2017 Fiscal Year Annual Research Report
新規培養系を利用したB型肝炎ウイルス侵入機序・宿主因子の包括的解析
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17H04085
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| Research Institution | National Institute of Infectious Diseases |
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Principal Investigator |
渡士 幸一 国立感染症研究所, ウイルス第二部, 主任研究官 (40378948)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | HBV / NTCP |
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| Outline of Annual Research Achievements |
B型肝炎ウイルス(HBV)はヒト肝細胞に特異的に感染するが、宿主細胞への感染機序及び選択性を理解するためには、ウイルスの細胞内への侵入過程を制御するメカニズムを明らかにする必要がある。HBVの細胞側受容体としてsodium taurocholate cotransporting polypeptide (NTCP)が知られているが、NTCPがどのようにHBV侵入を媒介するか、またNTCPがどのような制御を受けてHBV感染の程度を決定しているかに関してはほとんど明らかではない。本研究ではHBV感染を制御する宿主因子をスクリーニングにより同定し、その分子機構を解析した。本研究には主にこれまでに我々が樹立したHBV感染培養系を用いた。スクリーニングによって同定された複数の候補因子に着目し、これらが感染過程のどこを阻害するか、またNTCPとの相互作用の有無を決定した。またNTCPとの相互作用が得られたものに関しては、NTCPが関わるどのイベントを制御するかを解析することで、HBV感染における役割を調べた。さらに侵入過程にあるHBVを可視化し、これら因子との関連性を調べた。以上の検討により本研究では、NTCP依存的、非依存的にHBV感染を制御する複数の宿主因子候補を同定した。今後さらに分子機構を詳細に解析することにより、HBV感染メカニズムだけでなく、HBV侵入動態、種特異的感染を決定する機構、また新たな抗HBV薬開発に資する知見が得られると期待できる。
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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
本研究では主に以下の点に関して検討した。
（１）HBV侵入の各ステップを制御する宿主因子の同定および作用機序の解明：宿主因子A：siRNAで内在性発現をノックダウンすることにより細胞表面のNTCP発現が低下することが認めら、これに伴って蛍光HBVエンベロープペプチドの細胞表面への吸着が低下することが認められた。またこれによりHBVおよびHDV感染が低下した。：宿主因子B：siRNAによる内在性発現低下により蛍光HBVエンベロープペプチドの細胞表面への吸着およびNTCP依存性胆汁酸取り込みには影響を与えなかった。またHBV感染が低下した一方で、HDV感染には大きな影響を与えなかった。以上により宿主因子AはNTCP制御を介してHBV感染を規定していること、宿主因子Bは侵入後期過程に関与していることが示唆された。
（２）HBVの細胞内内在化の開始要因となる宿主環境・分子機序の解明：蛍光HBVエンベロープペプチドは細胞表面に吸着後、4-8時間を経て内在化するが、この内在化を10-30分に速める外的刺激を同定した。またこの時、タイムラプス顕微鏡観察により、蛍光HBVエンベロープペプチドとNTCPが共に内在化していくことが認められた。
（３）HBVが宿主因子を乗っ取り、侵入を開始する機構の解明：HBV粒子により（２）に関わるシグナル経路が活性化されるという予備的結果を得た。そこでHBV粒子のどの因子が内在化活性化に関わるのかを現在検討している。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究によりHBV感染を制御する複数の宿主因子候補が得られた。今後これらの因子がどのようにNTCP受容体機能あるいはHBV感染を制御しているのかを解析する。またこれらは新たな創薬標的となる可能性があるので、これら因子のリコンビナントタンパク質精製およびこれを用いた結合化合物のスクリーニングを構築し、HBV感染阻害薬同定を目指す。
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[Journal Article] Chemical array system, a platform to identify novel hepatitis B virus entry inhibitors targeting sodium taurocholate cotransporting polypeptide2018
Author(s)
Kaneko M, Futamura Y, Tsukuda S, Kondoh Y, Sekine T, Hirano H, Fukano K, Ohashi H, Saso W, Morishita R, Matsunaga S, Kawai F, Ryo A, Park SY, Suzuki R, Aizaki H, Ohtani N, Sureau C, Wakita T, Osada H, Watashi K
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Journal Title
Sci Rep
Volume: 8
Pages: 2769
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Functional association of cellular microtubules with viral capsid assembly supports efficient hepatitis B virus replication2017
Author(s)
Iwamoto M, Cai D, Sugiyama M, Suzuki R, Aizaki H, Ryo A, Ohtani N, Tanaka Y, Mizokami M, Wakita T, Guo H, Watashi K
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Journal Title
Sci Rep
Volume: 7
Pages: 10620
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] Identification of HBV entry inhibitors without interfering with the NTCP transporter activity2017
Author(s)
Kento Fukano, Satomi Shimura, Michael Peel, Ann Sluder, Fumihiro Kawai, Senko Tsukuda, Ryosuke Suzuki, Hideki Aizaki, Sam-Yong Park, Takaji Wakita, Yuki Ogasawara, Koichi Watashi
Organizer
5th JAPAN-TAIWAN-KOREA HBV Research Symposium 2017
Int'l Joint Research
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[Presentation] C型慢性肝炎のウイルス学的著効（SVR）後の肝実質細胞のオルガネラ異常の解析2017
Author(s)
青柳東代, 飯島尋子, Francesc Puig-Basagoiti, Zheng Xin, Yu Ting Kao, Gewaid E. Hossam, 在津拓馬, 松田麻未, 渡士幸一, 鈴木亮介, 政木隆博, 島田紀明, 加藤慶三, 坪田昭人, 三又絢子, 酒巻有里子, 市野瀬志津子, 和氣健二郎, 脇田隆字, 相崎英樹
Organizer
第27回抗ウイルス療法学会学術集会・総会
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[Presentation] Abnormal organelles were continuously observed in sustained virological response (SVR) patients2017
Author(s)
Haruyo Aoyagi, Hiroko Iijima, Francesc Puig-Basagoiti, Zheng Xin, Yu Ting Kao, Gewaid E. Hossam, Takuma Zaitsu, Mami Matsuda, Koichi Watashi, Ryosuke Suzuki, Takahiro Masaki, Noritomo Shimada, Keizo Kato, Akihito Tsubota, Ayako Mimata, Yuriko Sakamaki, Shizuko Ichinose, Kenjiro Wake, Takaji Wakita, Hideki Aizaki
Organizer
The Asian Pacific Associaton for the Study of the Liver - Single Topic Conference 2017 Nagasaki
Int'l Joint Research
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[Presentation] Sphingomyelin participates in the formation of Hepatitis C virus membrane replication vesicles2017
Author(s)
Hossam E. GEWAID, Haruyo AOYAGI, Minetaro ARITA, Koichi WATASHI, Ryosuke SUZUKI, Hussein ALY, Keigo KUMAJAI, Toshiyuki YAMAJI, Masayoshi FUKASAWA, Ayako MIMATA, Yuriko SAKAMAKI, Shizuko ICHINOSE, Kentaro HANADA, Takaji WAKITA, Hideki AIZAKI
Organizer
American Society for Virology - 2017 Annual Meeting
Int'l Joint Research
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[Presentation] The integrity of cellular microtubule structure is important for an efficient HBV capsid formation2017
Author(s)
Iwamoto M, Cai D, Sugiyama M, Suzuki R, Aizaki H, Ryo A, Ohtani N, Tanaka Y, Mizokami M, Wakita T, Guo H, Watashi K
Organizer
2017 International HBV Meeting The Molecular Biology of Hepatitis B Viruses
Int'l Joint Research
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[Presentation] Membrane protein, embryonic lethal, abnormal vision, drosophila-like 1, interacts with NS5A and involves in hepatitis C virus replication2017
Author(s)
Kao YT, Goto K, Aoyagi H, Hossam GE, Zheng X, Puig-Basagoiti F, Watashi K, Suzuki R, Yamagoe S, Dohmae N, Suzuki T, Okushin K, Tsutsumi T, Yotsuyanagi H, Moriya K, Koike K, Suzuki T, Wakita T, Aizaki H
Organizer
The 65th Annual Meeting of the Japanese Society for Virology
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[Presentation] Interaction of hepatitis B virus core protein with microtubles is important for the efficient capsid formation2017
Author(s)
Iwamoto M, Cai D, Sugiyama M, Suzuki R, Aizaki H, Ryo A, Ohtani N, Tanaka Y, Mizokami M, Wakita T, Watashi K
Organizer
The 65th Annual Meeting of the Japanese Society for Virology
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[Presentation] Generation of hepatitis C virus vaccine antigen based on Japanese encephalitis virus subviral particles2017
Author(s)
Yato K, Matsuda M, Watanabe N, Nakajima S, Fujimoto A, Watashi K, Aizaki H, Kato T, Tamura K, Wakita T, Suzuki R
Organizer
The 65th Annual Meeting of the Japanese Society for Virology
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[Presentation] Crosstalk of Xenobiotic Metabolism Pathway with Lipid Metabolism regulates the Host Permissiveness to Hepatitis C Virus Production2017
Author(s)
Hirofumi Ohashi, Syo Nakajima, Sulyi Kim, Ryosuke Suzuki, Hideki Aizaki, Masayoshi Fukasawa, Shinji Kamisuki, Fumio Sugawara, Naoko Ohtani, Takaji Wakita, Koichi Watashi
Organizer
第14回ウイルス学キャンプin湯河原
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[Presentation] Antiviral effect of bile acid derivatives on hepatitis B virus infection2017
Author(s)
Okumura A, Ito K, Watashi K, Takeuchi J, Inoue R, Suzuki S, Sakamoto K, Okutsu S, Umezawa K, Wakita T, Yoneda M
Organizer
2017 International HBV Meeting The Molecular Biology of Hepatitis B Viruses
Int'l Joint Research
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[Presentation] An Epidemiology Study of Acute Hepatitis B in Japan, April 1999 ~ December 20152017
Author(s)
Zheng X, Aoyagi H, Hossam G, Zaitsu T, Puig-Basagoiti F, Kao Y, Watashi K, Suzuki R, Takahashi T, Sunagawa T, Oishi K, Wakita T, Aizaki H
Organizer
2017 International HBV Meeting The Molecular Biology of Hepatitis B Viruses
Int'l Joint Research
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[Presentation] NS5A-Associated Membrane Protein, Embryonic Lethal, Abnormal Vision, Drosophila-Like 1, Involves in Hepatitis C Replication2017
Author(s)
Kao YT, Goto K, Aoyagi H, Hossam GE, Zheng X, Puig-Basagoiti F, Watashi K, Suzuki R, Yamagoe S, Dohmae N, Suzuki T, Okushin K, Tsutsumi T, Yotsuyanagi H, Moriya K, Koike K, Suzuki T, Wakita T, Aizaki H
Organizer
24th International Symposium on Hepatitis C Virus and Related Viruses
Int'l Joint Research
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[Presentation] Novel Crosstalk of Xenobiotic Response with Lipid Metabolism Regulates the Host Permissivenessto Hepatitis C Virus Production2017
Author(s)
Ohashi H, Nakajima S, Kim S, Suzuki R, Aizaki H, Fukasawa M, Kamisuki S, Sugawara F, Ohtani N, Wakita T, Watashi K
Organizer
24th International Symposium on Hepatitis C Virus and Related Viruses
Int'l Joint Research
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[Presentation] Human hepatic stellate cells are permissive for hepatitis C virus infection/replication and play important roles in fibrosis2017
Author(s)
Zheng X, Zaitsu T, Aoyagi H, Matsuda M, Watanabe N, Fujimoto A, Watashi K, Suzuki R, Fukuhara T, Matsuura Y, Ichinose S, Wake K, Suzuki T, Iijima H, Yokoyama H, Masaki T, Matsuura T, Tamura K, Wakita T, Aizaki H
Organizer
The 65th Annual Meeting of the Japanese Society for Virology
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[Presentation] Abnormal hepatocellular organelles remain to be observed in sustained virological response patients2017
Author(s)
Aoyagi H, Iijima H, Puig-Basagoiti F, Zheng X, Kao YT, Hossam GE, Matsuda M, Watashi K, Suzuki R, Masaki T, Aizawa N, Shimada N, Kato K, Tsubota A, Mimata A, Sakamaki Y, Ichinose S, Wake K, Wakita T, Aizaki H
Organizer
The 65th Annual Meeting of the Japanese Society for Virology
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