Ａ型インフルエンザウイルスの亜型間交差感染防御免疫に携わるＩｇＡ抗体の機能解析

• Project/Area Number: 18J20917
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Veterinary medical science
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 奥谷 公亮 北海道大学, 国際感染症学院, 特別研究員(DC1) (10907736)
• Project Period (FY): 2018-04-25 – 2021-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000); Fiscal Year 2020: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2019: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2018: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
• Keywords: A型インフルエンザウイルス / IgA抗体 / 非中和抗体 / 出芽阻害 / 交差感染防御免疫 / 出芽阻害活性

Outline of Annual Research Achievements

A型インフルエンザウイルス (IAV) のマトリックス2タンパク質 (M2) は、ウイルス株間でアミノ酸配列が高く保存されている。M2はウイルスの細胞内侵入および出芽に重要な役割を担っているため、様々な亜型のIAVに対して抗ウイルス活性を有する抗M2抗体も報告されている。これまでの研究から、ウイルス特異的IgA抗体が、従来の中和活性とは異なるメカニズム (ウイルス出芽阻害) によって、IAVの亜型間交差感染防御免疫に寄与することが示唆された。そこで、M2に結合するIgA抗体に着目し、同様の抗ウイルス活性が認められるか否かを検証した。
異なる亜型のM2に結合能を有する非中和抗体の可変領域の遺伝子配列を元に構築した抗体発現プラスミドを用いて、同じ可変領域をもつIgGおよびIgA抗体を作出した。IgA抗体はさらに単量体 (m-IgA)、二量体 (d-IgA)、三・四量体 (t/q-IgA) に分画した。2株の異なる亜型 (H2N2およびH3N2) のIAVに対するプラーク形成能に及ぼす影響をこれらの抗体間で比較したところ、t/q-IgA抗体存在下では、両IAV株のプラークサイズがIgG抗体存在下と比較して有意に縮小した。また、感染細胞の上清中に含まれるウイルスタンパク質量およびウイルス遺伝子量は、t/q-IgA抗体存在下でIgGおよびm-IgA抗体存在下と比較して有意に減少した。しかしながら、各抗体存在下におけるIAV感染細胞を電子顕微鏡で観察したところ、ウイルス粒子が集積している像は見られなかった。一方、IAVの出芽に重要であるとされているHAとM2の共局在はt/q-IgA抗体存在下で減少する傾向がみられた。以上から、M2に結合能を有するt/q-IgA抗体は、HAとM2の共局在を阻害することでウイルス出芽を抑制することが示唆された。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Comparative Analyses of the Antiviral Activities of IgG and IgA Antibodies to Influenza A Virus M2 Protein (2020)
  • Author(s): Okuya Kosuke、Eguchi Nao、Manzoor Rashid、Yoshida Reiko、Saito Shinji、Suzuki Tadaki、Sasaki Michihito、Saito Takeshi、Kida Yurie、Mori-Kajihara Akina、Miyamoto Hiroko、Ichii Osamu、Kajihara Masahiro、Higashi Hideaki、Takada Ayato
  • Journal Title: Viruses Volume: 12 Issue: 7 Pages: 780-780
  • DOI: 10.3390/v12070780
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] A Novel Mechanism Underlying Antiviral Activity of an Influenza Virus M2-Specific Antibody (2020)
  • Author(s): Manzoor Rashid、Eguchi Nao、Yoshida Reiko、Ozaki Hiroichi、Kondoh Tatsunari、Okuya Kosuke、Miyamoto Hiroko、Takada Ayato
  • Journal Title: Journal of Virology Volume: 95 Issue: 1
  • DOI: 10.1128/jvi.01277-20
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] A potential role of non-neutralizing IgA antibodies in cross-protective immunity against influenza A viruses of multiple hemagglutinin subtypes (2020)
  • Author(s): Okuya K, Yoshida R, Manzoor R, Saito S, Suzuki T, Sasaki M, Saito T, Kida Y, Mori-Kajihara A, Kondoh T, Sato M, Kajihara M, Miyamoto H, Ichii O, Higashi H, Takada A
  • Journal Title: J Virol Volume: - Issue: 12 Pages: 408-420
  • DOI: 10.1128/jvi.00408-20
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] A型インフルエンザウイルス亜型間交差感染防御免疫における非中和IgA抗体の役割 (2020)
  • Author(s): 奥谷 公亮、吉田玲子、マンズール ラシッド、齊藤慎二、鈴木忠樹、市居修、東秀明、高田礼人
  • Organizer: 9th Negative Strand Virus-Japan
• [Presentation] A potential role of non-neutralizing IgA antibody for cross-protective immunity against influenza A viruses (2019)
  • Author(s): Okuya K, Yoshida R, Manzoor R, Saito S, Suzuki T, Ichii O, Higashi H, Takada A
  • Organizer: 第67回日本ウイルス学会学術集会
• [Presentation] Comparative analyses of the antiviral activity between M2-specific IgG and IgA antibodies against influenza A viruses (2018)
  • Author(s): Okuya K, Eguchi N, Manzoor R, Higashi H, Suzuki T, Yoshida R, Takada A
  • Organizer: the 6th Sapporo Symposium for One Health
• [Presentation] A型インフルエンザウイルスにおける抗M2タンパク質IgGおよびIgA 抗体による抗ウイルス活性の比較解析 (2018)
  • Author(s): 奥谷公亮、江口直、マンズールラシッド、磯野真央、斎藤健、鈴木忠樹、吉田玲子、高田礼人
  • Organizer: 日本ウイルス学会北海道支部会第52回夏季シンポジウム
• [Presentation] A型インフルエンザウイルスにおける抗M2タンパク質IgGおよびIgA 抗体による抗ウイルス活性の比較解析 (2018)
  • Author(s): 奥谷公亮、江口直、マンズールラシッド、東秀明、鈴木忠樹、吉田玲子、高田礼人
  • Organizer: 第15回ウイルス学キャンプ in 湯河原