2019 Fiscal Year Annual Research Report
Symbiotic Relationship between Influenza Virus and Waterfowl in Nature
Project Area | Neo-virology: the raison d'etre of viruses |
Project/Area Number |
16H06434
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Research Institution | The 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)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
河岡 義裕 東京大学, 医科学研究所, 教授 (70135838)
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Project Period (FY) |
2016-06-30 – 2021-03-31
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Keywords | インフルエンザウイルス / 共生 / バイローム解析 |
Outline of Annual Research Achievements |
インフルエンザウイルスは、人間界では病原微生物として認識されているが、自然宿主であるカモなどの野生の水禽では、感染しても病気を発症することはない。 本研究では、インフルエンザウイルスと水禽との共生の自然界における意義を理解するために、1)インフルエンザウイルスとの共生が水禽の腸内微生物叢や生理機能に及ぼす影響の解析、2)インフルエンザウイルスと水禽との共生メカニズムの解析、および 3)野生動物におけるバイローム解析による新規ウイルスの探索を行っている。 インフルエンザウイルスに感染した野生の水禽が病気を発症することはないが、感染個体においてどのような宿主応答が起きているかはよく分かっていない。そこで、本研究において、鳥インフルエンザウイルスを感染させたマガモにおける宿主応答を調べたところ、感染初期には抗ウイルス活性およびインターフェロン応答に関わる遺伝子群の発現上昇が見られた。それに対して、感染後期には、B細胞や免疫グロブリンが関与する免疫応答に関わる遺伝子群の発現が上昇していることが分かった。以上の結果から、鳥インフルエンザウイルスを感染させたマガモの腸管では、感染初期(1,3日目)に自然免疫応答が、そして感染後期(6,9日目)には獲得免疫応答が誘導されていることが明らかとなった。 野生動物におけるバイローム解析については、鹿児島県に飛来するツルの糞便サンプルのメタゲノム解析によって、新規のツルアデノウイルスを同定した。またアフリカ・シエラレオネで採取したコウモリサンプルの解析を進めている。さらに、令和元年度は、南米・ブラジルにおける野生動物のサンプリングのため、新たに共同研究を開始した。
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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、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、国内外の野生動物におけるバイローム解析によって、新規ウイルスの探索を試みる。カモを用いた鳥インフルエンザウイルスの感染実験を行ない、感染個体の腸における宿主応答解析を行ったところ、感染初期には抗ウイルス活性およびインターフェロン応答に関わる遺伝子群の発現上昇が、そして、感染後期には、B細胞や免疫グロブリンが関与する免疫応答に関わる遺伝子群の発現が上昇していることが明らかとなった。さらに野生動物のバイローム解析用に、アフリカ・シエラレオネのコウモリの臓器から抽出したRNAを用いて、次世代シークエンスを行い、バイローム解析を行っている。また鹿児島県に飛来するツルから採取したサンプルのメタゲノム解析の結果、新規ツルアデノウイルスを同定することができた。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。
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Strategy for Future Research Activity |
今後も引き続き、国内外における水禽や野生動物から採取したサンプルの解析データを用いて、新規ウイルスの探索を試みる。具体的には、公募班の中川先生(東海大)との共同研究によって、シエラレオネとブラジルで採取したコウモリの臓器サンプルから抽出したRNAの次世代シークエンスデータを用いてバイローム解析を行う。さらに、鹿児島県で採取したツルの糞便データを用いたバイローム解析を行う。また、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、宿主応答などとの関連性について調べる。
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Research Products
(70 results)
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[Journal Article] Comparison of the Pathogenicity in Mice of A(H1N1)pdm09 Viruses Isolated between 2009 and 2015 in Japan2020
Author(s)
Mitake H, Yasuhara A, Lopes TJS, Tagawa-Sakai Y, Shimizu K, Ozawa H, Kawakami C, Morikawa S, Sugaya N, Watanabe T, Kawaoka Y.
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Journal Title
Viruses
Volume: 12
Pages: pii: E155
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Genetic and antigenic characterisation of influenza A(H3N2) viruses isolated in Yokohama during the 2016/17 and 2017/18 influenza seasons2019
Author(s)
Kawakami C, Yamayoshi S, Akimoto M, Nakamura K, Miura H, Fujisaki S, Pattinson DJ, Shimizu K, Ozawa H, Momoki T, Saikusa M, Yasuhara A, Usuku S, Okubo I, Toyozawa T, Sugita S, Smith DJ, Watanabe S, Kawaoka Y.
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Journal Title
Euro Surveill
Volume: 24
Pages: 1800467
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Plasma lipidome reveals critical illness and recovery from human Ebola virus disease.2019
Author(s)
Kyle JE, Burnum-Johnson KE, Wendler JP, Eisfeld AJ, Halfmann PJ, Watanabe T, Sahr F, Smith RD, Kawaoka Y, Waters KM, Metz TO
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Journal Title
Proc Natl Acad Sci U S A
Volume: 116
Pages: 3919-3928
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] A humanized MDCK cell line for the efficient isolation and propagation of human influenza viruses2019
Author(s)
Takada K, Kawakami C, Fan S, Chiba S, Zhong G, Gu C, Shimizu K, Takasaki S, Sakai-Tagawa Y, Lopes TJS, Dutta J, Khan Z, Kriti D, van Bakel H, Yamada S, Watanabe T, Imai M, Kawaoka Y.
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Journal Title
Nat Microbiol
Volume: 4
Pages: 1268-1273
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Isolation of Highly Pathogenic H5N1 Influenza Viruses in 2009-2013 in Vietnam2019
Author(s)
Zhong G, Fan S, Lopes TJS, Le MQ, van Bakel H, Dutta J, Smith GJD, Jayakumar J, Nguyen HLK, Hoang PVM, Halfmann P, Hatta M, Su YCF, Neumann G, Kawaoka Y.
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Journal Title
Front Microbiol
Volume: 10
Pages: 1411
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Serological analysis of Ebola virus survivors and close contacts in Sierra Leone: A cross-sectional study.2019
Author(s)
Halfmann PJ, Eisfeld AJ, Watanabe T, Maemura T, Yamashita M, Fukuyama S, Armbrust T, Rozich I, N'jai A, Neumann G, Kawaoka Y, Sahr F.
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Journal Title
PLoS Negl Trop Dis
Volume: 13
Pages: e0007654
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Identification of a distinct lineage of aviadenovirus from crane feces2019
Author(s)
Mukai Y, Tomita Y, Kryukov K, Nakagawa S, Ozawa M, Matsui T, Tomonaga K, Imanishi T, Kawaoka Y, Watanabe T, Horie M.
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Journal Title
Virus Genes
Volume: 55
Pages: 815-824
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] A Glycolipid adjuvant, 7DW8-5, enhances the protective immune response to the current split influenza vaccine in mice.2019
Author(s)
Feng H, Nakajima N, Wu L, Yamashita M, Lopes TJS, Tsuji M, Hasegawa H, Watanabe T, Kawaoka Y.
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Journal Title
Front Microbio
Volume: 10
Pages: 2157
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Oseltamivir is effective against 1918 influenza virus infection of macaques but vulnerable to escape.2019
Author(s)
Feldmann F, Kobasa D, Embury-Hyatt C, Grolla A, Taylor T, Kiso M, Kakugawa S, Gren J, Jones SM, Kawaoka Y, Feldmann H.
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Journal Title
mBio
Volume: 10
Pages: pii: e02059-19
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Characterization of H7N9 avian influenza viruses isolated from duck meat products.2019
Author(s)
Wu L, Mitake H, Kiso M, Ito M, Iwatsuki-Hirimoto K, Yamayoshi S, Lopes TJS, Feng H, Sumiyoshi R, Shibata A, Osaka H, Imai M, Watanabe T, Kawaoka Y.
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Journal Title
Transbound Emerg Dis
Volume: 67
Pages: 1-7
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Antigenic change in human influenza A(H2N2) viruses detected by using human plasma from aged and younger adult individuals.2019
Author(s)
Matsuzawa Y, Iwatsuki-Horimoto K, Nishimoto Y, Abe Y, Fukuyama S, Hamabata T, Okuda M, Go Y, Watanabe T, Imai M, Arai Y, Fouchier RAM, Yamayoshi S, Kawaoka Y.
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Journal Title
Viruses
Volume: 11
Pages: pii: E978
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Influenza A variants with reduced susceptibility to baloxavir isolated from Japanese patients are fit and transmit through respiratory droplets.2019
Author(s)
Imai M, Yamashita M, Sakai-Tagawa Y, Iwatsuki-Horimoto K, Kiso M, Murakami J, Yasuhara A, Takada K, Ito M, Nakajima N, Takahashi K, Lopes TJS, Dutta J, Khan Z, Kriti D, van Bakel H, Tokita A, Hagiwara H, Izumida N, Kuroki H, Nishino T, Wada N, Koga M, Adachi E, Jubishi D, Hasegawa H, Kawaoka Y.
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Journal Title
Nat Microbiol
Volume: 5
Pages: 27-33
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Serological analysis of Ebola virus survivors and close contacts in Sierra Leone: A cross-sectional study.2019
Author(s)
Halfmann PJ, Eisfeld AJ, Watanabe T, Maemura T, Yamashita M, Fukuyama S, Armbrust T, Rozich I, N'jai A, Neumann G, Kawaoka Y, Sahr F.
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Journal Title
. PLoS Negl Trop Dis
Volume: 13
Pages: e0007654
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] The marmoset as an animal model of influenza.2019
Author(s)
Iwatsuki-Horimoto K, Nakajima N, Kiso M, Takahashi K, Ito M, Inoue T, Horiuchi M, Okahara N, Sasaki E, Hasegawa H, Kawaoka Y.
Organizer
Options X for the Control of Influenza.
Int'l Joint Research
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[Presentation] The marmoset as an animal model of influenza.2019
Author(s)
Iwatsuki-Horimoto K, Nakajima N, Kiso M, Takahashi K, Ito M, Inoue T, Horiuchi M, Okahara N, Sasaki E, Hasegawa H, Kawaoka Y
Organizer
Asian-African Research Forum on Emerging and Reemerging Infections 2019.
Int'l Joint Research
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[Presentation] A humanized MDCK cell line for the efficient isolation and propagation of human influenza viruses.2019
Author(s)
K. Takada, C. Kawakami, S. Fan, S. Chiba, G. Zhong, C. Gu, K. Shimizu, S. Takasaki, Y. Sakai-Tagawa, T. J. S. Lopes, J. Dutta, H. van Bakel, Z. Khan, D. Kriti, S. Yamada, T. Watanabe, M. Imai, Y. Kawaoka.
Organizer
Options X for the control of Influenza
Int'l Joint Research
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