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呼吸器感染症におけるウイルス-ウイルス間相互作用の基盤研究

Research Project

Project/Area Number 23K07935
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 54030:Infectious disease medicine-related
Research InstitutionNational Institute of Infectious Diseases

Principal Investigator

柿崎 正敏  国立感染症研究所, ウイルス第三部, 主任研究官 (00778954)

Project Period (FY) 2023-04-01 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords呼吸器感染症 / ウイルス-ウイルス間相互作用 / ヒトボカウイルス / 気相液相界面培養
Outline of Research at the Start

ヒトの呼吸器は、時間的・空間的に共循環するウイルス群集の感染場所であり、生態学的ニッチとして捉えることができる。様々なウイルスが呼吸器というニッチを共有することで、ウイルス間の相互作用が促進され、異なるウイルス間の動態が連動することが示唆される。近年、申請者らは生理的環境を再現する気相液相界面気相液相界面(ALI)培養法によるin vitro気道上皮培養モデルにおいて、呼吸器感染症を引き起こす様々なウイルスが感染・増殖できることを確認した。そこで本研究では、ALI培養法によるin vitro気道上皮培養モデルを用い、呼吸器感染症におけるウイルス-ウイルス間相互作用の効果・メカニズムを解析する。

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、ALI培養法によるin vitro気道上皮培養モデルを用いて、呼吸器感染症におけるウイルス-ウイルス間相互作用の効果・メカニズムを解析することを目的とする。本研究では、特にヒトボカウイルスとの共感染を扱う。その理由は、ヒトボカウイルスが検出される呼吸器感染症の症例では、ヒトボカウイルス以外のウイルスが同時に検出されることが多く、ヒトボカウイルスが多くのウイルスと相互作用している可能性が高いためである。
今年度は、ヒトボカウイルス1(HBoV1)との共感染に、RSウイルス、ヒトライノウイルスを用いた。その理由は、HBoV1と同時に検出される割合が高いためである。まずは、単独感染時と共感染時において、継時的にApical側のウイルス量をリアルタイムPCRで測定した。その結果、ライノウイルスとの共感染では、単独感染時と比較して増殖に差は見られなかった。一方、RSウイルスとの共感染では、単独感染時と比較して増殖が促進させた。さらに、多重蛍光免疫染色の結果、HBoV1が感染している細胞には他のウイルスがほとんど感染していなかった。また、単独感染時の免疫反応の解析の結果、HBoV1感染後にIFNλ1の発現が上昇したが、ISGsの発現は誘導されなかった。一方、ライノウイルス、RSウイルス感染後には、IFNλ1、2、3の発現が上昇し、それに連動しIFIT-1やISG15などのISGsの発現が誘導された。HBoV1感染後にIFNλ1の発現が誘導されるにも関わらずISGsの発現が誘導されないことから、HBoV1はIFNλ1シグナルを抑制することが示唆された。このことは、HBoV1が他のウイルスと同時に検出される原因の一つと考えられる。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

今年度は、HBoV1共感染が「ウイルス増殖に与える影響」と共感染時に「各ウイルスが同じ細胞に感染するのか」を解析するとともに、単独感染時の宿主免疫応答の解析を行う予定であったが、予定通りに解析を行い結果を得ることができた。それにより、HBoV1の共感染がRSウイルスの増殖を促進することが示された。

Strategy for Future Research Activity

来年度以降は、共感染のウイルスゲノムに対する影響として、単独感染時と共感染時において、継時的にApical側からウイルスを回収し、次世代シークエンス解析を行うことでウイルスゲノムに生じた変異を解析する。また、細胞に対する影響として、、単独感染時と共感染時において、継時的に細胞からRNAを抽出し、トランスクリプトーム解析を行うことでウイルス-ウイルス間相互作用が細胞に与える影響を検索する。

Report

(1 results)
  • 2023 Research-status Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2024 2023

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] Evidence of the simultaneous replications of active viruses in specimens positive for multiple respiratory viruses2024

    • Author(s)
      Kawase Miyuki、Suwa Reiko、Sugimoto Satoko、Kakizaki Masatoshi、Kume Yohei、Chishiki Mina、Ono Takashi、Okabe Hisao、Norito Sakurako、Ujike Makoto、Hosoya Mitsuaki、Hashimoto Koichi、Shirato Kazuya
    • Journal Title

      Microbiology Spectrum

      Volume: 12 Issue: 1

    • DOI

      10.1128/spectrum.01920-23

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Replication Efficiency of SARS-CoV-2 Omicron Subvariants BA.2.75, BA.5, and XBB.1 in Human Mini-Gut Organoids2024

    • Author(s)
      Miyakawa Kei、Machida Masakazu、Kawasaki Tomoyuki、Kakizaki Masatoshi、Kimura Yayoi、Sugiyama Masaya、Hasegawa Hideki、Umezawa Akihiro、Akutsu Hidenori、Ryo Akihide
    • Journal Title

      Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology

      Volume: - Issue: 6 Pages: 1066-1068

    • DOI

      10.1016/j.jcmgh.2024.03.003

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Development of a duplex real-time RT-PCR assay for the detection and identification of two subgroups of human metapneumovirus in a single tube2023

    • Author(s)
      Sugimoto Satoko、Kawase Miyuki、Suwa Reiko、Kakizaki Masatoshi、Kume Yohei、Chishiki Mina、Ono Takashi、Okabe Hisao、Norito Sakurako、Hosoya Mitsuaki、Hashimoto Koichi、Shirato Kazuya
    • Journal Title

      Journal of Virological Methods

      Volume: 322 Pages: 114812-114812

    • DOI

      10.1016/j.jviromet.2023.114812

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] ヒトボカウイルス1はRSウイルスとヒトライノウイルスと共感染するが増殖に影響を与えない2023

    • Author(s)
      柿崎正敏、杉元聡子、諏訪麗子 , 川瀬みゆき , 白戸憲也 , 梁明秀
    • Organizer
      第70回日本ウイルス学会学術集会
    • Related Report
      2023 Research-status Report

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Published: 2023-04-13   Modified: 2024-12-25  

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