フィロウイルスの細胞侵入メカニズムと宿主域に関する研究

• 研究領域: ウイルス感染現象における宿主細胞コンピテンシーの分子基盤
• 研究課題/領域番号: 15H01249
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 高田 礼人 北海道大学, 人獣共通感染症リサーチセンター, 教授 (10292062)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 11,700千円 (直接経費: 9,000千円、間接経費: 2,700千円); 2016年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円); 2015年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
• キーワード: エボラウイルス / フィロウイルス / 細胞進入 / レセプター / 宿主域

研究実績の概要

ヒトNPC1の多様性とフィロウイルスに対する感受性：ヒト由来Jurkat TおよびRamos B細胞はいずれもフィロウイルスに対して非感受性である事が知られている。面白いことに、Jurkat T細胞は、フィロウイルスの細胞吸着因子の一つであるC型レクチンを発現させることによって感受性を獲得したのに対して、Ramos B細胞は非感受性のままであった。そこで、Jurkat TおよびRamos B細胞のNPC1遺伝子をクローニングし、アミノ酸配列を比較したところ、2箇所（200番目と215番目）のアミノ酸が異なる事が分かった。これらのNPC1をクローニングし強制発現させた細胞を確立し、Vesicular Stomatitis Virus (VSV)のシュードタイプシステムを用いて、フィロウイルスに対する感受性の違いを解析したが、違いは認められなかった。

コウモリ由来細胞のフィロウイルスに対する感受性を決定する因子の探索：既知のフィロウイルス全てについて、GPを持つシュードタイプウイルスの感染性を様々なコウモリ由来の培養細胞で比較した結果、エボラウイルスは感染するがマールブルグウイルスは感染しないコウモリ細胞（FBKT1）が存在する事が明らかとなり、レセプター（NPC1）の違いによるものと推定された。FBKT1にヒト由来のNPC1を導入するとマールブルグウイルスに対する感受性を獲得した。マールブルグウイルス感受性細胞とFBKT1の間で、NPC1のアミノ酸配列を比較した結果、GPとの結合に重要と考えられている領域のアミノ酸配列に違いが認められた。また、NPC1との結合に重要と考えられているGP上のアミノ酸配列にもエボラウイルスとマールブルグウイルスの間で違いが認められた。これらのアミノ酸を入れ替えると感染性が逆転した。以上より、GPとNPC1の結合がフィロウイルスの宿主域に関与している事が示唆された。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] ＮＩＨ(米国)
• [国際共同研究] German Primate Center(ドイツ)
• [国際共同研究] Public Health Agency of Canada(カナダ)
• [国際共同研究] University of Zambia(ザンビア)
• [国際共同研究] National Institutes of Health(米国)
• [国際共同研究] German Primate Center(Germany)
• [雑誌論文] Rapid detection of all known ebolavirus species by reverse transcription-loop-mediated isothermal amplification (RT-LAMP) (2017)
  • 著者名/発表者名: Oloniniyi OK, Kurosaki Y, Miyamoto H, Takada A, Yasuda J
  • 雑誌名: J. Virol. Methods 巻: S0166-0934 ページ: 30623-1
  • DOI: 10.1016/j.jviromet.2017.03.011
  • 査読あり
• [雑誌論文] エボラウイルスの増殖・病原性発現機構の最先端の知見 (2017)
  • 著者名/発表者名: 丸山隼輝、高田礼人
  • 雑誌名: 医学の歩み 巻: 260 ページ: 491-497
• [雑誌論文] Fcγ-receptor IIa-mediated Src signaling pathway is essential for the antibody-dependent enhancement of Ebola virus infection (2016)
  • 著者名/発表者名: Furuyama W, Marzi A, Carmody AB, Maruyama J, Kuroda M, Miyamoto H, Nanbo A, Manzoor R, Yoshida R, Igarashi M, Feldmann H, Takada A
  • 雑誌名: PLoS Pathog. 巻: 12 号: 12 ページ: e1006139-e1006139
  • DOI: 10.1371/journal.ppat.1006139
  • NAID: 120005981447
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The tetherin antagonism of the Ebola virus glycoprotein requires an intact receptor-binding domain and can be blocked by GP1-specific antibodies (2016)
  • 著者名/発表者名: Brinkmann C, Nehlmeier I, Walendy-Gnirß K, Nehls J, González Hernández M, Hoffmann M, Qiu X, Takada A, Schindler M, Pohlmann S
  • 雑誌名: J. Virol. 巻: 90 号: 24 ページ: 11075-11086
  • DOI: 10.1128/jvi.01563-16
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Constitutive aryl hydrocarbon receptor signaling constrains type I interferon-mediated antiviral innate defense. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yamada T, Horimoto H, Kameyama T, Hayakawa S, Yamato H, Dazai M, Takada A, Kida H, Bott D, Zhou AC, Hutin D, Watts TH, Asaka M, Matthews, Takaoka A
  • 雑誌名: Nat Immunol. 巻: 印刷中 号: 6 ページ: 687-694
  • DOI: 10.1038/ni.3422
  • NAID: 120005849912
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Discovery of an antibody for pan-ebolavirus therapy (2016)
  • 著者名/発表者名: Furuyama D, Marzi A, Nanbo A, Haddock E, Maruyama J, Miyamoto H, Igarashi M, Yoshida R, Dr. Noyori O, Feldmann H, Takada A
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 6 号: 1 ページ: 20514-20514
  • DOI: 10.1038/srep20514
  • NAID: 120005906783
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The Interaction between TIM-1 and NPC1 is important for the cellular entry of Ebola virus (2015)
  • 著者名/発表者名: Kuroda M, Fujikura D, Nanbo A, Marzi A, Noyori O, Kajihara M, Maruyama J, Matsuno K, Miyamoto H, Yoshida R, Feldmann H, Takada A
  • 雑誌名: J. Virol. 巻: 印刷中 号: 12 ページ: 6481-6493
  • DOI: 10.1128/jvi.03156-14
  • NAID: 120005621883
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Seroepidemiological prevalence of multiple species of filoviruses in fruit bats (Eidolon helvum) migrating in Africa. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hirohito Ogawa, Hiroko Miyamoto, Eri Nakayama, Reiko Yoshida, Ichiro Nakamura, Hirofumi Sawa, Akihiro Ishii, Yuka Thomas, Emiko Nakagawa, Keita Matsuno, Masahiro Kajihara, Junki Maruyama, Manabu Igarashi, Kimihito Ito, Ayato Takada et al
  • 雑誌名: Journal of Infectious Diseases 巻: jiv063 号: suppl 2 ページ: S101-S108
  • DOI: 10.1093/infdis/jiv063
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Neutralization and Antibody-Dependent Enhancement of Ebolavirus (2016)
  • 著者名/発表者名: Ayato Takada
  • 学会等名: 8th International Global Virus Network Meeting
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（札幌市、日本）
  • 年月日: 2016-10-25
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] グローバルヘルスを支える生化学 エボラウイルスの診断・治療法開発の最前線 (2016)
  • 著者名/発表者名: 高田礼人
  • 学会等名: 第89回日本生化学会大会
  • 発表場所: 仙台国際センター（仙台市、日本）
  • 年月日: 2016-09-25
  • 招待講演
• [学会発表] Antibody-dependent enhancement of Ebola virus infection is induced by the Fc gamma receptor IIa-dependent signaling pathway through Src family protein tyrosine kinases (2016)
  • 著者名/発表者名: Wakako Furuyama, Andrea Marzi, Aaron B. Carmody, Junki Maruyama, Makoto Kuroda, Hiroko Miyamoto, Asuka Nanbo, Rashid Manzoor, Reiko Yoshida, Manabu Igarashi, Heinz Feldmann, Ayato Takada
  • 学会等名: 8th Internatinal Symposium on Filoviruses
  • 発表場所: BNP Paribas Fortis auditorium (Antwerp, Belgium)
  • 年月日: 2016-09-12
  • 国際学会
• [学会発表] Replication in macrophages is a key factor for lethal outcome of Ebola virus infection (2016)
  • 著者名/発表者名: Yoshimi Tsuda, Satoko Yamaoka, Carla Weisend, Kimberly Meade-White, Logan Banadyga, Ayato Takada, Jiro Arikawa, Hideki Ebihara
  • 学会等名: 8th Internatinal Symposium on Filoviruses
  • 発表場所: BNP Paribas Fortis auditorium (Antwerp, Belgium)
  • 年月日: 2016-09-12
  • 国際学会
• [学会発表] Ebolavirus Entry into Cells --- Neutralization and Antibody-Dependent Enhancement--- (2016)
  • 著者名/発表者名: Ayato Takada
  • 学会等名: The 15th Awaji International Forum on Infection and Immunity
  • 発表場所: 淡路夢舞台国際会議場（淡路市、日本）
  • 年月日: 2016-09-09
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 人獣共通感染症の研究最前線 －エボラ出血熱－ (2016)
  • 著者名/発表者名: 高田礼人
  • 学会等名: 日本麻酔科学会第63回学術集会
  • 発表場所: 福岡国際会議場（福岡市、日本）
  • 年月日: 2016-05-26
  • 招待講演
• [学会発表] エボラウイルス研究の最前線 (2016)
  • 著者名/発表者名: 高田礼人
  • 学会等名: 第90回日本感染症学会総会・学術講演会
  • 発表場所: 仙台国際センター（仙台市、日本）
  • 年月日: 2016-04-16
  • 招待講演
• [学会発表] A Monoclonal Antibody Neutralizing All Known Ebola Viruses (2016)
  • 著者名/発表者名: Ayato Takada
  • 学会等名: 2016 US–Japan Annual Medical Biodefense Research Symposium Theme: “Ebola And Emerging Pathogens”
  • 発表場所: NIH (Rockville, USA)
  • 年月日: 2016-01-14
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] フィロウイルスの細胞侵入機構 (2015)
  • 著者名/発表者名: 高田礼人
  • 学会等名: 平成27年度 遺伝子病制御研究所研究集会 感染・免疫・炎症・発癌
  • 発表場所: 北海道大学医学部 学友会館「フラテ」ホール（札幌市、日本）
  • 年月日: 2015-12-18
  • 招待講演
• [学会発表] Ebolavirus: ecology and antiviral strategies (2015)
  • 著者名/発表者名: Ayato Takada
  • 学会等名: 3rd GRF One Health Summit 2015
  • 発表場所: Davos Congress Centre (Davos, Switzerland)
  • 年月日: 2015-10-05
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] エボラウイルスとは (2015)
  • 著者名/発表者名: 高田礼人
  • 学会等名: 第15回日本ハ-イオセーフティ学会総会
  • 発表場所: 戸山サンライズ（東京都新宿区、日本）
  • 年月日: 2015-09-15
  • 招待講演
• [学会発表] Host signaling pathways involved in antibody-dependent enhancement of Ebola virus infection (2015)
  • 著者名/発表者名: Wakako Furuyama, Junki Maruyama, Makoto Kuroda, Hiroko Miyamoto, Reiko Yoshida, and Ayato Takada
  • 学会等名: Sixteenth International Conference on Negative Strand Viruses
  • 発表場所: Auditorium Department of Law (Siena, Italy)
  • 年月日: 2015-06-18
  • 国際学会
• [学会発表] The interaction between tim-1 and npc1 is important for the cellular entry of Ebola virus (2015)
  • 著者名/発表者名: Makoto Kuroda, Daisuke Fujikura, Asuka Nanbo, Reiko Yoshida, Ayato Takada
  • 学会等名: Sixteenth International Conference on Negative Strand Viruses
  • 発表場所: Auditorium Department of Law (Siena, Italy)
  • 年月日: 2015-06-18
  • 国際学会
• [学会発表] エボラ出血熱 (2015)
  • 著者名/発表者名: 高田礼人
  • 学会等名: 第62回日本実験動物学会総会
  • 発表場所: 京都テルサ（京都市、日本）
  • 年月日: 2015-05-28
  • 招待講演
• [学会発表] フィロウイルス研究の現状と展望 (2015)
  • 著者名/発表者名: 高田礼人
  • 学会等名: 第33回川内カンファレンス
  • 発表場所: 大塚製薬株式会社（徳島市、日本）
  • 年月日: 2015-04-30
  • 招待講演