Research press release

COVID-19:ハムスターモデルに感染させたオミクロン株の病原性は低かった

Nature

COVID-19: Omicron displays reduced pathogenicity in hamster model

ハムスターモデルを用いた研究で、重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2(SARS-CoV-2)オミクロン変異株の病原性が、デルタ変異株とその祖先のSARS-CoV-2変異株より低いことが明らかになった。この結果を示すデータを発表する論文が、Nature に掲載される。

今回、東京大学医科学研究所附属感染症国際研究センターの佐藤佳(さとう・けい)准教授たちは、オミクロン株について、ヒト細胞膜との融合能を解析して、デルタ変異株とその祖先のSARS-CoV-2変異株(B.1.1系統)より融合能が低いことを明らかにした。その原因として、佐藤たちは、オミクロン株の場合、細胞膜との融合を促進するスパイクタンパク質の切断効率が低いという可能性を指摘している。

次に、佐藤たちは、ハムスターモデルにおけるオミクロン株の病原性を調べた。オミクロン株に感染したハムスターの体重は、SARS-CoV-2に感染していないハムスターより有意に減っていたが、デルタ株とB.1.1系統に感染したハムスターの体重を有意に上回っていた。また、オミクロン株に感染したハムスターは、他の変異株に感染したハムスターと比べて、肺機能障害が少なく、いくつかの検査値(皮下酸素飽和度など)は、感染していないハムスターとほぼ同程度だった。また、オミクロン株に感染したハムスターは、他の変異株に感染したハムスターより肺病変が有意に少なかった。

さらに、佐藤たちは、SARS-CoV-2に感染したハムスターから毎日口腔スワブを採取してウイルス産生を調べた。その結果、デルタ株とB.1.1系統に感染したハムスターでは、感染の翌日にウイルスの複製が最大に達し、高レベルのウイルスRNA量が1週間続くことが観察された。これとは対照的に、オミクロン株に感染したハムスターは、ウイルス複製が感染後2~3日でピークに達し、その後、ウイルスRNA量が急減した。

The Omicron variant displays reduced ability to cause disease compared to the Delta variant and an ancestral SARS-CoV-2 strain in a hamster model, according to data presented in a Nature paper published today.

Kei Sato and colleagues first investigated the ability of Omicron to fuse with human cells in a cell-based fusion assay, and found that Omicron displayed lower cell fusion compared to Delta and an ancestral SARS-CoV-2 variant (B.1.1). The authors suggest this may be due to poor spike-protein cleavage efficacy, which facilitates cell fusion, in Omicron.

The authors then investigated the pathogenicity of Omicron in a hamster model. Hamsters infected with Omicron exhibited significantly decreased weight loss compared to hamsters infected with Delta and ancestral SARS-CoV-2, although they did display significant weight loss compared to uninfected hamsters. Omicron-infected hamsters also showed less-impaired lung function compared to those infected with the other variants, and on some measures (such as subcutaneous oxygen saturation) compared favourably to uninfected hamsters. Omicron-infected hamsters also displayed significantly fewer lung lesions than hamsters infected with other variants.

The authors also investigated viral production by collecting daily oral swabs from infected hamsters. They observed that hamsters infected with Delta or ancestral SARS-CoV-2 saw the greatest viral replication one day after infection, with high levels of viral RNA maintained for a week. By contrast, Omicron-infected hamsters displayed peaks of viral replication at two to three days after infection, after which viral RNA loads rapidly declined.

doi: 10.1038/s41586-022-04462-1

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