麻疹ウイルスに対する個体レベルでの感染防御の分子機構の解明

• Project/Area Number: 13J40020
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: General medical chemistry
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 有木(高木) 宏美 (2014-2015) 北海道大学, 医学研究科, 特別研究員(RPD); 有木 宏美 (高木 宏美) (2013) 北海道大学, 大学院医学研究科, 特別研究員(RPD)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥4,320,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥720,000); Fiscal Year 2015: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2014: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2013: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: 麻疹ウイルス / I型IFN / 樹状細胞 / MAVS / MyD88

Outline of Annual Research Achievements

麻疹ウイルスによる感染防御機構を明らかにするために、麻疹ウイルス受容体であるヒトCD150トランスジェニックマウス(Tg)と感染防御に関わる分子のノックアウトマウスとを掛け合わせ、感染実験を行った。これまでの研究で、インターフェロン受容体(IFNAR)を欠損するCD150Tg/Ifnar KOに麻疹ウイルスを腹腔内に感染させると、マウス生体内でウイルスは増殖した。しかし、腹腔内投与では、自然感染を模しているとは言い難く、自然感染により近いモデルとしてウイルスの経鼻投与、経気道投与による系を用いて実験を行った。ルシフェラーゼ遺伝子を組み込んだ麻疹ウイルスを経気道的に感染させ、3日後の肺を回収し、肺組織での感染効率をルシフェラーゼ活性で評価したところ、CD150Tgマウスに比べてCD150Tg/IFNARKOマウスではルシフェラーゼ活性の上昇が観察された。しかし、経鼻投与においては、残念ながら肺組織での感染が成立しなかった。これは、経鼻投与では感染量が低いため、肺組織での検出に限界があると考えられる。
肺上皮細胞であるA549細胞にヒトCD150を安定発現させた細胞では麻疹ウイルス感染時にオートファジーが誘導されることが知られている。そこでVero細胞にCD150を安定発現させた細胞株を用いてオートファジーの検出を行ったが、Vero細胞では観察されなかった。一方、CD150Tg/IFNARKOマウス由来の骨髄由来樹状細胞では麻疹ウイルス感染によりオートファジーが誘導された。さらに、オートファジーの阻害剤を添加すると樹状細胞から産生されるI型IFNの産生が減少していた。これは細胞の種類によって麻疹感染時の応答が異なっており、誘導されたオートファジーの役割も細胞ごとに異なっていることを意味している。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] MAVS/TICAM-1-independent interferon-inducing pathway contributes to regulation of hepatitis B virus replication in the mouse hydrodynamic injection model (2015)
  • Author(s): Leong CR, Oshiumi H, Okamoto M, Azuma M, Takaki H, Matsumoto M, Chayama K, Seya T
  • Journal Title: J Innate Immunology Volume: 7 Issue: 1 Pages: 47-58
  • DOI: 10.1159/000365113
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] RIOK3-mediated phosphorylation of MDA5 interferes with its assembly and attenuates the innate immune response. (2015)
  • Author(s): Takashima K, Oshiumi H, Takaki H, Matsumoto M, Seya T.
  • Journal Title: Cell Rep. Volume: 11 Pages: 192-200
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] PolyI:C-induced, TLR3/RIP3-Dependent Necroptosis Backs Up Immune Effector-Mediated Tumor Elimination In Vivo (2015)
  • Author(s): Ryo Takemura, Hiromi Takaki, Seiji Okada, Hiroaki Shime, Takashi Akazawa, Hiroyuki Oshiumi, Misako Matsumoto, Takanori Teshima, and Tsukasa Seya
  • Journal Title: Cancer Immunology Research Volume: 3 Issue: 8 Pages: 902-914
  • DOI: 10.1158/2326-6066.cir-14-0219
  • NAID: 120005820710
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Evolution of the DEAD box helicase family in chicken: chickens have no DHX9 ortholog (2015)
  • Author(s): Haruko Sato, Hiroyuki Oshiumi, Hiromi Takaki, Hirokazu Hikono, and Tsukasa Seya
  • Journal Title: Microbiology and Immunology Volume: 59 Issue: 10 Pages: 633-640
  • DOI: 10.1111/1348-0421.12322
  • NAID: 120005906889
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] MAVS-dependent IRF3/7 bypass of interferon beta-induction restricts the response to measles infection in CD150Ta mouse bone marrow-derived dendritic cells. (2014)
  • Author(s): Hiromi Takaki, et al.
  • Journal Title: Molecular Immunology Volume: 57 Issue: 2 Pages: 100-110
  • DOI: 10.1016/j.molimm.2013.08.007
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Dendritic cell subsets involved in type I IFN induction in mouse measles virus infection models (2014)
  • Author(s): Hiromi Takaki, Hiroyuki Oshiumi, Misako Matsumoto, Tsukasa Seya
  • Journal Title: The international Journal of Biochemistry & Cell Biology Volume: 53 Pages: 329-333
  • DOI: 10.1016/j.biocel.2014.05.001
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] The MyD88 pathway in plasmacytoide and CO4+ dendritic cells primarily triggers type I interferon production against measles virus in a mouse infection model. (2013)
  • Author(s): Hiromi Takaki, et al.
  • Journal Title: Journal of Immunolog Volume: 191 Issue: 9 Pages: 4740-4747
  • DOI: 10.4049/jimmunol.1301744
  • Peer Reviewed
• [Presentation] PolyI:C-induced, TLR3/RIP3-dependent necroptosis backs up immune effector-mediated tumor elimination in vivo (2015)
  • Author(s): Hiromi Takaki, Hiroaki Shime, Misako Matsumoto, Tsukasa Seya
  • Organizer: 日本免疫学会
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター（北海道・札幌）
  • Year and Date: 2015-11-18