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2017 Fiscal Year Annual Research Report

自然界におけるインフルエンザウイルスと水禽の共生メカニズムの解明

Planned Research

Project AreaNeo-virology: the raison d'etre of viruses
Project/Area Number 16H06434
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

渡辺 登喜子  東京大学, 医科学研究所, 特任准教授 (60557479)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 河岡 義裕  東京大学, 医科学研究所, 教授 (70135838)
Project Period (FY) 2016-06-30 – 2021-03-31
Keywordsインフルエンザウイルス / 共生
Outline of Annual Research Achievements

インフルエンザウイルスは、自然宿主であるカモなどの野生の水禽においては腸管内で増殖し、病気を発症することはない。長年にわたるインフルエンザウイルスと水禽の共生関係を考えると、本ウイルスが自然界において知られざる役割を有することは自明である。そこで本研究では、インフルエンザウイルスと水禽との共生が、水禽の腸内環境に与える影響を調べるため、腸内微生物叢のメタゲノム解析を行う。また、本ウイルスとの共生が、水禽の免疫系や生命活動に及ぼす影響を明らかにする。さらに、カモなどの水禽類のゲノムにおけるインフルエンザウイルス由来の遺伝子配列の網羅的検索を行う。
インフルエンザウイルスとの共生が、水禽の腸内環境に与える影響を調べるため、腸内微生物叢のメタゲノム解析を行う。本年度は、平成28年度に日本国内の湖沼で採取した水禽の糞便サンプルのメタゲノム解析を行った。しかし、野外で採取した糞便においては、インフルエンザウイルス陽性サンプルが得られなかった。そのため、カモを用いた感染実験を行い、非感染群および感染群より糞便サンプルを採取した。今後メタゲノム解析を行う予定である。
不顕性感染のメカニズム解析を行うにあたり、新しい顕性感染モデル(ハムスター、マイクロミニピッグ、マーモセット)を確立した。また2017年に中国で人から分離された高病原性H7N9鳥インフルエンザウイルスの感染によって、顕性モデル動物であるマウス、フェレット、サルは症状を示すことが分かった。アフリカ・シエラレオネ共和国において、水禽の糞便サンプルを採取した。鳥インフルエンザウイルスの分離中であるが、現在までのところウイルスは分離されていない。 今後は本サンプルを用いたバイローム解析を試みる予定である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

本研究では、インフルエンザウイルスと水禽との共生が、水禽の腸内環境に与える影響を調べるため、腸内微生物叢のメタゲノム解析を行う。また、本ウイルスとの共生が、水禽の免疫系や生命活動に及ぼす影響を明らかにする。さらに、カモなどの水禽類のゲノムにおけるインフルエンザウイルス由来の遺伝子配列の網羅的検索を行う。平成29年度は、これまでに採取した糞便サンプルのメカゲノム解析を行った。しかし、野外で採取したサンプルからはインフルエンザウイルスが分離されなかったため、カモを用いた感染実験を行なった。今後、非感染群と感染群から採取した糞便サンプルのメカゲノム解析を行う予定である。また不顕性感染のメカニズム解析を行うにあたり、新しい顕性感染モデルを確立した。今後の研究に大いに役立つことが期待される。さらに野生動物のバイローム解析用に、アフリカ・シエラレオネの水禽から数百個の糞便サンプルを採取した。今後、次世代シークエンス解析によって、新規ウイルスの探索を試みる。以上の結果が得られたことから、本研究は、おおむね順調に進展していると考えられる。

Strategy for Future Research Activity

今後も引き続き、平成29年度に感染実験したカモから採取した糞便サンプルを用いて、腸内微生物叢のメタゲノム解析を行う。インフルエンザウイルスを保有している個体と保有していない個体における腸内微生物叢の違いを調べる。また、それぞれの個体における、免疫系や代謝系などの生体機能の違いを調べるために、感染後の免疫応答などの宿主応答解析(トランスクリプトーム解析)や生体中の内因性代謝物を調べるメタボローム解析を行う。さらに国内外において、引き続き水禽や野生動物からのサンプリングを続け、新規ウイルスを探索するためのバイローム解析を行う。また不顕性感染のメカニズムを解析するため、鳥インフルエンザウイルスを、不顕性感染モデルと顕性感染モデルに感染させ、比較解析を行う。

  • Research Products

    (46 results)

All 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (23 results) (of which Int'l Joint Research: 9 results,  Peer Reviewed: 20 results) Presentation (19 results) (of which Int'l Joint Research: 12 results,  Invited: 19 results) Book (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Int'l Joint Research] ウイスコンシン大学(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      ウイスコンシン大学
  • [Int'l Joint Research] シエラレオネ大学(シエラレオネ)

    • Country Name
      SIERRA LEONE
    • Counterpart Institution
      シエラレオネ大学
  • [Journal Article] Ebola virus requires a host scramblase for externalization of phosphatidylserine on the surface of viral particles2018

    • Author(s)
      Nanbo A, Maruyama J, Imai M, Ujie M, Fujioka Y, Nishide S, Takada A, Ohba Y, Kawaoka Y.
    • Journal Title

      PLoS Pathog

      Volume: 14 Pages: e1006848

    • DOI

      10.1371/journal.ppat.1006848

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Characterization of a Feline Influenza A(H7N2) Virus2018

    • Author(s)
      Hatta Masato、Zhong Gongxun、Gao Yuwei、Nakajima Noriko、Fan Shufang、Chiba Shiho、Deering Kathleen M.、Ito Mutsumi、Imai Masaki、Kiso Maki et al
    • Journal Title

      Emerging Infectious Diseases

      Volume: 24 Pages: 75~86

    • DOI

      10.3201/eid2401.171240

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Identification of novel amino acid residues of influenza virus PA-X that are important for PA-X shutoff activity by using yeast2018

    • Author(s)
      Oishi Kohei、Yamayoshi Seiya、Kawaoka Yoshihiro
    • Journal Title

      Virology

      Volume: 516 Pages: 71~75

    • DOI

      10.1016/j.virol.2018.01.004

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Influenza C and D Viruses Package Eight Organized Ribonucleoprotein Complexes2018

    • Author(s)
      Nakatsu Sumiho、Murakami Shin、Shindo Keiko、Horimoto Taisuke、Sagara Hiroshi、Noda Takeshi、Kawaoka Yoshihiro
    • Journal Title

      Journal of Virology

      Volume: 92 Pages: e02084~17

    • DOI

      10.1128/JVI.02084-17

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Importance of the 1+7 configuration of ribonucleoprotein complexes for influenza A virus genome packaging2018

    • Author(s)
      Noda Takeshi、Murakami Shin、Nakatsu Sumiho、Imai Hirotaka、Muramoto Yukiko、Shindo Keiko、Sagara Hiroshi、Kawaoka Yoshihiro
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 9 Pages: 54

    • DOI

      10.1038/s41467-017-02517-w

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Human protective monoclonal antibodies against the HA stem of group 2 HAs derived from an H3N2 virus-infected human2018

    • Author(s)
      Yamayoshi Seiya、Ito Mutsumi、Uraki Ryuta、Sasaki Tadahiro、Ikuta Kazuyoshi、Kawaoka Yoshihiro
    • Journal Title

      J Infect

      Volume: 76 Pages: 177~185

    • DOI

      10.1016/j.jinf.2017.12.004

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] MERS-CoV and H5N1 influenza virus antagonize antigen presentation by altering the epigenetic landscape2018

    • Author(s)
      Menachery Vineet D.、Sch?fer Alexandra、Burnum-Johnson Kristin E.、Mitchell Hugh D.、Eisfeld Amie J.、Walters Kevin B.et al
    • Journal Title

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      Volume: 115 Pages: E1012~E1021

    • DOI

      10.1073/pnas.1706928115

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Experimental infection of Cynomolgus Macaques with highly pathogenic H5N1 influenza virus through the aerosol route2018

    • Author(s)
      Watanabe Tokiko、Iwatsuki-Horimoto Kiyoko、Kiso Maki、Nakajima Noriko、Takahashi Kenta、Jose da Silva Lopes Tiago、Ito Mutsumi、Fukuyama Satoshi、Hasegawa Hideki、Kawaoka Yoshihiro
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 8 Pages: 4801

    • DOI

      10.1038/s41598-018-23022-0

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] エボラ出血熱に対するワクチン開発の進展2018

    • Author(s)
      今井正樹、渡辺登喜子、河岡義裕
    • Journal Title

      医学のあゆみ

      Volume: 264 Pages: 419-422

  • [Journal Article] 鳥インフルエンザウイルスのヒトへの感染と伝播の可能性2018

    • Author(s)
      渡邉真治、今井正樹
    • Journal Title

      インフルエンザ

      Volume: 62 Pages: 37-42

  • [Journal Article] Glycosylation of the Hemagglutinin Protein of H5N1 Influenza Virus Increases Its Virulence in Mice by Exacerbating the Host Immune Response2017

    • Author(s)
      Zhao Dongming、Liang Libin、Wang Shuai、Nakao Tomomi、Li Yanbing、Liu Liling、Guan Yuntao、Fukuyama Satoshi、Bu Zhigao、Kawaoka Yoshihiro、Chen Hualan
    • Journal Title

      Journal of Virology

      Volume: 91 Pages: e02215~16

    • DOI

      10.1128/JVI.02215-16

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Evaluation of seasonal influenza vaccines for H1N1pdm09 and type B viruses based on a replication-incompetent PB2-KO virus2017

    • Author(s)
      Ui Hiroki、Yamayoshi Seiya、Uraki Ryuta、Kiso Maki、Oishi Kohei、Murakami Shin、Mimori Shigetaka、Kawaoka Yoshihiro
    • Journal Title

      Vaccine

      Volume: 35 Pages: 1892~1897

    • DOI

      10.1016/j.vaccine.2017.02.041

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] M2SR, a novel live influenza vaccine, protects mice and ferrets against highly pathogenic avian influenza2017

    • Author(s)
      Hatta Yasuko、Boltz David、Sarawar Sally、Kawaoka Yoshihiro、Neumann Gabriele、Bilsel Pamuk
    • Journal Title

      Vaccine

      Volume: 35 Pages: 4177~4183

    • DOI

      10.1016/j.vaccine.2017.06.039

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A Highly Pathogenic Avian H7N9 Influenza Virus Isolated from A Human Is Lethal in Some Ferrets Infected via Respiratory Droplets2017

    • Author(s)
      Imai Masaki、Watanabe Tokiko、Kiso Maki et al
    • Journal Title

      Cell Host&Microbe

      Volume: 22 Pages: 615~626.e8

    • DOI

      10.1016/j.chom.2017.09.008

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Multi-platform ’Omics Analysis of Human Ebola Virus Disease Pathogenesis2017

    • Author(s)
      Eisfeld Amie J.、Halfmann Peter J.、Wendler Jason P.、Kyle Jennifer E.、Burnum-Johnson Kristin E.、Peralta Zuleyma、Maemura Tadashi、Walters Kevin B.、Watanabe Tokiko et al
    • Journal Title

      Cell Host&Microbe

      Volume: 22 Pages: 817~829.e8

    • DOI

      10.1016/j.chom.2017.10.011

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Emergence of Oseltamivir-Resistant H7N9 Influenza Viruses in Immunosuppressed Cynomolgus Macaques2017

    • Author(s)
      Kiso Maki、Iwatsuki-Horimoto Kiyoko、Yamayoshi Seiya、Uraki Ryuta、Ito Mutsumi、Nakajima Noriko et al
    • Journal Title

      The Journal of Infectious Diseases

      Volume: 216 Pages: 582~593

    • DOI

      10.1093/infdis/jix296

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Reactivity and sensitivity of commercially available influenza rapid diagnostic tests in Japan2017

    • Author(s)
      Sakai-Tagawa Yuko、Yamayoshi Seiya、Kawakami Chiharu、Le Mai Q.、Uchida Yuko、Saito Takehiko、Nidom Chairul A.、Humaira Ira、Toohey-Kurth Kathy、Arafa Abdel-Satar、Liu Ming-Tsan、Shu Yuelong、Kawaoka Yoshihiro
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 7 Pages: 14483

    • DOI

      10.1038/s41598-017-14536-0

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Combination Therapy With Neuraminidase and Polymerase Inhibitors in Nude Mice Infected With Influenza Virus2017

    • Author(s)
      Kiso Maki、Lopes Tiago J S、Yamayoshi Seiya、Ito Mutsumi、Yamashita Makoto、Nakajima Noriko、Hasegawa Hideki、Neumann Gabriele、Kawaoka Yoshihiro
    • Journal Title

      The Journal of Infectious Diseases

      Volume: 217 Pages: 887~896

    • DOI

      10.1093/infdis/jix606

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Syrian hamster as an animal model for the study of human influenza virus infection2017

    • Author(s)
      Iwatsuki-Horimoto Kiyoko、Nakajima Noriko、Ichiko Yurie、Sakai-Tagawa Yuko、Noda Takeshi、Hasegawa Hideki、Kawaoka Yoshihiro
    • Journal Title

      Journal of Virology

      Volume: 92 Pages: JVI.01693~17

    • DOI

      10.1128/JVI.01693-17

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Mutations in the PA Protein of Avian H5N1 Influenza Viruses Affect Polymerase Activity and Mouse Virulence2017

    • Author(s)
      Zhong Gongxun、Le Mai Quynh、Lopes Tiago J.S.、Halfmann Peter、Hatta Masato、Fan Shufang、Neumann Gabriele、Kawaoka Yoshihiro
    • Journal Title

      Journal of Virology

      Volume: 92 Pages: JVI.01557~17

    • DOI

      10.1128/JVI.01557-17

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Diversity of antigenic mutants of influenza A(H1N1)pdm09 virus escaped from human monoclonal antibodies2017

    • Author(s)
      Yasuhara Atsuhiro、Yamayoshi Seiya、Soni Priyanka、Takenaga Toru、Kawakami Chiharu、Takashita Emi、Sakai-Tagawa Yuko、Uraki Ryuta、Ito Mutsumi、Iwatsuki-Horimoto Kiyoko、Sasaki Tadahiro、Ikuta Kazuyoshi、Yamada Shinya、Kawaoka Yoshihiro
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 7 Pages: 17735

    • DOI

      10.1038/s41598-017-17986-8

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] NS1 is the fluid for “flu-transmission”2017

    • Author(s)
      Watanabe Tokiko、Imai Masaki、Kawaoka Yoshihiro
    • Journal Title

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      Volume: 114 Pages: 11012~11014

    • DOI

      10.1073/pnas.1715239114

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 季節性インフルエンザウイルスの抗原変異株の出現予測2017

    • Author(s)
      今井正樹、渡邉真治、河岡義裕
    • Journal Title

      インフルエンザ

      Volume: 61 Pages: 31-34

  • [Presentation] Characterization of a highly pathogenic avian H7N9 influenza virus2018

    • Author(s)
      Yoshihiro Kawaoka
    • Organizer
      20th International Conference on Emerging Infectious Diseases in the Pacific Rim
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Animal Models for Influenza Research2018

    • Author(s)
      Kiyoko Iwatsuki-Horimoto
    • Organizer
      A New Paradigm for Laboratory Influenza Research
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Influenza Basics and Applications of Reverse Genetics2018

    • Author(s)
      Shinya Yamada
    • Organizer
      A New Paradigm for Laboratory Influenza Research
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Flu-vision:total imaging systems for analyzing influenza virus infection.2017

    • Author(s)
      Yoshihiro Kawaoka
    • Organizer
      CAS-IMSUT Workshop on Infectious Diseases
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Understanding Antiviral Targets2017

    • Author(s)
      Yoshihiro Kawaoka
    • Organizer
      Understanding Antiviral Targets
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Flu-vision:total imaging systems for analyzing influenza virus infection2017

    • Author(s)
      Yoshihiro Kawaoka
    • Organizer
      Transmission of respiratory viruses:from basic science to evidence based options for control Conference
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Flu-vision:total imaging systems for analyzing influenza virus infection2017

    • Author(s)
      Yoshihiro Kawaoka
    • Organizer
      IMS-JSI2017
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] A broadly reactive anti-HA stem monoclonal antibody that inhibits influenza A virus particle release2017

    • Author(s)
      Yoshihiro Kawaoka
    • Organizer
      CAS-IMSUT Workshop on Infectious Diseases
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Animal Models in influenza Research2017

    • Author(s)
      Yoshihiro Kawaoka
    • Organizer
      NIAID-Sponsored Workshop on Pathway to a Universal Influenza Vaccine.
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Flu-vision:total imaging systems for analyzing influenza virus infection.2017

    • Author(s)
      Yoshihiro Kawaoka
    • Organizer
      The 6th ESWI Influenza Conference
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Working with deadly viruses:Battling Ebola and Influenza2017

    • Author(s)
      Yoshihiro Kawaoka
    • Organizer
      第29回世界病理臨床検査医学会
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] A highly pathogenic avian H7N9 influenza virus isolated from a human is lethal in some ferrets infected via respiratory droplets.2017

    • Author(s)
      Yoshihiro Kawaoka
    • Organizer
      Hanoi GARAD 2018 Conference
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] インフルエンザ研究の最前線2017

    • Author(s)
      河岡義裕
    • Organizer
      第120回日本小児科学会
    • Invited
  • [Presentation] インフルエンザ研究の最前線2017

    • Author(s)
      河岡義裕
    • Organizer
      第16回みちのくウイルス塾
    • Invited
  • [Presentation] インフルエンザウイルス感染マウスの生体イメージング研究2017

    • Author(s)
      福山聡, 植木紘史, 仲尾朋美, 三竹博道, Dongming Zhao, 桂廣亮, 今井正樹, 野田岳志, 河岡義裕.
    • Organizer
      第 32 回中国四国ウイルス研究会
    • Invited
  • [Presentation] インフルエンザウイルスの宿主への適応戦略 Host adaptation of influenza A viruses.2017

    • Author(s)
      渡辺登喜子
    • Organizer
      東海医学会講演会
    • Invited
  • [Presentation] 海外でアウトブレイク発生!我々にどのような対応ができるか2017

    • Author(s)
      渡辺登喜子
    • Organizer
      ピース・ウィンズ・ジャパン(NPO団体)勉強会.
    • Invited
  • [Presentation] インフルエンザ制圧を目指したウイルスと宿主とのインタラクトーム解析2017

    • Author(s)
      渡辺登喜子
    • Organizer
      第49回日本小児感染症学会学術集会
    • Invited
  • [Presentation] 潜んでいた悪者が世に現れるとき2017

    • Author(s)
      渡辺登喜子
    • Organizer
      第7回微生物学連盟フォーラム
    • Invited
  • [Book] 猛威をふるう「ウイルス・感染症」にどう立ち向かうのか2018

    • Author(s)
      河岡 義裕、今井 正樹
    • Total Pages
      141
    • Publisher
      ミネルヴァ書房
    • ISBN
      978-4-623-08081-6
  • [Patent(Industrial Property Rights)] アジュバントおよび該アジュバントを含むワクチン2018

    • Inventor(s)
      河岡義裕・渡辺登喜子・山下誠・ホアパンフェン
    • Industrial Property Rights Holder
      河岡義裕・渡辺登喜子・山下誠・ホアパンフェン
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2018-59532

URL: 

Published: 2018-12-17  

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