著者の所属・活動拠点の国は、中国です。

掲載誌：Frontiers in Cellular and Infection Microbiology

ライセンス: CC BY　対象: 公開論文　確認元: OpenAlex

研究の目的

牛の呼吸器病は、複数の細菌やウイルスが重なって起こることが多く、「牛呼吸器病症候群」と呼ばれます。畜産に大きな経済的損失をもたらします。その原因となる病原体のひとつが牛パラインフルエンザウイルス3型（BPIV-3）です。このウイルスは気道の表面を傷つけ、免疫の働きを弱めます。そのため細菌やマイコプラズマによる二次感染が起こりやすくなり、肺炎や死亡が増えます。BPIV-3は遺伝子の違いによって、A、B、Cの3つの遺伝子型に分けられています。

著者らによると、新疆ウイグル自治区は中国の主要な牛の産地です。北部では冬が長く寒いため、牛は換気の悪い畜舎に密集して飼われ、呼吸器病が広がりやすくなります。一方で、この地域のBPIV-3の広がり、主流の遺伝子型、遺伝的な進化については、中国の他地域に比べて調査が少ないとされています。

2025年冬、新疆北部のイリ地方でブラウン牛の群れに大規模な呼吸器病が発生しました。牛には咳、分泌物の増加、呼吸困難、39.5℃を超える発熱が見られました。死亡は主に生後5か月未満の子牛で起こり、その致死率は30%でした。研究チームは、この集団発生の原因病原体を突き止めようとしました。あわせて、流行していたBPIV-3の遺伝的な特徴と、他のウイルス株との類縁関係を明らかにすることも目指しました。

何を、どのように調べたか

材料は、現地の獣医師から届いた計238検体です。内訳は、発病した子牛や死亡した子牛から採った鼻ぬぐい液180検体と肺組織48検体、そして健康な牛の鼻ぬぐい液10検体です。

まず、死亡した子牛の肺10検体をまとめて「メタゲノム解析」を行いました。これは、試料に含まれる遺伝子をまとめて大量に読み取り、どんなウイルスが含まれるかを網羅的に探す方法です。次に、PCR法で個々の検体を調べました。PCR法は、特定の病原体の遺伝子を増やして検出する方法です。調べた対象は、牛の呼吸器病に関わる主な8種類の病原体です。内訳は、BPIV-3を含むウイルス5種類、細菌2種類、マイコプラズマ1種類です。

次に、BPIV-3陽性の検体から34検体を無作為に選び、MDBK細胞という牛由来の培養細胞に接種しました。ウイルスは6代にわたって継代し、分離を試みました。分離できたかどうかは、複数の方法で確かめました。まず、細胞が丸くなったり壊れたりする変化（細胞変性効果）を観察しました。さらに、遺伝子検査と、ウイルスに結合する抗体を光らせて感染細胞を確認する蛍光抗体法を行いました。電子顕微鏡でウイルス粒子も観察しました。

さらに、分離株のうち2株（XJ2024とXJ2025）について、ゲノム全体の塩基配列を決定しました。この配列を既知の遺伝子型A・B・Cの基準株と比べ、系統樹を作って類縁関係を調べました。また、HNとFという2つのタンパク質のアミノ酸配列を、中国で承認されたワクチン株SD0835と比較しました。この2つのタンパク質は、感染を防ぐ免疫の主な標的とされています。

主な報告結果

BPIV-3は、発病・死亡した子牛から採った228検体のすべてで検出されました。ほかに、牛ウイルス性下痢ウイルスが肺組織7検体から見つかりました。マイコプラズマ・ボビスは、鼻ぬぐい液12検体と肺組織4検体から見つかりました。健康な牛10頭の検体からは、これらの病原体はいずれも検出されませんでした。肺のメタゲノム解析では、得られた読み取り配列の4.9%が哺乳類のウイルスに由来していました。そのうち大部分の配列は、新疆で以前に分離されたBPIV-3株XJ20255-3の遺伝子と99.6〜99.7%一致しました。

ウイルスの分離を試みた34検体は、6代目までにすべてがはっきりした細胞変性効果を示しました。蛍光抗体法でもBPIV-3の感染が確かめられました。電子顕微鏡では、BPIV-3に典型的な形をした直径約250ナノメートルの粒子が観察されました。

全ゲノムを読んだ2株のゲノムの長さは、15,474塩基と15,558塩基でした。著者らは、2株が互いに100%一致したと報告しています。2株は遺伝子型Cの基準株と98.0〜99.7%一致しました。一方、遺伝子型AやBの基準株との一致は82.3%未満でした。系統樹でも2株は遺伝子型Cの系統に含まれ、XJ20255-3などと同じ枝に位置しました。これに対し、XJKS-2023という株とワクチン株SD0835は別の枝を形づくりました。

ワクチン株と比べると、HNタンパク質では4か所、Fタンパク質では3か所でアミノ酸が置き換わっていました。ただし、免疫が認識するとこれまでに報告されている部位（抗原決定部位）には違いがありませんでした。この部位は、HNタンパク質で2領域、Fタンパク質で2領域が知られています。

この報告が示すこと

研究チームは、2025年冬にイリ地方で起きた重い呼吸器病の集団発生について、主な原因はBPIV-3の遺伝子型Cだったと結論づけています。著者らは、BPIV-3以外の病原体も検出されたことと、健康な牛の比較群に限界があることを認めています。そのうえで、得られた結果はBPIV-3が原因であることを強く示すとしています。分離株は2016年に新疆で分離された株と遺伝的に近いものでした。このことから著者らは、遺伝子型Cが新疆でおよそ10年にわたり流行を続けてきたと考えています。また、その遺伝的な変化は比較的ゆっくりだとみています。

抗原決定部位がワクチン株と変わっていなかったことから、著者らは、ワクチンで得られる免疫が現在の流行株を理論上は認識できる可能性を示しています。ただし、実際に牛を守れるかどうかは、さらなる実験や現場での評価で確かめる必要があるとしています。

被害が大きくなった要因として、著者らは3つを挙げています。1つ目は、中国ではBPIV-3ワクチンが承認されているものの、まだ市販されておらず、現場で使えないことです。2つ目は、BPIV-3の感染に続いてマイコプラズマ・ボビスの二次感染が起きたことです。3つ目は、治療費が200元を超えるため、治療が遅れたり不十分になったりした牧畜者がいたことです。著者らは、新疆などで遺伝子型Cが繰り返し検出されていることから、ワクチン開発では遺伝子型Cを優先することが重要だとしています。

原著論文の著者・所属：Xiuyu Zhang（College of Veterinary Medicine, Xinjiang Agricultural University）、Xingxing Liu（College of Veterinary Medicine, Xinjiang Agricultural University）、Guiling Wu（Aksu Regional Animal Disease Control and Diagnostic Center; College of Veterinary Medicine, Xinjiang Agricultural University）、Qiang Fu（College of Veterinary Medicine, Xinjiang Agricultural University; Sino-science Gene Biological Technology Co）、Lei zhang（Aksu Regional Animal Disease Control and Diagnostic Center; College of Veterinary Medicine, Xinjiang Agricultural University）、Xintong Chen（College of Veterinary Medicine, Xinjiang Agricultural University）、Chuanfeng Wang（Key laboratory for animal disease detection, College of Animal Sciences, Yili Vocational and Technical College）、Jinxin Xie（College of Veterinary Medicine, Xinjiang Agricultural University; Xinjiang Key Laboratory of New Drug Research and Development for Herbivores）、Panpan Tong（College of Veterinary Medicine, Xinjiang Agricultural University）

※本記事は原著論文をもとに、日本語で要約・説明を加えた研究紹介です。 出典（原著論文）：Xiuyu Zhang, Xingxing Liu, Guiling Wu, et al. Isolation and Characterization of bovine parainfluenza virus type 3 genotype C from brown cattle with respiratory disease in Yili, Xinjiang, China. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology（出版社：Frontiers Media） 2026-09-03. DOI: 10.3389/fcimb.2026.1901710. 原著ライセンス：CC BY.