Elucidation of the universal aggravation mechanisms caused by emerging viruses focusing on small viral RNAs

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培養細胞を用いた感染実験により、新型コロナウイルス（SARS-CoV-2）は季節性コロナウイルス（HCoV-OC43及び229E）と同様に効率的にヒト細胞で増殖する一方ｄえ、SARS-CoV-2のみが感染後期にIFN産生を誘導する事象を見出した。ウイルス感染細胞から精製したRNA分画を細胞導入したところ、SARS-CoV-2感染細胞を由来とするsmall RNA分画のみがIFN誘導能を示したため、このRNAの同定を試みた。small viral RNA（svRNA）を効率的に解読するRNA-seq法を構築することで、HCoVと異なり、SARS-CoV-2がウイルスゲノムRNAの5’末端断片（5’ end svRNA）を大量に産生することが分かった。5’ end svRNAは、5’ triphosphateと末端63塩基によるRNA2次構造の存在によってRIG-Iを刺激していた。ヒト気道再構築モデルを用いたex vivo感染実験により、OC43と異なり、SARS-CoV-2が感染後期に5’ end svRNAを蓄積させてIFN応答を惹起することを明らかにした。また、SARS-CoV-2変異株間で5’ end svRNA産生量に相違があり、これは臨床的に報告されているウイルス病原性の違いと一致した。5’ end svRNAがウイルス複製に機能を持つのか評価するために、実験的な補完実験をおこなった。その結果、細胞内の5’ end svRNA量を100倍以上に増加させてもSARS-CoV-2 RNA複製量は変化しなかった。このことから、5’ end svRNAはウイルス複製自体を制御する役割はなく、異常なRNA複製の副産物として蓄積すると推察された。