デングウイルスレプリコン細胞を用いたウイルス複製制御機構の解明

• Project/Area Number: 20K07532
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 49060:Virology-related
• Research Institution: National Institute of Infectious Diseases (2021-2023); Kanagawa Prefectural Institute of Public Health (2020)
• Principal Investigator: 日紫喜 隆行 国立感染症研究所, 治療薬・ワクチン開発研究センター, 主任研究官 (30535761)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: デングウイルス / フラビウイルス / ウイルス複製機構 / レプリコン / 創薬標的 / 複製機構 / 宿主因子 / レプリコン細胞 / 抗ウイルス化合物

Outline of Research at the Start

デングウイルス感染症は熱帯・亜熱帯地域で流行しているだけでなく、日本でも2014年、そして2019年に国内感染症例が報告され、国内外において公衆衛生上の大きな問題となっている。しかしながら未だ抗ウイルス薬がないことから新規開発が喫緊の課題となっている。
本研究では、レプリコン細胞や感染性ウイルスを用いてデングウイルス複製に関与する新規宿主因子を同定し、ウイルス複製制御機構を明らかにするとともに、抗ウイルス化合物を探索する。本研究成果はウイルスの生活環の解明だけでなく、新たな創薬標的分子を見いだすことにも繋がり、より効率的な抗ウイルス薬開発へ向けての応用が期待される。

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、デングウイルスレプリコン細胞や感染性ウイルスを用いてウイルス複製に関与する新規宿主因子を同定し、ウイルス複製制御機構を明らかにするとともに、抗ウイルス候補化合物を見出すことを目的としている。今年度はこれまでにレプリコン細胞を用いたsiRNAの導入実験において候補となった因子に関して、さらに別のターゲット配列を有するsiRNAを導入し解析をおこなったところ、ウイルス複製率の指標となる培養上清中のルシフェラーゼ活性が有意に減少するものが認められた。また、感染性デングウイルスを用いた実験系においても、siRNAによる候補因子の発現抑制によって細胞内のウイルスRNAが減少することが示された。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

候補因子の探索に予想以上に時間を要してしまったことから当初の計画に比べやや遅れている。

Strategy for Future Research Activity

絞り込んだ候補因子や抗ウイルス活性化合物によるデングウイルス複製への影響に関して追加実験を実施することで、より詳細なウイルス複製制御機構を解明する。
また、これまでの研究成果を学術論文として報告する。

Research Products

• [Journal Article] Mpox Neutralizing Antibody Response to LC16m8 Vaccine in Healthy Adults (2024)
  • Author(s): Morino E, Mine S, Tomita N, Uemura Y, Shimizu Y, Saito S, Suzuki T, Okumura N, Iwasaki H, Terada J, Ainai A, Sakai Y, Park E, Seki S, Akazawa D, Shimojima M, Shiwa-Sudo N, Virhuez-Mendoza M, Miyauchi K, Moriyama S, Iwata-Yoshikawa N, Harada M, Harada S, Hishiki T, ... Ujiie M.
  • Journal Title: NEJM Evidence Volume: 3 Issue: 3
  • DOI: 10.1056/evidoa2300290
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Sofosbuvir Suppresses the Genome Replication of DENV1 in Human Hepatic Huh7 Cells (2024)
  • Author(s): Kurosawa M, Kato F, Hishiki T, Ito S, Fujisawa H, Yamaguchi T, Moriguchi M, Hosokawa K, Watanabe T, Saito-Tarashima N, Minakawa N, Fujimuro M.
  • Journal Title: International Journal of Molecular Sciences Volume: 25 Issue: 4 Pages: 2022-2022
  • DOI: 10.3390/ijms25042022
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Suppression of dengue virus replication by the French maritime pine extract Pycnogenol? (2024)
  • Author(s): Hossain KA, Akhter R, Rashid MHO, Akter L, Utsunomiya M, Kitab B, Ngwe Tun MM, Hishiki T, Kohara M, Morita K, Tsukiyama-Kohara K.
  • Journal Title: Virus Research Volume: 339 Pages: 199244-199244
  • DOI: 10.1016/j.virusres.2023.199244
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Complement factor D targeting protects endotheliopathy in organoid and monkey models of COVID-19 (2023)
  • Author(s): Kawakami E,Saiki N,Yoneyama Y,Moriya C,Maezawa M,Kawamura S,Kinebuchi A,Kono T,Funata M,Sakoda A,Kondo S,Ebihara T,Matsumoto H,Togami Y,Ogura H,Sugihara F,Okuzaki D,Kojima T,Deguchi S,Vallee S,McQuade S,Islam R,Natarajan M,Ishigaki H,Nakayama M,Nguyen CT,Kitagawa Y,Wu Y,Mori K,Hishiki T, ... Takebe T.
  • Journal Title: Cell Stem Cell Volume: 30 Issue: 10 Pages: 1315-1330.e10
  • DOI: 10.1016/j.stem.2023.09.001
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Identification of IMP Dehydrogenase as a Potential Target for Anti-Mpox Virus Agents (2023)
  • Author(s): Hishiki T、Morita T、Akazawa D、Ohashi H、Park E、Kataoka M、Mifune J、Shionoya K、Tsuchimoto K、Ojima S、Azam Aa H、Nakajima S、Kawahara M、Yoshikawa T、Shimojima M、Kiga K、Maeda K、Suzuki T、Ebihara H、Takahashi Y、Watashi K.
  • Journal Title: Microbiology Spectrum Volume: 11 Issue: 4
  • DOI: 10.1128/spectrum.00566-23
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Potential Anti-Mpox Virus Activity of Atovaquone, Mefloquine, and Molnupiravir, and Their Potential Use as Treatments (2023)
  • Author(s): Akazawa D、Ohashi H、Hishiki T、Morita T、Iwanami S、Kim KS、Jeong YD、Park ES、Kataoka M、Shionoya K、Mifune J、Tsuchimoto K、Ojima S、Azam AH、Nakajima S、Park H、Yoshikawa T、Shimojima M、Kiga K、Iwami S、Maeda K、Suzuki T、Ebihara H、Takahashi Y、Watashi K
  • Journal Title: The Journal of Infectious Diseases Volume: Online ahead of print. Issue: 5 Pages: 591-603
  • DOI: 10.1093/infdis/jiad058
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Isolation of SARS-CoV-2 from COVID-19 Patients and an Asymptomatic Individual (2022)
  • Author(s): Hishiki T, Usui K, An T, Suzuki R, Sakuragi JI, Tanaka Y, Matsuki Y, Kawai J, Kogo Y, Hayashizaki Y, Takasaki T.
  • Journal Title: Japanese Journal of Infectious Diseases Volume: 75 Issue: 3 Pages: 277-280
  • DOI: 10.7883/yoken.JJID.2021.292
  • NAID: 130008112038
  • ISSN: 1344-6304, 1884-2836
  • Year and Date: 2022-05-31
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Identification of the corticotropin-releasing factor receptor 1 antagonists as inhibitors of Chikungunya virus replication using a Gaussia luciferase expressing subgenomic replicon (2022)
  • Author(s): Watanabe Yasuo、Suzuki Youichi、Emi Akino、Murakawa Takeshi、Hishiki Takayuki、Kato Fumihiro、Sakaguchi Shoichi、Wu Hong、Yano Takato、Lim Chang-Kweng、Takasaki Tomohiko、Nakano Takashi
  • Journal Title: Biochemical and Biophysical Research Communications Volume: 637 Pages: 181-188
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2022.11.013
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Epigallocatechin gallate (EGCG) attenuates severe acute respiratory coronavirus disease 2 (SARS-CoV-2) infection by blocking the interaction of SARS-CoV-2 spike protein receptor-binding domain to human angiotensin-converting enzyme 2 (2022)
  • Author(s): Ohishi Tomokazu、Hishiki Takayuki、Baig Mirza S.、Rajpoot Sajjan、Saqib Uzma、Takasaki Tomohiko、Hara Yukihiko
  • Journal Title: PLOS ONE Volume: 17 Issue: 7 Pages: e0271112-e0271112
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0271112
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Different efficacies of neutralizing antibodies and antiviral drugs on SARS-CoV-2 Omicron subvariants, BA.1 and BA.2 (2022)
  • Author(s): Ohashi H、Hishiki T、Akazawa D、Kim KS、Woo J、Shionoya K、Tsuchimoto K、Iwanami S、Moriyama S、Kinoshita H、Yamada S、Kuroda Y、Yamamoto T、Kishida N、Watanabe S、Hasegawa H、Ebihara H、Suzuki T、Maeda K、Fukushi S、Takahashi Y、Iwami S、Watashi K
  • Journal Title: Antiviral Research Volume: 205 Pages: 105372-105372
  • DOI: 10.1016/j.antiviral.2022.105372
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Strong alkaline electrolyzed water efficiently inactivates SARS-CoV-2, other viruses, and Gram-negative bacteria (2021)
  • Author(s): Suzuki Youichi、Hishiki Takayuki、Emi Akino、Sakaguchi Shoichi、Itamura Ronko、Yamamoto Rain、Matsuzawa Tamio、Shimotohno Kunitada、Mizokami Masashi、Nakano Takashi、Yamamoto Naoki
  • Journal Title: Biochemical and Biophysical Research Communications Volume: 575 Pages: 36-41
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2021.08.048
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Antiviral Activity of CD437 Against Mumps Virus (2021)
  • Author(s): Kato Fumihiro、Nakatsu Yuichiro、Murano Keiko、Wakata Aika、Kubota Toru、Hishiki Takayuki、Yamaji Toshiyuki、Kidokoro Minoru、Katoh Hiroshi、Takeda Makoto
  • Journal Title: Frontiers in Microbiology Volume: 12 Pages: 751909-751909
  • DOI: 10.3389/fmicb.2021.751909
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Sphingomyelin Is Essential for the Structure and Function of the Double-Membrane Vesicles in Hepatitis C Virus RNA Replication Factories (2020)
  • Author(s): Gewaid H, Aoyagi H, Arita M, Watashi K, Suzuki R, Sakai S, Kumagai K, Yamaji T, Fukasawa M, Kato F, Hishiki T, Mimata A, Sakamaki Y, Ichinose S, Hanada K, Muramatsu M, Wakita T, Aizaki H.
  • Journal Title: J Virol Volume: 94 Issue: 23
  • DOI: 10.1128/jvi.01080-20
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Antiviral activities of mycophenolic acid and IMD‐0354 against SARS‐CoV‐2 (2020)
  • Author(s): Kato Fumihiro、Matsuyama Shutoku、Kawase Miyuki、Hishiki Takayuki、Katoh Hiroshi、Takeda Makoto
  • Journal Title: Microbiology and Immunology Volume: 64 Issue: 9 Pages: 635-639
  • DOI: 10.1111/1348-0421.12828
  • Peer Reviewed
• [Presentation] エムポックスウイルス複製に関与するイノシン一リン酸デヒドロゲナーゼの同定と創薬標的としての可能性 (2023)
  • Author(s): 日紫喜隆行、森田武志、赤澤大輔、大橋啓史、朴ウンシル、片岡紀代、御舩淳紀、塩野谷果歩、土本佳奈、小島新二郎、アア ハエルマン アザム、中嶋章悟、河原円香、吉河智城、下島昌幸、氣駕恒太朗、前田健、鈴木忠樹、海老原秀喜、高橋宜聖、渡士 幸一
  • Organizer: 第70回日本ウイルス学会学術集会
• [Presentation] デングウイルス及びC型肝炎ウイルス感染増殖を阻害するコレステロール誘導体の同定と作用機序の解析 (2023)
  • Author(s): 松田朋佳、日紫喜隆行、大橋啓史、山崎雅子、栗原僚己、Frank Stappenbeck、Feng Wang、Farhad Parhami、渡士幸一
  • Organizer: 第70回日本ウイルス学会学術集会
• [Presentation] 数理モデルを用いた抗サル痘ウイルス薬候補の定量的評価 (2023)
  • Author(s): 岩波翔也、山本将太朗、日紫喜隆行、赤澤大輔、大橋啓史、森田武志、渡士幸一、岩見真吾
  • Organizer: 第70回日本ウイルス学会学術集会
• [Presentation] サル痘ウイルス感染評価系を用いた抗ウイルス薬候補の同定と作用機序の解析 (2023)
  • Author(s): 森田武志, 赤澤大輔, 日紫喜隆行, 大橋啓史, 渡士幸一
  • Organizer: 日本薬学会第143年会（札幌）
• [Presentation] Development of zika virus stable replicon cells expressing secretory luciferase (2022)
  • Author(s): Hishiki T, Kato F, Suzuki R, Tajima S, Lim CK, Takasaki T
  • Organizer: 35th International Conference on Antiviral Research
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] ジカウイルスレプリコン細胞の樹立と抗ウイルス化合物探索 (2021)
  • Author(s): 日紫喜隆行、鈴木理恵子、加藤文博、田島茂、林昌宏、髙崎智彦
  • Organizer: 第2７回トガ・フラビ・ペスチウイルス研究会
• [Presentation] 日紫喜隆行、吉村結花、鈴木理恵子、村上愛海、齋藤結愛、丹賀直美、清水淳、宮﨑和雄、髙崎智彦 (2021)
  • Author(s): ヒトiPS細胞由来ミエロイド系細胞株の作製と新型コロナウイルス研究への応用
  • Organizer: 第68回日本ウイルス学会学術集会
• [Presentation] 日紫喜隆行、鈴木理恵子、髙崎智彦 (2021)
  • Author(s): デングウイルスNS1抗原検出キット偽陰性検体に関して
  • Organizer: 第55回日本脳炎ウイルス生態学研究会
• [Presentation] インターフェロン誘導性因子IFI27の抗フラビウイルス活性の分子機構 (2021)
  • Author(s): 鈴木陽一、坂口翔一、高橋宏隆、川島生、江見晶野、加藤文博、日紫喜隆行、呉紅、田島茂、林昌宏、高崎智彦、澤崎達也、中野隆史
  • Organizer: 第55回日本脳炎ウイルス生態学研究会
• [Presentation] 核酸誘導体及び植物由来化合物を用いた抗デング化合物の探索 (2021)
  • Author(s): 井上絵美子、黒沢まどか、岩部愛、日紫喜隆行、加藤文博、田良島典子、南川典昭、松本崇宏、渡辺徹志、渡部匡史、関根勇一、藤室雅弘
  • Organizer: 第141回日本薬学会
• [Presentation] 新型コロナウイルス陽性検体からのウイルス分離 (2021)
  • Author(s): 日紫喜隆行、髙崎智彦
  • Organizer: 第62回日本臨床ウイルス学会学術集会
• [Book] 新型コロナウイルス陽性検体からのウイルス分離 (2021)
  • Author(s): 日紫喜 隆行, 高崎 智彦
  • Total Pages: 5
  • Publisher: 臨床とウイルス