2018 Fiscal Year Annual Research Report
インフルエンザウイルスの増殖過程におけるノイラミニダーゼの役割
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17J04123
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
髙田 光輔 東京大学, 大学院医学系研究科, 特別研究員(DC1)
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2017-04-26 – 2020-03-31
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| Keywords | インフルエンザウイルス / H3N2 / ノイラミニダーゼ / ヘマグルチニン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
インフルエンザウイルスは、HA蛋白質のシアル酸結合によって細胞に感染すると考えられている。しかし、近年分離されたH3N2季節性インフルエンザウイルスのHA蛋白質は赤血球凝集活性が低下し（Lin et al., PNAS, 2013）、NA蛋白質はシアル酸を介して赤血球凝集することが示唆されている（Gulati et al., PLoS One, 2013）。そこで、HA蛋白質の赤血球凝集活性が著しく低下したH3N2季節性ウイルスと、HA蛋白質の赤血球凝集活性が低下していないH3N2季節性ウイルスのNA蛋白質の性質を比較し、NA蛋白質のシアル酸結合の意義と、それによるウイルス感染への影響を明らかにする。
1年度目に、比較解析するウイルス株を選定し、HA蛋白質の性状を明らかにした。本年度は、赤血球凝集活性が著しく低下したH3N2季節性ウイルスと、赤血球凝集活性が低下していないH3N2季節性ウイルスのNA蛋白質の性質を比較した。異なる株由来のNA蛋白質を持つリアソータントウイルスを作出し、作出したウイルスのシアリダーゼ活性を比較したところ、赤血球凝集活性が低下したH3N2季節性ウイルスのNA蛋白質は、赤血球凝集活性が低下していないH3N2季節性ウイルスのNA蛋白質と比較してシアルダーゼ活性が低いことが明らかとなった。
ウイルスの感染効率を評価するために、ヒト型レセプターを過剰発現するMDCK細胞（AX4）を用い、H3N2リアソータントウイルスを作出した。しかし、作出したリアソータントウイルスの力価が低いという問題点が発覚した。そこで、ヒト上気道上皮細胞のシアル酸レセプター発現パターンを模範したヒト化MDCK細胞（hCK）を樹立し、リアソータントウイルスの力価が低いという問題点を解決した。
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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
赤血球凝集活性が低下したH3N2季節性ウイルスと、赤血球凝集活性が低下していないH3N2季節性ウイルスのNA蛋白質は性質が異なっていた。さらに、hCK細胞を樹立し、H3N2ウイルスの力価が低いという問題点を解決した。これまでの研究はおおむね、計画通りに進んでおり、リアソータントウイルスを用いて、近年のH3N2季節性インフルエンザウイルスのNA蛋白質の性質の違いによるウイルス感染への影響を明らかにできると期待される。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの研究によって、過去のH3N2流行株[A/Hong Kong/1/68(H3N2) (HK68と略す)・A/Wuhan/359/1995(H3N2) (Wu95と略す)]と、近年のH3N2流行株[A/Tokyo/UT-IMS2-1/2014(H3N2) (Tokyo2と略す)]のNA蛋白質は性状が異なることが明らかとなった。さらに、H3N2季節性インフルエンザウイルスを効率よく増殖するヒト化MDCK細胞（hCK）を樹立したことで、H3N2季節性ウイルスの感染価が低いという問題点を解決した。
今後、樹立したhCK細胞を用い、HAおよびNA遺伝子がTokyo2由来のウイルス(Tokyo2-HA/Tokyo2NA)ならびに、HA遺伝子がTokyo2由来でNA遺伝子がHK68由来またはWu95由来のウイルス(Tokyo2-HA/HK68-NA、Tokyo2-HA/Wu95-NA)を作出する。さらに、hCK細胞で作製したリアソータントウイルスを用いて、NA蛋白質の性質の違いによるウイルス感染への影響を検証する。分化させたヒト呼吸上皮細胞を用い、異なるNA蛋白質を持つH3N2ウイルスの感染効率を比較する。
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Research Products
(3 results)
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[Journal Article] A humanized MDCK cell line for the efficient isolation and propagation of human influenza viruses.2019
Author(s)
Kosuke Takada, Chiharu Kawakami, Shufang Fan, Shiho Chiba, Gongxun Zhong, Chunyang Gu, Kohei Shimizu, Sara Takasaki, Yuko Sakai-Tagawa, Tiago J. S. Lopes, Jayeeta Dutta, Harm van Bakel, Zenab Khan, Divya Kriti, Shinya Yamada, Tokiko Watanabe, Masaki Imai, Yoshihiro Kawaoka
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Journal Title
Nature Microbiology
Volume: 印刷中
Pages: 印刷中
DOI
Peer Reviewed / Open Access / 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)
Kosuke Takada, Chiharu Kawakami, Shufang Fan, Shiho Chiba, Gongxun Zhong, Chunyang Gu, Kohei Shimizu, Sara Takasaki, Yuko Sakai-Tagawa, Tiago J. S. Lopes, Jayeeta Dutta, Harm van Bakel, Zenab Khan, Divya Kriti, Shinya Yamada, Tokiko Watanabe, Masaki Imai, Yoshihiro Kawaoka
Organizer
Influenza and Other Infections Symposium
Int'l Joint Research
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