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Pathogenesis of SARS-CoV-2 in transgenic mice expressing human angiotensin-converting enzyme 2 (Cell 2020.05.21)

Highlights
SARS-CoV-2 could infect HFH4-hACE2 mice and cause death.
SARS-CoV-2 infection localizes to lungs of mice and causes typical interstitial pneumonia.
Pre-exposure to SARS-CoV-2 protects mice from lethal challenge.

Summary
COVID-19 has spread worldwide since 2019 and is now a severe threat to public health. We previously identified the causative agent as a novel SARS-related coronavirus (SARS-CoV-2) that uses human angiotensin-converting enzyme 2 (hACE2) as the entry receptor. Here, we successfully developed a SARS-CoV-2 hACE2 transgenic mouse (HFH4-hACE2 in C3B6 mice) infection model. The infected mice generated typical interstitial pneumonia and pathology that were similar to those of COVID-19 patients. Viral quantification revealed the lungs as the major site of infection, although viral RNA could also be found in the eye, heart, and brain in some mice. Virus identical to SARS-CoV-2 in full-genome sequences was isolated from the infected lung and brain tissues. Lastly, we showed that pre-exposure to SARS-CoV-2 could protect mice from severe pneumonia. Our results show that the hACE2 mouse would be a valuable tool for testing potential vaccines and therapeutics.


ヒトアンジオテンシン変換酵素2を発現するトランスジェニックマウスにおけるSARS-CoV-2の発症機構(Cell 2020.05.21)

ハイライト
SARS-CoV-2はHFH4-hACE2マウスに感染して死に至る可能性がある。
SARS-CoV-2の感染はマウスの肺に局在し、典型的な間質性肺炎を引き起こす。
SARS-CoV-2への事前曝露はマウスを致死的な挑戦から保護する。

概要
2019年以降、COVID-19は世界的に拡散し、公衆衛生にとって深刻な脅威となっている。我々は以前、ヒトアンジオテンシン変換酵素2(hACE2)を侵入受容体とするSARS-CoV-2を同定した。ここでは、SARS-CoV-2 hACE2トランスジェニックマウス(C3B6マウスではHFH4-hACE2)の感染モデルの開発に成功した。感染マウスは典型的な間質性肺炎を発症し,COVID-19患者と同様の病態を呈した.ウイルスRNAは一部のマウスでは眼、心臓、脳にも認められたが、ウイルス定量の結果、肺が主な感染部位であることが明らかになった。また、感染した肺および脳組織からは、フルゲノム配列でSARS-CoV-2と同一のウイルスが分離された。最後に、SARS-CoV-2への事前曝露がマウスを重症肺炎から保護することを示した。この結果は、hACE2マウスがワクチンや治療法の可能性を検証するための貴重なツールとなることを示している。

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(Smart119スタッフコメント)
マウスでは、SARS-CoV-2に対してヒトと同様の反応を示さないことが報告されており、その原因はウイルスが侵入するACE2がヒトとマウスで異なるためと考えられていた。そこでヒトACE2をマウスに発現させる(トランスジェニックマウス)と、マウスでもヒトと同様の症状を呈した。マウスは動物実験の研究手段が豊富に確立しているため、マウスでの研究方法の報告は、非常に重要であり、研究推進が期待される。

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S009286742030622X

#マウス#小動物モデル
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