感染動物モデルを用いたMERS-CoVが引き起こす重症肺炎の病態解明と治療法開発

2022 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19K08945
• Research Institution: National Institute of Infectious Diseases
• Principal Investigator: 岩田 奈織子 国立感染症研究所, 感染病理部, 主任研究官 (10360695)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 動物モデル / コロナウイルス / 治療法

Outline of Annual Research Achievements

中東呼吸器症候群（MERS）は、2012年に発見された新興感染症であり、MERSコロナウイルス（MERS-CoV）によって引き起こされる重症肺炎である。MERS-CoVによる重症肺炎の機序はいまだ明らかにされておらず、治療薬やワクチンの開発も進んでいない。MERS-CoVの重症肺炎の原因を知ることは、治療薬開発や感染予防法を解明していく上で非常に重要である。そこで、MERS-CoVの重症化機序を解明するために、MERS-CoVのレセプターを発現するトランスジェニック（Tg）マウスを使用した。このTgマウスは一過性の体重減少と中程度の肺炎を示すが、重症肺炎には至らず回復する。そこで、Tgマウスで重症肺炎と回復時の相違を調べ、MERS-CoVの重症化機序を解明しようと試みた。重症化した患者の血清では、type 1インターフェロン（IFN）の値が低いと報告されている。そこで、抗IFN-AR1抗体を投与し、IFNによるウイルス排除を抑制した状態でTgマウスにMERS-CoVを感染させた。感染後10日間、臨床症状観察を行い、感染後6時間、1、3、5日で肺のウイルス価を測定し、感染後3、5、7日で肺の病理を確認した。結果として、抗IFN-AR1抗体およびアイソタイプコントロール抗体の投与群において、臨床症状、肺のウイルス価の経時的変化、肺病理について両群間に差は見られなかった。つまり、抗IFN-AR1抗体を投与された群は重症化せず、アイソタイプコントロール抗体群と同様に肺炎から回復した。今回の投与方法では抗IFN-AR1抗体の効果が弱く、ウイルス増殖抑制に関わるIFN産生が完全に抑制されていない可能性もあるが、MERS-CoVの重症化にはIFN以外の因子も関与していることが考えられた。したがって、今後も重症化の因子を探索する必要がある。

Research Products

• [Journal Article] Saturation time of exposure interval for cross-neutralization response to SARS-CoV-2: Implications for vaccine dose interval (2023)
  • Author(s): Miyamoto Sho、Shiwa-Sudo Nozomi、Iwata-Yoshikawa Naoko、Sakai Yusuke、Nagata Noriyo、Arashiro Takeshi、Ainai Akira、Moriyama Saya、Kishida Noriko、Watanabe Shinji、Nojima Kiyoko、Seki Yohei、Mizukami Takuo、Hasegawa Hideki、Ebihara Hideki、Fukushi Shuetsu、Suzuki Tadaki
  • Journal Title: iScience Volume: 26 Pages: 106694～106694
  • DOI: 10.1016/j.isci.2023.106694
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Impact of Reinfection with SARS-CoV-2 Omicron Variants in Previously Infected Hamsters (2023)
  • Author(s): Shiwa-Sudo Nozomi、Sakai Yusuke、Iwata-Yoshikawa Naoko、Watanabe Shinji、Yamada Souichi、Kuroda Yudai、Yamamoto Tsukasa、Shirakura Masayuki、Fujisaki Seiichiro、Miyazaki Kaya、Miura Hideka、Nagata Shiho、Fukushi Shuetsu、Maeda Ken、Hasegawa Hideki、Suzuki Tadaki、Nagata Noriyo
  • Journal Title: Journal of Virology Volume: 97 Pages: -
  • DOI: 10.1128/jvi.01366-22
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Specific COVID-19 risk behaviors and the preventive effect of personal protective equipment among healthcare workers in Japan (2023)
  • Author(s): Shimbashi Reiko、Ainai Akira、Iida Shun、Iwata-Yoshikawa Naoko、Sano Kaori、Yamada Souichi、Kuroda Yudai、Okuma Kazu、Nojima Kiyoko、Nagata Noriyo、Fukushi Shuetsu、Maeda Ken、Takahashi Yoshimasa、Suzuki Tadaki、Ohnishi Makoto、Tanaka-Taya Keiko
  • Journal Title: Global Health & Medicine Volume: 5 Pages: 5～14
  • DOI: 10.35772/ghm.2022.01060
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Results from a preclinical study in rodents and a Phase 1/2, randomized, double-blind, placebo-controlled, parallel-group study of COVID-19 vaccine S-268019-a in Japanese adults (2023)
  • Author(s): Sonoyama Takuhiro、Iwata Satoshi、Shinkai Masaharu、Iwata-Yoshikawa Naoko、Shiwa-Sudo Nozomi、Hemmi Takuya、Ainai Akira、Nagata Noriyo、Matsunaga Nobuaki、Tada Yukio、Homma Tomoyuki、Omoto Shinya、Yokokawa Shibata Risa、Igarashi Kenji、Suzuki Tadaki、Hasegawa Hideki、Ariyasu Mari
  • Journal Title: Vaccine Volume: 41 Pages: 1834～1847
  • DOI: 10.1016/j.vaccine.2022.12.025
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Immune response and protective efficacy of the SARS-CoV-2 recombinant spike protein vaccine S-268019-b in mice (2022)
  • Author(s): Homma Tomoyuki、Nagata Noriyo、Iwata-Yoshikawa Naoko、Shiwa-Sudo Nozomi
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 12 Pages: -
  • DOI: 10.1038/s41598-022-25418-5
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Essential role of TMPRSS2 in SARS-CoV-2 infection in murine airways (2022)
  • Author(s): Iwata-Yoshikawa Naoko、Kakizaki Masatoshi、Shiwa-Sudo Nozomi、Okura Takashi、Tahara Maino、Fukushi Shuetsu、Maeda Ken、Kawase Miyuki、Asanuma Hideki、Tomita Yuriko、Takayama Ikuyo、Matsuyama Shutoku、Shirato Kazuya、Suzuki Tadaki、Nagata Noriyo、Takeda Makoto
  • Journal Title: Nature Communications Volume: 13 Pages: -
  • DOI: 10.1038/s41467-022-33911-8
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Intranasal vaccination induced cross-protective secretory IgA antibodies against SARS-CoV-2 variants with reducing the potential risk of lung eosinophilic immunopathology (2022)
  • Author(s): Hemmi Takuya、Ainai Akira、Hashiguchi Takao、Tobiume Minoru、Kanno Takayuki、Iwata-Yoshikawa Naoko、Iida Shun、Sato Yuko、Miyamoto Sho、Ueno Akira、Sano Kaori、Saito Shinji、Shiwa-Sudo Nozomi、Nagata Noriyo、Tamura Koji、Suzuki Ryosuke、Hasegawa Hideki、Suzuki Tadaki
  • Journal Title: Vaccine Volume: 40 Pages: 5892～5903
  • DOI: 10.1016/j.vaccine.2022.08.049
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Immunogenicity and protective efficacy of SARS-CoV-2 recombinant S-protein vaccine S-268019-b in cynomolgus monkeys (2022)
  • Author(s): Hashimoto Masayuki、Nagata Noriyo、Iwata-Yoshikawa Naoko、Shiwa-Sudo Nozomi、Sakai Yusuke、Shirakura Masayuki、Kishida Noriko、Arita Tomoko、Suzuki Yasushi、Watanabe Shinji、Asanuma Hideki、Sonoyama Takuhiro、Suzuki Tadaki、Omoto Shinya、Hasegawa Hideki
  • Journal Title: Vaccine Volume: 40 Pages: 4231～4241
  • DOI: 10.1016/j.vaccine.2022.05.081
  • Peer Reviewed
• [Presentation] マウスモデルを用いたSARS-CoV-2感染におけるTMPRSS2の役割についての解析. (2022)
  • Author(s): 岩田 (吉河) 奈織子, 柿崎正敏, 志和 希, 大倉 喬, 田原舞乃, 福士秀悦, 前田 健, 川瀬みゆき, 冨田有里子, 高山郁代, 松山州徳, 白戸憲也, 鈴木忠樹, 竹田 誠, 永田典代.
  • Organizer: 第69回日本ウイルス学会 (長崎)
• [Presentation] 新型コロナウイルス既感染ハムスターにおけるオミクロン株再感染の可能性. (2022)
  • Author(s): 志和（須藤）希、渡邉真治、岩田（吉河）奈織子、坂井祐介、長谷川秀樹、鈴木忠樹、永田典代.
  • Organizer: 第69回日本ウイルス学会 (長崎)
• [Presentation] SARS-CoV-2 の懸念される変異株 (VOCs) の性質解析. (2022)
  • Author(s): 柿崎正敏、岩田 (吉河) 奈織子, 志和 希, 大倉 喬, 田原舞乃, 福士秀悦, 前田 健, 冨田有里子, 高山郁代, 松山州徳, 白戸憲也, 鈴木忠樹, 永田典代、竹田 誠.
  • Organizer: 第69回日本ウイルス学会 (長崎)
• [Presentation] ODN2006をアジュバントとする経鼻COVID-19ワクチンは広域中和能を有するIgA抗体を誘導し、ワクチン関連呼吸器疾患増強のリスクを軽減できる. (2022)
  • Author(s): 逸見拓矢、相内章、橋口隆生、飛梅実、菅野隆行、岩田（吉河）奈織子、飯田俊、佐藤由子、宮本翔、上野朗、佐野芳、齋藤慎二、志和（須藤）希、永田典代、田村浩二、鈴木亮介、長谷川秀樹、鈴木忠樹.
  • Organizer: 第69回日本ウイルス学会 (長崎)
• [Presentation] SARS-CoV-2変異株の猫における病原性比較. (2022)
  • Author(s): 朴ウンシル、黒田雄大、加来義浩、奥谷晶子、立本完吾、石嶋慧多、堀田明豊、井上雄介、原田倫子、網 康至、宇田晶彦、原田俊彦、志和 希、坂井祐介、岩田奈織子、永田典代、鈴木忠樹、前田 健.
  • Organizer: 第69回日本ウイルス学会 (長崎)
• [Presentation] 経鼻COVID-19組換えタンパク質ワクチンは広域中和能をもつIgA抗体を誘導できる. (2022)
  • Author(s): 逸見拓矢、相内章、橋口隆生、石川青空、飛梅実、菅野隆行、岩田（吉河）奈織子、飯田俊、宮本翔、上野朗、佐野芳、田村浩二、鈴木亮介、長谷川秀樹、鈴木忠樹.
  • Organizer: 第26回日本ワクチン学会 (香川)