Basis research in evolutionary mechanism of H5N1 highly pathogenic avian influenza viruses

• Project/Area Number: 23791134
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Infectious disease medicine
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: WATANABE Yohei 大阪大学, 微生物病研究所, 助教 (50452462)
• Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha): IKUTA Kazuyoshi 大阪大学, 医学系研究科, 招へい教授 (60127181) ; NAKAYA Takaaki 京都府立医科大学, 医学研究科, 教授 (80271633) ; DAIDOJI Tomo 京都府立医科大学, 医学研究科, 助教 (80432433) ; SUZUKI Yasuo 中部大学, 生命健康科学部, 教授 (00046278) ; TAKAHASHI Kazuo 大阪府立公衆衛生研究所, 感染症部, 部長 (10171472)
• Project Period (FY): 2011-04-28 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2013: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2012: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2011: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: 国際感染症 / ウイルス学 / 人獣共通感染症 / インフルエンザウイルス / インフルエンザ / 鳥インフルエンザウイルス / 人獣共同感染症 / 変異 / ヒト適応性 / エジプト / H5N1

Outline of Final Research Achievements

We have searched mutations that H5N1 highly pathogenic avian influenza viruses acquired during their dissemination in Egypt. The results showed that specific sublineage viruses in Egypt have acquired HA mutations that enhanced their human-type receptor binding affinity. The mutations also conferred a higher virulence in the infected mice. Our finding suggested that H5N1 viruses could acquire mutations that increase the infectivity toward humans during their transmission in birds.

Research Products

• [Journal Article] Evolution and control of H5N1 (2013)
  • Author(s): Watanabe, Y., Ibrahim, M.S., and Ikuta, K.
  • Journal Title: EMBO reports Volume: 14 Pages: 117-122
  • DOI: 10.1038/embor.2012.212
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Antigenic Analysis of Highly Pathogenic Avian Influenza Virus H5N1 Sublineages Co-Circulating in Egypt (2012)
  • Author(s): Watanabe, Y., Ibrahim, M.S., Ellakany, H.F., Kawashita, N., Daidoji, T., Takagi, T., Yasunaga, T., Nakaya, T., and Ikuta, K.
  • Journal Title: J Gen Virol Volume: 93 Pages: 2215-2226
  • DOI: 10.1099/vir.0.044032-0
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The changing nature of avian influenza A virus (H5N1). (2012)
  • Author(s): Yohei Watanabe
  • Journal Title: Trends Microbiol. Volume: 20 Pages: 11-20
  • DOI: 10.1016/j.tim.2011.10.003
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Acquisition of human-type receptor binding specificity by new H5N1 influenza virus sublineages during their emergence in birds in Egypt (2011)
  • Author(s): Y. Watanabe, M. S. Ibrahim, H. F. Ellakany, N. Kawashita, R. Mizuike, H. Hiramatsu, N. Sriwilaijaroen, T. Takagi, Y. Suzuki and K. Ikuta
  • Journal Title: PLoS Pathog Volume: 7
  • DOI: 10.1371/journal.ppat.1002068
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Genetic diversification of H5N1 highly pathogenic avian influenza A virus during replication in wild ducks (2011)
  • Author(s): Watanabe, Y., Ibrahim, M.S., Ellakany, H.F., Abd El-Hamid, H.S., Ikuta, K.
  • Journal Title: J Gen Virol Volume: 92 Pages: 2105-2110
  • DOI: 10.1099/vir.0.032623-0
  • Peer Reviewed
• [Presentation] H5N1鳥インフルエンザウイルスの初代ヒト呼吸器上皮細胞における遺伝子多様化についての解析 (2015)
  • Author(s): 渡邊洋平
  • Organizer: Fourth Negative Strand Virus-Japan
  • Place of Presentation: 沖縄
  • Year and Date: 2015-01-19 – 2015-01-21
• [Presentation] H5N1高病原性鳥インフルエンザウイルスclade 2.2.1 HAのヒト適応変異 (2014)
  • Author(s): 渡邊洋平、荒井泰葉、大道寺智、川下理日人、Madiha S. Ibrahim、平松宏明、纐纈律子、高橋和郎、奥野良信、中屋隆明、鈴木康夫、塩田達雄、生田和良
  • Organizer: 第62回日本ウイルス学会学術集会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2014-11-10 – 2014-11-12
• [Presentation] H5N1高病原性鳥インフルエンザウイルスポリメラーゼにおけるヒト適応変異の探索 (2014)
  • Author(s): 荒井泰葉、Madiha S. Ibrahim、大道寺智、高橋和郎、中屋隆明、鈴木康夫、塩田達雄、塩田達雄、生田和良、渡邊洋平
  • Organizer: 第62回日本ウイルス学会学術集会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2014-11-10 – 2014-11-12
• [Presentation] PB2-627Kを有するclade2.2.1 H5N1高病原性鳥インフルエンザウイルスに対するHA変異導入がヒト呼吸器上皮における複製動態に与える影響の解析 (2014)
  • Author(s): 渡邊洋平
  • Organizer: Third Negative Strand Virus-Japan Symposium
  • Place of Presentation: 沖縄
• [Presentation] エジプトにおける患者由来H5N1高病原性鳥インフルエンザウイルスHA遺伝子の変異解析 (2013)
  • Author(s): 渡邊洋平、Madiha S. Ibrahim、大道寺智、荒井泰葉、平松宏明、中屋隆明、鈴木康夫、生田和良
  • Organizer: 第61回日本ウイルス学会学術集会
  • Place of Presentation: 神戸
• [Presentation] 鳥インフルエンザウイルスのヒト呼吸器上皮細胞に対する感染メカニズム (2013)
  • Author(s): 大道寺智、渡邊洋平、Ibrahim Madiha S.、安木真世、丸山央峰、益田泰輔、新井史人、大場誠介、本田文江、生田和良、中屋隆明
  • Organizer: 第61回日本ウイルス学会学術集会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Invited
• [Presentation] 海外流行地域におけるH5N1高病原性鳥インフルエンザウイルスの多様性獲得について (2012)
  • Author(s): 渡邊洋平
  • Organizer: 第53回日本臨床ウイルス学会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Invited
• [Presentation] 高病原性鳥インフルエンザウイルスのヒト型レセプター結合性変異監視デバイス (2012)
  • Author(s): 渡邊洋平、伊東哲男、Madiha S. Ibrahim、Hany F. Ellakany、Nongluk Sriwilaijaroen、平松宏明、林司、高橋忠伸、鈴木隆、生田和良、鈴木康夫
  • Organizer: 第60回日本ウイルス学会学術集会
  • Place of Presentation: 大阪
• [Presentation] エジプトにおけるH5N1高病原性鳥インフルエンザウイルスの多様化について (2012)
  • Author(s): 渡邊洋平
  • Organizer: 第60回日本ウイルス学会学術集会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Invited
• [Presentation] Acquisition of Human-Type Receptor Binding Specificity by New H5N1 Influenza Virus Sublineages during Their Emergence in Birds in Egypt (2011)
  • Author(s): Yohei Watanabe
  • Organizer: The XVth International Congress of Virology
  • Place of Presentation: Sapporo, Japan
• [Remarks] 微生物病研究所主な研究成果webページ：
  • URL: http://www.biken.osaka-u.ac.jp/topics.html
• [Remarks] ウイルス免疫分野研究室webページ：
  • URL: http://virology.biken.osaka-u.ac.jp/index.php