ウイルス学：牛H5N1インフルエンザの感染と伝播
Nature
米国で牛に蔓延しているH5N1亜型の高病原性鳥インフルエンザウイルスの特性解析により、哺乳類における感染と伝播の特徴が明らかになった。このウイルスは、牛インフルエンザに感染した牛の乳汁を介してマウスに感染し、また、鼻腔内暴露することでマウスとフェレットに感染し、感染した動物の乳腺に移動することが示された。今回の研究結果は、Natureに掲載される。
2024年春に米国の酪農場で検出された牛インフルエンザが、牛における高病原性H5N1鳥インフルエンザの感染が発生した最初の記録である。その後、ウイルスの拡散は、牛群にわたって記録され、ヒトを含む他の哺乳類でも感染が確認されており、公衆衛生上のリスクが高まっていることを示している。牛間での感染には、乳腺感染と汚染された搾乳器具が関与していると推測されており、感染牛の乳汁からもウイルスが検出されているが、牛H5N1の基本的な特徴は不明である。
河岡 義裕（かわおか よしひろ）らは、米国ニューメキシコ州の感染乳牛の乳から分離されたH5N1ウイルスの特徴を明らかにした。著者らは、マウスとフェレット（哺乳類におけるインフルエンザの研究に用いられる2つの一般的な動物モデル）において、このウイルスがどのように複製し、病気を引き起こすかを試験した。ウイルスは、両動物の乳腺を含む全身に広がることが示された。また、著者らは、牛では検出されていない古いバージョンの鳥H5N1インフルエンザウイルスでも同様に広がることを示し、これらの鳥類ウイルスによる哺乳類感染において、乳腺感染がこれまで見過ごされてきた特徴である可能性を示した。さらに、感染した泌乳マウスからその仔マウスへのウイルスの伝播が観察された。著者らは、フェレットの呼吸器飛沫から感染が起こるかどうかを試験し、この経路による感染は限定的であることを報告した。
さらに、著者らはレセプター結合について調べ、牛H5N1が鳥類型およびヒト型シアル酸レセプターの両方に結合することを発見した。このような二重のレセプター結合特異性は、これまで循環している古いH5N1ウイルスでは観察されていない。
Characterization of the highly pathogenic H5N1 bird flu virus spreading in cattle in the USA reveals features of infection and transmission in mammals. The virus is shown to be transmitted through the milk of cows with bovine flu to mice and by intranasal exposure to mice and ferrets, and travels to the mammary glands of infected animals. The findings are published in Nature this week.
The detection of bovine flu on a US dairy farm in the spring of 2024 in the USA is the first documented outbreak of highly pathogenic H5N1 avian influenza in cattle. Viral spread has since been documented across herds and infection has been seen in other mammals, including in humans, indicating an increased public health risk. Mammary gland infection and contaminated milking equipment are speculated to be involved in the transmission between cows, and viruses have been detected in the milk of infected cows, but the basic characteristics of bovine H5N1 are unknown.
Yoshihiro Kawaoka and colleagues characterize a H5N1 virus isolated from the milk of an infected dairy cow from New Mexico, USA. They tested how the virus replicates and causes disease in mice and ferrets (two common animal models used to study influenza in mammals). The virus is shown to spread systematically, including to the mammary glands of both animals. The authors also showed that the same was true for an older version of avian H5N1 influenza virus, which has not been detected in cows, which indicates that mammary gland infection may have been a previously overlooked feature of mammalian infection with these avian viruses. Transmission of the virus from infected lactating mice to their pups was observed. The authors tested whether transmission can occur from respiratory droplets in ferrets, and reported limited transmission by this route.
The authors went on to investigate receptor binding and found that bovine H5N1 binds to both avian-like and human-like sialic acid receptors. This dual receptor binding specificity has not been observed for older circulating H5N1 viruses.
doi: 10.1038/s41586-024-07766-6
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