約5ヶ月齢のSPFネコ3匹にそれぞれFIVサブタイプAに属するPetaluma株、サブタイプBに属するTM1およびTM2株を腹腔内接種し、8年以上、SPF環境下で飼育・観察した。長い無症候期の後、Petaluma株感染SPFネコが感染後8年4ヶ月より口内炎、食欲不振、削痩および脱水等の症状を示した。血液学的には著しい貧血、白血球減少、血小板減少が見られ、CD4/CD8比は0.075にまで低下し、感染後8年8ヶ月で腹腔内出血により死亡した。組織病理学的検索の結果、全身のリンパ節の萎縮と骨髄の異常が見られ、骨髄性白血病(非白血性)と診断された。AIDS発症ネコの血清中ウイルス量は顕著に高く、抗FIV抗体価は他のFIV感染ネコに比してやや低下していた。さらに、これらのネコの経過血清を用い、ウェスタンブロッティングによりFIV構成タンパクに対する抗体の推移を調べた結果、抗Env抗体は全てのネコで維持されていたが、発症したPetaluma株感染ネコでのみ無症候期中に抗Gag抗体の減少、消失が見られた。これらの結果は、抗Gag抗体と血清中ウイルス量がAIDS発症に関連していることを示している。HIV感染においても病期の進行と抗Gag抗体消失の関連が報告されており、そのメカニズムを解明することはFIVをHIVの動物モデル系として確立する上で貴重な知見を与えるものと思われる。また、自然感染ではAIDS発症までに感染後約4年と報告されているが、SPF環境下では8年以上もの長期間が必要であったことからAIDSの発症に他の病原体の関与が強く示唆された。また、サブタイプBはin vivoにおいてサブタイプAより病原性が弱く、弱毒生ワクチンの原株の候補として考えられることが示唆された。

　上に述べたように、近年、ヒトのHIV感染では異性間性交渉における経膣、経結腸粘膜感染が重要視されている。そこでHIVの経膣粘膜感染動物モデルを確立するための基礎的知見を得ることを目的として、FIVの経膣粘膜感染を試みた。経粘膜感染では粘膜面でヘテロなウイルス集団から特定の塩基配列を持つウイルスの選択が起こることが報告されている。本研究では接種材料として全遺伝子領域の塩基配列が明らかな感染性遺伝子クローン由来ウイルスを用いた。また、FIVにはゲノム上のアクセサリー遺伝子に加え、long terminal repeat(LTR)内にいくつかのenhancer/promoterタンパク結合部位が存在することが報告されている。そのうちのAP-1結合部位は種々の培養細胞中でのLTRの基礎転写活性に重要であることが報告されている。そこで、第一章で述べたように比較的病原性が弱いとされるサブタイプBに属するTM2株およびそのLTR内の31塩基(bp)を欠損させたAP-1結合部位欠損感染性遺伝子クローン由来ウイルス(△AP-1)をネコリンパ芽球株化細胞であるMYA-1細胞に感染させた。メスのSPFネコ9匹を3匹ずつ3群に分け、それぞれに経膣で1x10⁶/匹でFIV抗原陽性MYA-1細胞および非感染MYA-1細胞を接種した。FIV感染の成立は末梢血単核球(peripheral blood mononuclear cells:PBMC)をMYA-1細胞と共培養してウイルス分離を行い、またPBMC中のプロウイルスDNAをPCRで検出することで確認した。TM2接種群で3匹中1匹で接種後1週(weeks post inoculation:wpi)から、同群の残りの1匹および△AP-1接種群の3匹中2匹で4wpiからPBMC中のプロウイルスDNAが検出された。プロウイルスDNAが検出されたネコ全匹で4wpiから共培養によりウイルスが分離された。TM2接種群および△AP-1接種群のそれぞれ一匹ずつでは、実験期間の8週を超えてFIVプロウイルスDNAは検出されなかった。以前腹腔内にFIV陽性のCRFK細胞を3x10⁴/匹で接種した実験では接種後2週で6匹中5匹でPBMCからプロウイルスDNAが検出されており、この経膣感染では腹腔内接種に比べウイルスのPBMC中への出現は有意に遅れた。一方、血清中の抗ウイルス抗体価はTM2接種群で3wpiから、△AP-1接種群で5wpiから上昇し、△AP-1株は宿主の抗原提示細胞(antigen presenting cell:APC)上における抗原提示が弱いことが示唆された。

　TM2株はリンパ球系細胞でよく増殖し、上皮系の細胞には感染しないことが報告されている。レンチウイルスの膣粘膜上皮での標的細胞は粘膜固有層のランゲルハンス細胞やマクロファージ、リンパ球ではないかと考えられている。SIV/サルを用いた経膣感染ではランゲルハンス細胞およびリンパ球にSIV抗原が検出されたものの、マクロファージにはSIV抗原は検出されなかった。一方、上皮系株化細胞を用いたHIVでの報告ではウイルス粒子は上皮細胞に感染することなく細胞内を通過し、粘膜固有層に到達する可能性が示唆されている。いったん粘膜固有層のランゲルハンス細胞やリンパ球に感染したウイルスは輸入リンパ節に運ばれ、そこで樹上細胞やT細胞に抗原提示するとともに全身に播種される。FIVの膣粘膜上皮での標的細胞は今後明らかにしなければならないが、粘膜固有層内でFIV抗原を検出したという報告もあり、今回の実験でPBMC中への出現がかなり遅れたこと、その時期が血清中抗体価の上昇とほぼ同じであったことから、粘膜固有層に侵入したFIVはAPCに感染あるいはAPCにより輸入リンパ節に運ばれ、ウイルスの増殖、播種と抗原提示が同時に行われたと推察される。今回、感染性遺伝子クローン由来ウイルスを用いて経膣粘膜感染が成立したことより、今後この系を用いてさらに感染性および病原性に関与する因子の検索が可能である。以上の結果からFIV-ネコの系はHIVの経膣感染の動物モデルとして有用であることが示唆された。

　第二章の結果を踏まえ、△AP-1がTM2の感染を阻止し、FIV感染に対するワクチンとして有効であるかを検討した。第二章で△AP-1の感染が成立したネコ2匹、8wpiでPBMC中よりプロウイルスDNAが検出されず△AP-1の感染が成立しなかったネコ1匹、およびコントロールのネコ3匹に9wpiでTM2感染MYA-1細胞5x10⁶を経膣接種した。感染の成立は第二章と同様の方法で確認し、さらに△AP-1とTM2のどちらがあるいは両方が感染しているかどうかを、PBMC中のプロウイルスDNAをPCRで増幅し△AP-1で欠損している31bp内にあるNheI制限酵素部位を切断することにより確認した。その結果、△AP-1感染が成立しなかったネコ、およびコントロールネコではTM2に特異的なバンドのみが検出され、△AP-1感染が成立したネコではTM2に特異的なバンドは検出されなかった。さらに△AP-1を接種したネコについては剖検を行い、各組織中のFIVプロウイルスDNAを検出した。PBMCから得られた結果と同様、△AP-1感染が成立したネコではTM2に特異的なバンドは検出されず、△AP-1がTM2の感染を阻止したことが確認された。興味深いことに、膣粘膜組織中に△AP-1のプロウイルスDNAが検出され、局所でのウイルスの増殖とともに粘膜面でTM2の感染を阻止したことが示唆された。今回粘膜での免疫応答の検討を行わなかったが、ヒトヘルペス2型感染では粘膜組織でのウイルスの活発な増殖が粘膜免疫誘導に効果的であることが報告されている。今後粘膜組織で増殖し、粘膜免疫とともにCTL活性も誘導できるようなウイルスベクターの開発が望まれる。今後のさらなる研究により粘膜免疫について明らかにすることにより、FIV/ネコの系はHIVにおける経粘膜感染の有用な動物モデルとして供することができると考えられる。