Sialic acid-independent infection mechanism of H5N1 highly pathogenic avian influenza viruses

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K08854
• Research Institution: Tokyo Metropolitan Geriatric Hospital and Institute of Gerontology
• Principal Investigator: 梶原 直樹 地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所), 東京都健康長寿医療センター研究所, 研究員 (70453917)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 芝崎 太 公益財団法人東京都医学総合研究所, 病院等連携支援センター, 研究員 (90300954) [Withdrawn]
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: インフルエンザ / H5N1 / ヘマグルチニン / シアル酸 / 中和抗体 / エピトープ

Outline of Annual Research Achievements

我々は、H5N1亜型の高病原性鳥インフルエンザウイルスの感染阻害薬の開発を目標に、シアル酸非依存的な感染経路の分子機構の解明を進めてきた。これまでの研究より、H5亜型のヘマグルチニン (HA)に対する抗H5 HA抗体 (3B9および14A7)がH5N1高病原性鳥インフルエンザウイルス (A/Vietnam/UT3040/2004)のシアル酸非依存的な感染を著しく阻害することを見出した。また、組み換えHAタンパク質に対する抗H5 HA抗体の反応性およびHAタンパク質のアミノ酸配列の比較解析より、抗H5 HA抗体のエピトープを同定した。
抗H5 HA抗体のエピトープの機能的な重要性を明らかにするため、本年度はまず各種ベクターを構築し、293T細胞とMDCK細胞を用いてリバースジェネティクス法による組換えインフルエンザウイルスの作出を行った。培養上清中に産生されたウイルスを再度、MDCK細胞に感染させ、ウイルスの力価をプラークアッセイにより測定した。次に、免疫細胞染色とフローサイトメトリーを用いて、親株またはシアル酸欠損細胞に対する組み換えウイルスの感染能を評価した。その結果、抗H5 HA抗体 (3B9および14A7)のエピトープにアミノ酸変異を導入した組み換えインフルエンザウイルスでは、シアル酸欠損細胞への感染能が顕著に低下した。すなわち、本年度はH5N1高病原性鳥インフルエンザウイルス (A/Vietnam/UT3040/2004)のシアル酸非依存的な感染におけるHAタンパク質の重要なアミノ酸の同定に成功した。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

本年度は、リバースジェネティクス法による組み換えインフルエンザウイルスの作出を進め、シアル酸欠損細胞への感染能を評価した。しかしながら、組み換えインフルエンザウイルスの作出に予想以上の時間を要し、シアル酸非依存的感染における宿主因子の同定などの課題を当初の計画通りに進めることができなかったため、「やや遅れている」と評価した。

Strategy for Future Research Activity

前述の通り、本年度は抗H5 HA抗体のエピトープに変異を導入することによって、H5N1高病原性鳥インフルエンザウイルスのシアル酸非依存的感染における重要なアミノ酸を同定した。今後の研究では抗H5 HA抗体のエスケープ変異株を入手し、シアル酸欠損細胞への感染能を評価する。

Causes of Carryover

(理由) 現在までの進捗状況に記述した通り、組換えインフルエンザウイルスを作出に予想以上の時間を要し、宿主因子の探索・評価を行うことができなかった。当初の計画通りに研究を進めることができなかったため、次年度使用額が生じた。
(使用計画) 生じた次年度使用額については、次年度中に使用する。使用目的は、主として交付申請書に記載の通りであり、未解決の研究課題を実施するために使用する。具体的には、分子生物学実験試薬、細胞培養試薬、抗体等の一般試薬などの物品購入費として使用する予定である。