| Project/Area Number |
23K23786
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| Project/Area Number (Other) |
22H02521 (2022-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 42020:Veterinary medical science-related
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
渡辺 登喜子 大阪大学, 微生物病研究所, 教授 (60557479)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
七戸 新太郎 大阪大学, 微生物病研究所, 助教 (80737148)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2024: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2022: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
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| Keywords | コロナウイルス / コウモリ / サーベイランス / ウイルス検出系 / 異種間伝播 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、コウモリの保有するベータコロナウイルスのパンデミックポテンシャルを評価することを目的として、１）公共のデータベースを用いて、コウモリ由来のベータコロナウイルスの網羅的検索、およびヒトのベータコロナウイルスを含めた分子系統解析を行い、ヒトへの適応に重要なアミノ酸配列を予測する。また、２）ベータコロナウイルスの異宿主間伝播に関する分子基盤を解明するために、本ウイルスのヒトへの適応に重要な因子（ウイルス蛋白質やアミノ酸変異）を同定する。さらに本ウイルスの監視体制の強化を目指して、３）環境試料から高感度にウイルスを検出するシステムを開発し、実際のサーベイランスへの適用を試みる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
最近パンデミックを引き起こした新型コロナウイルス（SARS-CoV-2）は、コウモリが保有するベータコロナウイルスに由来すると考えられている。本研究では、コウモリが保有するコロナウイルスのパンデミックポテンシャルを評価することを目的とし、その包括的な検出法の確立を目指している。
令和5年度までに、Orthocoronavirinae亜科全体を対象とした縮重プライマー群（39種）を設計し、RT-PCR法を確立した。令和6年度は、この手法により陽性となったシエラレオネのコウモリサンプルに対してRNA-seq解析を実施し、完全長のウイルスゲノム配列を決定した。系統解析の結果、当該ウイルスはアルファコロナウイルス属に分類されることが明らかとなった。ORF1ab配列においてはBat-CoV-1Aに近縁であるものの、90％未満の類似度であり、新規ウイルス種である可能性が示唆された。また、スパイク遺伝子はHKU8株に類似していることが判明した。
さらに、ヒト感染リスクを評価するため、VSVシュードタイプウイルスを基盤としたエントリーアッセイ系を構築した。SARS-CoV-2のスパイクタンパク質を外套したVSVシュードタイプウイルスを作製し、そのウイルスがACE2発現ヒト細胞に対するエントリーを確認した。また、共同研究者よりコウモリ由来細胞株の分与を受け、新規コロナウイルスに対するエントリーアッセイ解析の準備を進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究では、令和5年度までに確立した縮重プライマーを用いたRT-PCR法により、シエラレオネのコウモリ由来サンプルから新規コロナウイルスを検出した。令和6年度は、該当サンプルに対してRNA-seq解析を実施し、完全長のウイルスゲノム配列の取得に成功した。系統解析により、当該ウイルスはアルファコロナウイルス属に分類され、Bat-CoV-1AやHKU8に近縁であるが、配列類似度が90％未満であり、新規ウイルス種の可能性が示唆された。
また、ヒトへの感染リスクを評価するための準備として、SARS-CoV-2のスパイクタンパク質を外套したVSVシュードタイプウイルスを作製し、ACE2発現ヒト細胞へのエントリーを確認することで、アッセイ系の有効性を検証した。さらに、共同研究者よりコウモリ由来細胞株の分与を受け、新規ウイルスを用いたエントリーアッセイの準備も進めている。以上のことから、研究は概ね計画通りに進展していると判断される。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、RNA-seq解析によって得られた新規コウモリコロナウイルスのスパイク遺伝子をもとに、該当ウイルスを外套したVSVシュードタイプウイルスを作製し、ヒト細胞およびコウモリ細胞を用いたエントリーアッセイを実施する。これにより、当該ウイルスがヒト細胞に侵入可能かどうかを評価し、感染リスクの分子基盤を明らかにする。
あわせて、分与を受けた複数のコウモリ由来細胞株を用いて、ウイルスの宿主域に関する情報も得る予定である。得られた結果を基に、コウモリコロナウイルスにおける異種間伝播の可能性や、ヒト感染への適応因子（スパイクタンパク質のアミノ酸変異等）を解析する。これらのデータは、将来的なパンデミック予測に資する重要な知見となる。
また、RT-PCR法のさらなる検証として、他地域（ブラジル等）で収集された野生動物サンプルにも適用し、広域的なウイルス探索と地理的分布の比較を進める。これにより、方法論の汎用性と、コウモリコロナウイルスの分布・多様性に関する国際的知見の蓄積を図る。
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