Studies on host factors involved in human norovirus infection using human intestinal organoid

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K07520
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 49060:Virology-related
• Research Institution: National Institute of Infectious Diseases
• Principal Investigator: Hayashi Tsuyoshi 国立感染症研究所, ウイルス第二部, 主任研究官 (80824648)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: ヒトノロウイルス / 腸管オルガノイド / 宿主因子 / 自然免疫 / CRISPR-Cas9

Outline of Final Research Achievements

In this study, I analyzed host factors underlying human norovirus (HuNoV) infection using human intestinal organoid (HIO) being developed recently. By means of RNAseq analysis, I found that HuNoV infection induced host genes associated with anti-viral responses (e.g., JAK-STAT signaling pathway and interferon stimulation genes). Moreover, knockout of STAT1 gene in HIOs does not affect viral replication, suggesting that host antiviral responses governed by JAK-STAT signaling pathway do not play a role in inhibition of HuNoV replication in HIOs.

Free Research Field

ウイルス学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

HuNoVは公衆衛生上重要な病原体として認知されているものの、近年までin vitroでの感染培養系が確立されていなかったこともあり、その病原機構は良く分かっていない。本研究において、HuNoV感染制御因子の同定には至らなかったものの、宿主抗ウイルス応答に主要な役割を担うJAK-STAT経路がHuNoV増殖に抑制に寄与していない可能性を示したことは、HuNoVの増殖メカニズム解明に向けた重要な第一歩となった。さらに、宿主因子解析に必須のツールであるCRISPR-Cas9法による遺伝子欠損腸管オルガノイドを作製する系を確立したことは、今後さらに研究を発展させる上で大きな成果であると考える。