で は な く, そ の 結 合 は 弱 い. S蛋 白 は, ウ イル ス の 持 つ 多 くの 生 物 活 性(受 容 体 結 合, 細 胞 内侵 入, 中 和 エ ピ トー プ, T細 胞 エ ピ トー プ, 病 原 性 な ど)を 担 っ て い る8, 15). S蛋 白 の 多 くの 中 和 エ ピ ト ー プ は, 多 くがS1に 存 在 す る. S蛋 白 上 に はT細 胞 エ ピ トー プ も存 在 す る. S蛋 白 に変 異 や 欠損 を持 つ 変 異 株 が 異 な る病 原 性 を 示 す こ とか ら, 病 原性 へ の 関 与 が 示 唆 され て きた. S蛋 白 に の み 変 異 を 持 つMHVがreverse geneti cs に よ り作 製 さ れ, S蛋 白 の 病 原 性 へ の 関 与 が 証 明 さ れ た16). グ ル ー プ2の コ ロ ナ ウ イ ル ス の み が 持 つHE蛋 白 は, 血 球 凝 集 活 性 とesterase活 性 が あ る. HE蛋 白 を 欠 く ウ イ ル ス 変 異 株 も, 親 株 同 様 よ く 感 染 す る. SARS- CoV のN, M, E及 びS蛋 白 につ い て は, ま だ 詳 細 な解 析 は ない. ウ イル ス 受 容 体 コ ロ ナ ウ イ ル ス の 受 容 体 は, こ れ まで2種 類 の蛋 白 が 同 定 さ れ て い る17). MHVの 受 容 体 は, carci noembryoni c an- ti gen cel l adhesi on mol ecul e 1 (CEACAM1)と 呼 ば れ る 細 胞 接 着 分 子 で, 4個 或 い は2個 の 細 胞 外 ドメ イ ン と を持 つ. CEACAM1は, MHVの 標 的 細 胞(肝 細 胞 を 始 め 血 管 内 皮 細 胞, 腸 管 上 皮 細 胞 球 な ど)と 共 に 非 標 的細 胞(腎 臓 の細 尿 管 上 皮 細 胞 な ど)に も 発 現 さ れ て い る. ま た, 脳 内 細 胞 に も発 現 され て い るが, ど の 細 胞 種 なの か 明 らか で は な い. CEACAM1のS蛋 白へ の 結 合 部 位 は, N末 端 ド メ イ ンに あ り, ウ イ ル ス 結 合 活 性 及 び 結 合 後 のS2の 構 造 変 化 を惹 起 し, S蛋 白 の 融 合 活 性 を活 性 化 す る18). CEA- CAM1の 細 胞 接 着 活 性 部 位 はMHV受 容 体 活 性 部 位 と 同 じ領 域 に 存 在 す る. グ ル ー プ1に 属 す る ヒ トのHCoV- 229 E, ネ コのFIPV, ブ タのTGEV, イ ヌCCoVは, 各 々 の 自然 宿 主 種 のami nopepti dase N(APN)を 受 容 体 と して 利 用 す る. ネ コのAPNは, FIVの 他HcoV- 229E, TGEV, CCVの 受 容 体 と して も機 能 す る19). APNは タ イ プ2の 糖 蛋 白 で あ り, 腸 管 上 皮 細 胞 等 に 発 現 され て い る. 酵 素 活性 部 位 と ウ イ ル ス受 容 体 活 性 部 位 と は 異 な り, APNイ ン ヒ pp. 201- 209, 2003〕 205 ビ タ ー で ウ イ ル ス 受 容 体 活 性 が 抑 え ら れ る こ と は な い. CEACAM1とAPNの コ ロ ナ ウ イ ル ス 受 容 体 活 性 部 位 に は, ア ミ ノ酸 配 列 上 の 相 同性 は認 め られ て い な い. 最 近, SARS- CoVの 受 容 体 はangi otensi n- converti ng enzyme2(ACE- 2)で あ る と報 告 さ れ た20). ACE- 2遺 伝 子 はVeroE6細 胞 か ら分 離 さ れ, SARS- CoV非 感 受 性 293T細 胞 で発 現 す る こ と に よ り感 受 性 を 付 与 で き, 可 溶 性ACE- 2はSARS- CoV中 和 活 性 を 持 つ こ と が 明 ら か に さ れ た. SARS- CoV受 容 体 の 発 見 に よ り, 感 受 性 マ ウ ス の作 成, 抗 ウ イ ル ス 剤 の 開 発 な ど多 方 面 で の研 究 の 進 展 が 期 待 され る. ウ イル ス の 細 胞 内 増 殖 1)細 胞侵入 機構 受 容 体 結 合 後 の細 胞 内侵 入 機 構 と して は, S蛋 白 に よ る 細 胞 融 合 活 性 がpH非 依 存 性 で あ る こ と か ら, endosome の 関 与 し な い, 直 接 細 胞 膜 か ら 侵 入 す るnon- endosomal pathwayで あ る と考 え ら れ て い る. コ ロ ナ ウ イ ル ス の 受 容 体 へ の 結 合 はS蛋 白 に よ る. MHVで は, S1のN末 端 330個 の ア ミノ 酸(S1N330)に 受 容 体 結 合 活 性 が あ り21), S1N330の2つ の 部 位 が 特 に重 要 で あ る. ま た, グ ル ー プ 1のTGEV, HCoV229Eで は, MHVと 異 な りN末 端 部 位 で は な く, S1の 中程(ア ミノ 酸S蛋 白N末 端 か ら400- 550 個 辺 り)が 関 与 す る22). 最 近 報 告 さ れ たSARS- CoVS蛋 白 は, N末 端327個 の ア ミ ノ酸 か ら な る 領 域 は リ セ プ ター 結 合 活 性 が な く, S1相 当 部 位 の 発 現 蛋 白 は 活 性 を示 した20) こ と か ら, SARS- CoVの リセ プ タ ー 結 合 部 位 は, グ ル ー プ1コ ロ ナ ウ イ ル ス と 同様, S1蛋 白 中 ほ ど に存 在 す る可 能 性 が 示 唆 され る. 膜 貫 通 フ ラ グ メ ン トS2は, 受 容 体 結 合 後 の エ ンベ ロー プ と細 胞 膜 の融 合 に重 要 な働 き を なす. S2の 膜 貫 通 部 位 の 上 流 に あ る2つ の α - hel i x構 造 を と る heptad repeatは, S1と 受 容 体 の 結 合 が 引 き金 とな り, 互 い に 近 接 す るヘ ア ピ ン構造 に 変 化 し, そ れ が エ ンベ ロ ー プー 細 胞 膜 融 合 の トリ ガー に な る と考 え られ る23). HIV感 染 で は, エ ンベ ロ ー プ 蛋 白gp41のC末 端 側 に 存 在 す るheptad repeatの 合 成 ペ プ チ ドが, 受 容 体 結 合 後 の ヘ ア ピン構 造 変 化 を 抑 え, 抗 ウ イ ル ス 作 用 を 示 す こ とが 報 告 さ れ て い る が24), MHVに つ い て も, S2のheptad repeatに 相 当す る 合 成 ペ プ チ ドが 感 染 を抑 制 す る こ と が 明 らか に され た23). ま た, SARS- CoⅤ につ い て も同 様 の ペ プ チ ドが 抗 ウ イ ル ス 活 性 を持 つ と報 道 され て い る. 2)ウ イルスRNAの 複 製 と転 写: 細 胞 内 に侵 入 した コ ロナ ウ イ ル ス(+)鎖 ゲ ノ ム か ら, そ の5末 端 に コ ー ド さ れ るRNA pol ymeraseが 翻 訳 さ れ, こ の 酵 素 を 利 用 して, (+)鎖 ゲ ノ ムRNAか ら相 補 性 の(- )RNAの 転 写 が 起 る と考 え られ る. 更 に, (- ) 鎖 ゲ ノ ムRNAか ら6- 8本 のsubgenomi c (sg) mRNA が 合 成 され る と考 え られ て きた8). sgmRNAの 構 造 は, 3' 末 端 か ら異 な る 長 さ で5' 方 向 に延 び, 或 るsgmRNAは そ れ よ り短 いsgmRNAに 加 え て付 加 部 位 を持 つ. ま た, い ず れ のsgmRNAの5' 末 端 に も ゲ ノ ムRNA5' 末 端 に 存 在 す る の 約70ベ ー ス か ら な るl eader sequenceが あ る. こ の特 徴 的 なmRNAセ ット構 造 をnested setと 呼 び, 同 じ よ うなmRNAのnested setを 持 つ ウ イ ル ス群 と して ニ ド (nest=ラ テ ン語 でni do)ウ イル ス 目 と命 名 さ れ た(図4). こ の構i 造 か ら, sg mRNA合 成 に は, 不 連 続 性 のRNA合 成 過 程 が 必 要 で あ る と予 想 さ れ た8). MHV感 染 細 胞 か らsg mRNAだ け が 発 見 され, そ れ に相 補 的 な(- )鎖sgRNA は 検 出 され な か っ た た め, 不 連 続 なRNA合 成 はsgmRNA 合 成 段 階 で 起 る と 考 え られ た8). そ の 後, 合 成 さ れ な い と 考 え られ て い た(- )鎖sgRNAがTGEV感 染 細 胞 か ら検 出 され, 更 にMHV感 染 細 胞 か ら も分 離 さ れ た. こ の こ と か ら, (+)鎖 ゲ ノ ムRNAか ら直接6- 8本 の(- )鎖sg RNAが 合 成 さ れ, こ れ を鋳 型 と し て, ウ イ ル ス 蛋 白 を 翻 訳 す るsg mRNAが 合 成 され る可 能性 も示 唆 さ れ た26). 何 れ の場 合 に も, 最 初 に 合 成 され るsg si ze RNAは, 不 連 続 な転 写 に よ っ て 合 成 され る こ と に な る が, そ の 不 連 続 転 写 がsg mRNA合 成 過 程 か(- )鎖sgRNA合 成 過 程 か は, 明 らか で な い. SARS- CoVのmRNAに つ い て は, Ti el 等 に よ っ て 報 告 され て い る11). 今 まで 見 ら れ た コ ロ ナ ウ イ ル ス よ り多 い9本 のmRNAが 合 成 さ れ る. ま た, M, N遺 伝 子 問 に 存 在 す る 機 能 が 分 か っ て い な い 蛋 白 を 翻 訳 す る mRNAも 合 成 され て い る(図4). 3)蛋 白合成及 びbuddi ng(出 芽) 各 々 のsg mRNAか ら, 原 則 と して そ の5' 末 端 のORF か らの み 蛋 白 が 翻 訳 され る. MHVのmRNA7, 6, 5, 3 か らは 各 々N, M, E, S蛋 白 が 翻 訳 さ れ る8). S蛋 白が 翻 訳 さ れ るmRNA3は, そ の 下 流 にE, M, N遺 伝 子 を持 つ が, こ れ らの 蛋 白 はmRNA3か ら合 成 さ れ る こ と は な い. コ ロ ナ ウ イ ル スmRNAは 構 造 的 に はpol yci stroni cで あ る が, 機 能 的 に は5' 末 端 のci stronの み 働 くmonoci s- troi cで あ る8). 例 外 的 に1本 のmRNAの5' 末 端 の2あ る い は3個 のORFが 翻 訳 さ れ る 場 合 が あ る. 例 え ば, MHV のmRNA5か らは2種 類 の 蛋 白が 翻 訳 さ れ, ウ イ ル ス 増 殖 に重 要 で あ るE蛋 白 は2番 目ORFか ら作 られ る. コ ロ ナ ウ イ ル ス の 蛋 白 集 合, 出 芽 は, 細 胞 膜 か ら直 接 細 胞 外 に 放 出 さ れ る の で は な く, ERか らGol gi 装 置 に至 るi nternal compartmentで 起 こ る. 合 成 さ れ たN蛋 白 は ゲ ノ ムRNA と結 合 しヌ ク レ オ キ ャ プ シ ドを構 成 し, 親 和 性 の 高 いM 蛋 白発 現 部 位, 即 ちi nternal compartmentに 集 合 し 出芽 す る と 考 え ら れ る. Genome RNAが エ ンベ ロ ー プ を持 つ 粒 子 内 に 取 り込 まれ るた め のpackagi ng si gnal は, ORF 1b の3' 末 端 に存 在 す る た め25), こ の 部 位 を持 た な いsg RNA は 粒 子 内 に 取 り込 まれ ることは ない. i nternal compartments 206 〔ウ イルス 第53巻 第2号, 内 腔 に 出 芽 した 子 孫 ウ イ ル ス は そ の 後exocytosi sに よ り 細 胞 外 へ 放 出 さ れ る. コ ロ ナ ウ イル ス の 遺伝 学 1)変 異, 欠 損 コ ロ ナ ウ イ ル ス に は, 多 種 多 様 の 変 異 株 が 報 告 され て い る8). 化 学 発 癌 剤 を用 い て 分 離 さ れ た 温 度 感 受 性 変 異 株 に は, 少 な く と も7つ の 相 補 グ ル ー プが あ る. ま た, 数 多 く の 中和 単 ク ロ ー ン抗 体 抵 抗 性 の 変 異 株 が 分 離 され て, 全 て の 変 異 株 がS蛋 白 に 点 変 異 か 欠 損 を持 つ こ とが 報 告 さ れ て い る. MHVで は, 化 学 発 癌 剤 や 単 ク ロ ー ン抗 体 な ど の sel ecti on pressureが な くて も, 培 養 細 胞 で継 代 を繰 り返 し て い る 間 に, 様 々 な欠 損 ウ イ ル ス が 出 現 し, maj orpopul a- ti onに な る こ と が よ く観 察 さ れ る27). こ れ らの 変 異 株 の 殆 どは, S1のhypervari abl e regi onと 呼 ば れ る 領 域 に, 150- 460塩 基 の 欠 損 を持 ち, 動 物 に対 す る 病 原 性 が 異 な る こ と が 多 い. ま た, MHV持 続 感 染 培 養 細 胞 か ら も, 様 々の 変 異 株 が 分 離 さ れ る が, そ の殆 どがS遺 伝 子 に変 異 を持 つ. TGEV, FIPVで は, 感 染 動 物 体 内 で 組 織 親 和 性, 病 原 性 の 異 な る変 異株 の 出 現 が 報 告 され て い る28～30). 2)組 み換え コ ロ ナ ウ イ ル ス 感 染 で は 高 率 に 組 み 換 え体 が 検 出 さ れ る31). 2種 類 の 異 な っ た コ ロ ナ ウ イ ル ス が 同 一 細 胞 に重 複 感 染 す る と, 親 株 と は異 な る 組 み 換 え体 が 産 生 さ れ る. こ の 組 み 換 え体 は相 同 組 み換 え に よ る もの で, そ の メ カ ニ ズ ム は コ ロ ナ ウ イ ル ス ゲ ノ ムRNAの 複 製 と 関 係 が あ る. MHVの ゲ ノ ム 複 製 で は, 合 成 途 中 のRNAが そ の鋳 型 か ら剥 が れ 落 ち, 再 び 他 の 鋳 型 に結 合 し, RNA合 成 が 進 む と考 え られ て い る. 組 み 換 え現 象 は, MHVだ け で は な く IBVやTGEVに つ い て も, 報 告 され て い る. MHVで は, 2 種 類 の 株 を マ ウス 脳 内 に感 染 させ る こ とに よ り, 脳 か ら組 み 換 え体 を 回 収 し た 報 告 が あ り, IBVの 場 合 に は, フ ィ ー ル ドで ワ ク チ ンに抵 抗 性 を示 す株 が 組 み換 え に よ り出現 す る こ と な どの 報 告 が あ る. 一 方, こ の 高 率 に起 る組 み 換 え 現 象 を利 用 して, 目 的 とす る組 み 換 え ウ イ ル ス を作 製 す る 手 法 が 開発 され, コ ロナ ウ イ ル ス 遺 伝 子 の機 能 解析 に重 要 な テ ク ニ ック と な っ て い る. 3)DIRNA MHV, IBV, TGEVな ど の コ ロ ナ ウ イ ル ス で は, 他 の RNAウ イ ル ス 同 様, 高moi (mul ti pl i ci ty of i nfecti on)感 染 で ウ イ ル ス 継 代 す る こ とに よ り, DI(defecti ve i nterfer- i ng)粒 子, DIRNAが 出現 す る. 最 初 に発 見 され たMHV のDI RNAに つ い て は 良 く研 究 さ れ て お り, 以 下 の3種 類 のDI RNAが 知 られ て い る32). 1)ゲ ノム よ り少 し小 さ く, 完 全 なpol ymeraseとN遺 伝 子 を持 ち粒 子 内 に取 り込 まれ る タイ プ, 2)ゲ ノ ム の3' , 5' 末 端 とそ の 他 の遺 伝 子 の 一 部 を持 つRNAでhel per vi rus存 在 下 で は 効 率 よ く 複 製 す る が, 粒 子 内 に は取 り込 ま れ な い タ イ プ, 3)は2) の タ イ プ でpackagi ng si gnal を 持 つ た め 粒 子 内 に 効 率 に取 り込 ま れ るDIRNAで あ る25, 32). ど のDIRNAも 二 つ の ORFがfusi onし て 蛋 白 を 翻 訳 し 得 るORFを 持 っ て い る. DI RNAはhel per vi rus RNAと 高 率 に組 み換 え を起 こ す. こ れ らのDIRNAは, コ ロ ナ ウ イ ル ス のRNAの 機 能(RNA packagi ng si gnal , repl i cati on si gnal , transcri pti on si gnal や 組 み 換 え現 象)を 研 究 す る上 で, 非 常 に有 用 な手 段 で あ る. 4)Reverse geneti cs コ ロナ ウ イ ル ス はそ の ゲ ノ ム が 巨大 な た め, ゲ ノム 全 長 のcDNAを 用 い て, 感 染 性 粒 子 を作 る こ と は 困 難 で あ っ た が, 最 近 幾 つ か の 方 法 が 開発 さ れ た. ど の 方 法 もゲ ノ ム cDNAか ら, i n vi troで 作 成 したRNA転 写 産 物 を細 胞 へ 導 入 し, 感 染 性 粒 子 を得 る とい う方 法 で あ る. こ の 方 法 に よ る最 初 の 報 告 は, TGEVで あ る. ク ロ ー ニ ン グ に 用 い ら れ た ベ ク ター と して, BAC5)が 使 わ れ た が, cDNA増 幅 途 中 で変 異 が 入 りやす い た め, 組 み 換 えvacci ni a vi rusが 利 用 さ れ, HCoV- 229E, TGEV, MHVのreverse geneti csに 成 功 し て い る33). ま た, Bari c等 はTGEVの28. 5kbの ゲ ノ ム を カバ ー す る 数 個 のcDNAを 制 限 酵 素 認 識 部 位 を含 むpri merを 用 い てPCRで 作 製 し, プ ラ ス ミ ドで 増 幅 後 制 限 酵 素 で 切 り 出 し, i n vi troでl i gati onし たDNAか ら RNA転 写 産 物 を作 製 し, 細 胞 にtransfecti onす る こ と に よ り, 感 染 性 ウ イ ル ス を 回収 す る こ と に成 功 した34). 彼 等 は 同 じ方 法 を用 い て, SARS- CoVの 感 染 性 ク ロ ー ン を 作 製 し た こ と を報 告 して い る6). ゲ ノ ム全 長 を用 い たreverse geneti csが 確 立 され る 前 は, ゲ ノ ム3' 末 端10kbの 部 分 的 なreversegeneti csが 利 用 され て きた. こ の 方 法 はMasters 等 が 開 発 した もの で, 3' 末 端10kbのcDNAか らDIRNA 活 性 を持 つ よ う なRNAを 作 る た め, 10kbのcDNA5' 末 端 に ゲ ノ ム5' 末 端 を 繋 い で作 製 し た もの で あ る. In vi tro 転 写RNAをMHV感 染 細 胞 へ 導 入 す る こ と に よ り, 細 胞 内 で はRNAの 増 幅, 感 染MHVRNAと のhomol ogous recombi nati onが 起 こ り, 3' 末 端10kbが 導 入 し たRNA に 置 き換 え る こ とが 可 能 で あ る35). 導 入RNAのS遺 伝 子 を ネ コ のFIPV- S遺 伝 子 を 置 き 換 え たRNAを 用 い て, FIPV- Sを 持 つMHVを 作 製 さ れ た. こ の ウ イ ル ス は ネ コ 細 胞 に しか 感 染 し な い た め, MHV- S遺 伝 子 に変 異 を 導 入 し, 組 み 換 え体 を得 るの に極 め て 有 用 で あ る36). コ ロ ナ ウ イル ス の 持 続 感 染 コ ロ ナ ウ イ ル ス で は, 多 くの持 続 感 染 の 報 告 が あ る. 培 養 細 胞 レベ ル で は容 易 に持 続 感 染 が 成 立 し, ウ イ ル ス, 細 胞 両 者 の 性 質 が 著 し く変 化 す る37). MHVの 持 続 感 染 系 で は, 感 染 が 進 む につ れ, 親 株 と比 べ 細 胞 変 性 効 果 や 動 物 に pp. 201- 209, 2003〕 207 対 す る病原性 の低 い ウイルス に変 化す る. 一 方, 数 年 間持 続 感染 を維 持 した場 合, 本 来 のMHV受 容体CEACAM1 以外 の分子 を受容体 と して利用 で きる株(マ ウス細 胞以外 に もヒ ト, サ ル, ハ ム ス ター 由来の細胞 に も感染 し得 る変 異株)が 出現 す る報 告 もあ る38). こ の持 続感 染 か ら得 られ た細 胞 は, 通 常, MHVに 対 す る感受性 の低 下 が見 られ, CEACAM1発 現 量 の低 下が その原 因 とな っている. ま た, MHV感 染 マ ウス脳 内 で は, 感 染性 のMHVは2週 間 くら い しか 検 出 され な いが, ウ イル スRNAは2- 3カ 月 に亘 り脳 内 に存 在 す る と報告 され て い る. 脳 内 でMHV- RNA が 長期 間存 在 す る機構 は, 詳 し く解 析 され てい ない が, MHⅤ 感染 でみ られ る脱髄 と関 わ りがあ る可 能性 もある. 持続 感染 とは少 し異 な るか もしれ ないが, MHV経 口感 染 マウスか ら感 染性 ウ イルスが極め て長期間 に亘 り, 糞 便 か ら分離 され るケ ースが知 られてい る. マ ウス はMHV感 染 によ り高 い中和 抗体 を持 ってい るが, マ ウス腸 管上皮細 胞で は, 抗 体 の攻 撃か ら逃 れ, MHVが 細 々 と生 き延 びて い くメカニズ ムがあ る ようで ある. コ ロナ ウ イル スの病原性: 表1に 示 され る ように, 様 々な コロナウ イル スが ヒ ト, 家畜 等多 くの動 物種 に感 染 し, 異 な る疾 患 を引 き起 こす が, コ ロナ ウイルスの主 要 な標 的組織 は, 消 化 器お よび呼 吸器で ある. 殆 どの場合, 感 染 に対 して抵抗力 の低 い幼 若 令 の動物が 重篤 な症 状 に陥 るが, 成 熟 した動物 で は致死 的 な感染 を起 こす こ とは ない. 例 外的 にMHV及 びFIPV感 染 では, ウ イルス株, 宿 主 側の諸 因子 によ り, 急 性 の致 死 的感染の経 過 を とる ことがあ る. MHVで は 自然発症 例 か らは病 原性 の高い ウイ ルスは分離 されないが, 古 くか ら肝 炎, 脳 炎の モデ ル として使 われて きた株 の 中には, 極 めて 病 原性 の高 い株 が存在 す る. 一 般 にMHⅤ 感染で は, 病 原 性 の高 さとマ クロフ ァー ジでの増殖能 に相関が あ り, 病 原 性 の弱 い株 は, マ クロ フ ァー ジで増殖す る ことはで きない が, 強 い株 は よ く増殖 す る39). FIPVの 病 原性 につ いて も, マ クロ ファージで よ く増 殖す る場 合, 強 い病 原性 を示 す. FIPV感 染 では, 抗 ウ イルス抗 体が必 ず しも防御 的 に作 用 す るのでは な く, 抗 体 に よる感 染増 強(anti body- depend- ent enhancement, ADE)が 報告 されてい る40). ADEは, ウイルス に結 合 した抗体 のFcと マ クロ フ ァー ジのFcリ セ プターの相互作 用 よ り, ウ イルスがマ クロ ファー ジに取 り込 まれる結果 であ る と理 解 されてお り, デ ングウイルス 等で報告 され ている現象 に類似す る. 2種 類 の ヒ トコロナ ウイ ルス, 229EとOC43株 が 知 られ て い るが, い ず れ も 20- 30%の 鼻 風邪 の原 因 ウ イルス で, SARSの よ うな重篤 な呼吸器疾 患 に至 る ことはない. 一般 にコ ロナ ウイルス は種特 異性 が高 く, 固 有宿 主以外 の動物 に感染 す るこ とは ない が, SARS- CoVは ヒ ト以外 に もサ ル, ネ コ, フ ェ レッ ト41, 42)や マ ウス, ラ ッ トな どに も感 染 す る. SARS- CoVの 高 い病 原性 は, ウ イ ルス の増 殖 に伴 う直接 的 な細胞損傷 とい うよ り, ウ イルスが誘発 す る宿 主反応 が 大 きく影響 して い る と考 え られ てい る43, 44). SARS- CoV感 染 でみ られ る肺 炎 は, 1997年 に発 生 した イ ンフルエ ンザH5N1感 染 と同様, cytoki neに よる強い炎 症 反 応 に類 似 し, 大 量 のcytoki neが 産 生 され(cytoki ne storm), そ の結 果宿 主 の異常 な までの 強 い炎 症 反応 を誘 発 した結 果 で は ないか と考 え られ る. SARS- CoVの 強い 病 原 性 の分 子 基 盤 は未 だ解 明 され て い な いが, cytoki ne 抵抗 性 を賦 与す るウイルス蛋 白が存在 す るのか も しれない. SARS- CoVの 起源 SARS- CoVが 発 見 され た 当初 は, 動 物, ヒ トの コ ロナ ウイルスの組 み換 えに よって 出現 した可 能性 も示 唆 された が, ゲ ノム全 容が明 らかに な り, 少 な くとも現存 す るコロ ナ ウイルス の組 み換 え体 や変異 ウイル スでは ない ことは明 白 に なっ た. こ こで は, SARS- CoVの 起 源 につ い て, こ れ までの報告 を もとに考察 を試み た. 1)野 生動物由来 SARS- CoVの 発祥 地 は, 中 国広 東省 で あ る と推 測 され てい る. 広 東省 な ど中国南部 では, 生 きた野生動 物が食 用 として市場 で売 られてい るため, ヒ トと野生動物, 或 は異 なる野生動 物間 の接触 が極め て濃 厚で あ り, 野 生 動物 か ら ヒ トに感染 が広が る可 能性が ある. 特 に, 新 興感 染症 では これ まで ヒ トが経験 した ことのないた め免 疫が な く, 急 速 に感染 が拡 大 す る こ とが 予想 され る. SARS- CoVは 野生 動物 が持 っていた ウイルスが変異 して, 種 のバ リア を超 え て ヒ トに感染 す る様 になったの ではな いか と考 えて も不思 議で はない. 広 東省のハ ク ビシ ン, タ ヌキな どの野生 動物 に は, SARS- CoⅤ ゲノムやそ の抗 体が検 出 されてい る12). 野 生 動物 由 来SARS- CoVゲ ノ ム に は, 人 由 来 のSARS- CoⅤ と比べ, N遺 伝 子上流 に29塩 基余分 に存在 す る12)(図 3). コ ロナ ウイ ルス感染 では, ウ イ ルスゲ ノ ム に細 胞 由 来 のRNA断 片が取 り込 まれ る とい う報 告 は殆 ど無 い. 逆 に, ウ イルス ゲノムの一部欠損 が容易 に且つ頻繁 に起 る こ とは, 幾 つか の コロナウイルスで証 明 されてい る26). 即ち, 野 生動物 で 蔓延 して いたSARS- CoVは, 本 来 は ヒ トに感 染 しないが, 欠 損や変異 に よ り種 のバ リア を超 えて人 に感 染す る様 になっ た可 能性 が考 え られる. 逆 に, SARS- CoV が人 か ら野生動 物 に感染 し, 29塩 基 を野生動物 内 で獲 得す る可 能性 は極 めて低 い. 一 方, 広 東省 で初期 の患者 か ら分 離 され たSARS- CoV(GZ01)は, ハ ク ビシ ンか ら分離 さ れた ウイル ス同様29塩 基 を持 って い る と報告 され た12). こ の こ とか ら, 逆 にハ ク ビシ ンか ら分離 され たSARS- CoV は ヒ ト由来で ある可能性 も否 定で きない. 2)ヒ ト由来 208 〔ウ イルス 第53巻 第2号, SARS発 祥地 の広東省 では, 野 生動物取 り扱 い業者 の血 清疫 学 調査 か ら, SARS- CoVに 対 す る抗体 保有 者 が極 め て 高 い こ とが報 告 され て い る12, 45). 抗体 保 有 者 は, SARS 様疾患 に罹 った経験 は無 い. ま た, 広 東省 で は発祥地 であ りなが ら, 香 港, シ ンガポ ール な どで 経験 され た激 しい SARSの ア ウ トブ レイ クは報 告 され てい な い. こ れ に反 し, SARSア ウ トブ レイ クの あっ た地 域で は, SARS様 症 状 を示 さない感染者, 即 ち不 顕性 感染 は殆 ど報告 され てい ない. こ の こ とは, 最 初広 東省 で感 染 がみ られ たSARS- CoVは 病 原 性が 低 い株 で, ア ウ トブ レイ クの原 因 とな っ た病原性 の極め て強い株 とは異 な る可能性 がある. そ れ で は, 病 原性 の強 いSARS- CoVは どこか らや っ て きたの だ ろ うか. 動 物の コロナ ウイルス感染 で興味 ある報告が なさ れて いる. ネ コの伝染性 胃腸炎 ウイルス(FIPV)感 染 は, コロナウイルス感染 では珍 しく, 成 育 したネコに対 して も 高い病原性 を示 し, 10%以 上 の致死率 を示す. ネ コの消化 器 系 コロナ ウ イルス(FECoV)は, 腸 管 で増殖 す るが 殆 ど病 原性 はない. 自 然感染 で は, こ の2種 類 のウイルスが 同時 に感染 してい るこ とが多 く, 両 者 の遺伝子 には殆 ど違 い は見 られ ない. Pol and等 は, ネ コ免 疫不 全 ウイ ル ス に 感染 したネ コにFECoVを 接種 す る と, FIP様 症 状 を示 す ネ コが現 れ, FIPVが 分 離 され た と報 告 して い る28, 29). 即 ち, ネ コの体 内で病原性 の低 いFECoVか ら高いFIPVに 変異 が起 こった ことを実験 的 に証明 した. 一 方, ブ タの コ ロナ ウイルス感染 症で は, 4週 令以下 の幼 若令 ブタで致死 率 の高い伝染性 胃腸炎 ウイルス(TGEV)が 感染 豚 内で, 呼 吸 器 に 親 和 性 を持 つ ブ タ 呼 吸 器 系 コロナ ウイル ス (PRCoV)に 変 わる ことが知 られてい る. TGEVのS遺 伝 子等 に欠損が起 こる こ とが原 因で ある30). ネ ココロナ ウイ ルス 感染 の場合 と同様 に, 病 原 性 の低 いSARS- CoV pre- cursorか ら病 原性SARS- CoVが 出現 した可 能性 も考 え ら れ るので はな いだ ろ うか. こ の可能性 につ い ては, Ng等 の論文 に述べ られてい る46). もし, こ の仮説 が正 しければ, 変異 を起 こ し病原 性 の強 いSARS- CoVに 変 わ る前 のpre- cursorウ イルス が どの ような ウイル ス なの か興 味深 い. なぜ な ら, そ の ウイルス はSARS- CoVに 対 して抵 抗性 を 付与す る ワクチ ン となる可能性が 強いか らである. 終 わ りに: SARS- CoVがSARSの 原 因 ウイ ルス であ る こ とが 明か に され てか ら, ま だ一年 を経 てい な いが, こ の短期 間 に BARS- CoⅤ に関 して得 られ た ウイ ルス学 的知 見 は膨 大 な 量で あ る. ウ イ ルス ゲ ノムの構 造, mRNA合 成 を含 めた 複製機構 な どに関 して は, 今 まで蓄積 された コロナウイル ス学 を基盤 に して解 析 され た. ま た, 感 染性cDNAが 作 られ, リ セ プ ター も発 見 され た. さ らに, SARS- CoVは 従来の コロナウイルス と異 な り, か な り多種 の動物 に感染 する こ と も分 か って きた. 一 方, SARS- CoVの 起 源 は今 の ところ よ く分か ってい ないが, SARSの 再発 生対 策 を考 え る上 で非常 に重 要 で あ る. ま た, 何 故SARS- CoVが ヒ トの鼻風邪 コロナ ウイルス と違 い, 致 死率 の高 い重症肺炎 を引 き起 こすか な どの病 原性 に関する解析 は, 動 物モ デル が確 立 され てい な い現 段 階 で は難 しい. SARS- CoVリ セ プ ターが発見 され た ことか ら, リ セプ ター発現 マ ウス な ど の感受性動物 が作成 されれ ば, 有 効 な ワクチ ン, 抗 ウイル ス剤 の開発 も期 待 で きそ うで ある. 文 献 1) Tyrell DA, Almeida JD, Berry DM. et al. (1968) Coro- naviruses. Nature (Loud.) 220 : 650 2) Rota PA, Oberste MS, Monroe SS et al. (2003) Charac- terization of a novel coronavirus associated with se- vere acute respiratory syndrome. Science, 300, 1394- 1399 3 ) Marra MA, Jones SJM, Astell CR et al. (2003) The genome sequence of the SARS-associated coronavi- rus. Science 300,1399-1404 4 ) Ksiazek TG, Erdman D, Goldsmith C et al. (2003) A novel coronavirus associated with severe acute respi- ratory syndrome. New Engl. J. Med. 348 : 1953-1966 5 ) Almazan F, Gonzalez JM, Penzes Z et al. (2000) Engi- neering the largest RNA virus genome as an infec- tious bacterial artificial chromosome. 97, 5516-5521 6 ) Yount B, Curtis KM, Fritz EA et al. (2003) Reverse ge- netics with a full-length infectious cDNA of severe acute respiratory syndrome coronavirus. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 100,12995-13000 7 ) Sturman LS and Holmes KV. (1983) The molecular bi- ology of coronaviruses. Adv. Virus Res. 28 ; 35-112 8 ) Lai MMC and Cavanagh D (1997) The molecular bi- ology of coronaviruses. Adv. Virus Res. 48 : 1-100 9 ) Gorbalenya AE (2001) Big nidovirus genome. Adv. Exp. Med. Biol. 494 : 1-17 10) Snijder EJ, Bredenbeek PJ, Dobbe JC et al. (2003) Unique and conserved features of genome and pro- teome of SARS-coronavirus, an early split-off from the coronavirus group 2 lineage. J. Mol. Biol. 331, 991- 1004 11) Thiel V, Ivanov KA, Putics A. et al. (2003) Mechanism and enzymes involved in SARS coronavirus genome expression. J. Gen. Virol. 12) Guan Y, Zheng BJ, He YO. et al. (2003) Isolation and characterization of viruses related the SARS coro- navirus from animals in southern china. Science 302 276-278 13) Kuo 1 and Masters PS (2003) The small envelope pro- tein is not essential for murine coronavirus replica- tion. J. Virol. 77 : 4597-4608 14) Taguchi F. (1993) Fusion formation by uncleaved spike protein of murine coronavirus JHMV variant cl- 2 . J. Virol. 67.1195-1202 15) Taguchi F. (1999) Biological functions of mouse hepa- titis virus (MHV) spike (S) and implication of S pro- tein-MHV receptor interaction in virus virulence. Curr. Topics Virol. 1 : 245-252 pp. 201- 209, 2003〕 209 16) Phillips JJ, Chua MM, Lavi E, et al. (1999) Pathogenesis of chimeric MHV 4 /MHV-A59 recombinant viruses ; the murine coronavirus spike prote is a major deter- minant of neurovirulence. J. Virol. 73 : 7752-7760 17) Holmes KV and Compton SR (1995) Coronavirus re- ceptors. The coronaviridae (ed. Siddell SG) pp56-66 Plenum press. 18) Miura HS, Nakagaki K and Taguchi F. (2004) N termi- nal domain of murine corona-virus receptor CEA- CAM 1 is responsible for fusogenic activation and con- formational changes of the spike protein . J. Virol. 78, 216-223 19) Tresnan DB, Levis R, Holmes KV. (1996) Feline aminopeptidase N serves as a receptor for feline, ca- nine, porcine and human coronaviruses in serogroup I. J. Virol. 70, 8669-8674 20) Li W, Moore MJ, Vasilleva N et al. (2003) Angiotensin- converting enzyme 2 is a functional receptor for the SARS coronavirus. Nature 426, 450-454 21) Kubo H, Yamada Y, Taguchi F. (1994) Localization of neutralizing epitopes and the receptor binding site within the anino-ternimal330amino acids of the murine coronavirus spike protein. J. Virol. 68, 5403- 5410 22) Bonavia A, Zelus BD, Wentworth DE et al. (2003) Iden- tification of a receptor-binding domain of the spike glycoprotein of human coronavirus HcoV-229E. J. Vi- ro177 ; 2530-2538 23) Bosch BJ, van der Zee R, de Haan CAM et al. (2003) The coronavirus spike protein is a class I virus fusion protein : structural and functional characterization of the fusion core complex. J. Virol. 77, 8801-8811 24) Chen D and Kim PS. (1998) HIV entry and its inhibi- tion. Cell 93 : 681-684 25) Makino S, Yokomori R, Lai MMC. (1990) Analysis of ef- ficiently packaged defective-interfering RNAs of mouse coronavirus : Localization of a possible packag- ing signal. J. Virol. 64, 6045-6053 26) Sethna PB, Hofmann MA, Brian DA (1989) Coronavi- rus subgenomic minus-strand RNAs and the poten- tial for mRNA replicons. Proc. Natl. Acad. Sci USA 86, 5626-5630 27) Parker SE, Gallagher TM, Buchmeier JM (1989) Se- quence analysis reveals extensive polymorphism and evidence of deletions within the E 2 glycoprotein gene of several strains of murine hepatitis virus. Virology 173, 664-673 28) Poland AM, Vennema H, Foley J et al. (1996) Two re- lated strains of feline infectious peritonitis virus iso- lated from immunocompromised cats infected with fe- line enteric coronavirus. J. Clin. Microbiol. 34, 3180- 3184 29) Vennema H, Poland AM, Floyd-Hawkins et al. (1995) A comparison of the genomes of FeCVs and FIPVs and what they tell us about the relationship between feline coronaviruses and their evolution. Feline Pract. 23, 40-44 30) Rasschaert D, Duarte M, Laude H. (1990) Porcine res- piratory coronavirus differs from transmissible gas- troenteritis virus by a few gemonic deletions. J. Gen. Virol. 71, 2599-2607 31) Lai MMC, Baric R, Makino S et al (1985) Recombina- tion of non-segmented RNA genomes of murine coro- naviruses. J. Virol. 56.449-456 32) Makino S, Fujioka N, Fujiwara K. (1985) Structue of the intracellular defective viral RNAs of defective in- terfering particles of mouse hepatitis virus. J. Virol. 54, 329-336 33) Tiel V, Herold J, Schelle B et al. (2001) Infectious RNA transcribed in vitro from a cDNA copy of the human coronavirus genome cloned in vaccinia virus. J. Gen. Virol 82 : 1273-1281 34) Yount B, Curtis KM, Baric RS (2000) Strategy for sys- tematic assembly of large RNA and DNA enomes transmissible astroenteritis virus model. J. Virol. 74, 10600-10611 35) Mastes PS (1999) Reverse genetics of the largest RNA viruses. Adv. Virus Res. 53 : 245-264 36) Kuo L, Godeke GJ, Raamsman MJ et al. (2000) Retar- geting of coronavirus by substitution of the spike gly- coprotein ectodomain : crossing the host cells species barrier. J. Virol. 74,1393-1406 37) Makino S, Taguchi F, Fujiwara K et al. (1982) Het- erologous reponse of antiserum-treated cell clones from a persistently infected DBT cell line to mouse hepatitis virus. Jap. J. Exp. Med. 56, 297-302 38) Sawicki SG, Lu J, Holmes K. (1995) Persistent infection of cultured cells with mouse hepatitis virus (MHV) re- sults from the epigenetic expression of the MHV re- ceptor. J. Virol. 69, 5535-5543 39) Taguchi F, Yamaguchi R, Makino S et al. (1981) Corre- lation between growth potential of mouse hepatitis vi- rus in macrophages and their virulence for mice. In- fect. Immun. 34,1059-1061 40) Vennema H, de Groot RJ, Harbour D et al. (1990) Early death after feline infectious peritonitis virus chal- lengedue to recombinant vaccinia virus immunization. J. Virol. 64,1407-1409 41) Fouchier RAM, Kuiken T, Schutten M et al. (2003) Koch' s postulates fulfilled for SARS virus. Nature 423, 240 42) Martina BEE, Haagmans BL, Kuiken T et al. (2003) SARS virus infection of cats and ferrets. Nature 425, 915 43) Nicholls JM, Poon LM, Lee KC et al. (2003) Lung pa- thology of fatal severe acute respiratory syndrome. Lancet 3611773-1778 44) Peiris JSM, Chu CM, Cheng VCC et al. (2003) Clinical progression and viral load in a community outbreak of coronavirus-associated SARS pneumonia ; a prospec- tive study. Lancet. 361,1767-1772 45) Prevalence of IgG antibody to SARS-associated coro- navirus in animal traders-Guangdong Province, China, 2003, CDC Morbidity and Mortality Weekly re- port 52, 986-987 46) Ng TW, Turinici G, Danchin A (2003) A double epi- demic model for the SARS propagation. BioMed Cen- tral infect Dis. 2003