exploration of the function and regulatory mechaism of cell membrane protrusions in influenza virus-associated bacterial pneumonia

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K15265
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 47030:Pharmaceutical hygiene and biochemistry-related
• Research Institution: Nagasaki University (2023); Ritsumeikan University (2021-2022)
• Principal Investigator: noyori osamu 長崎大学, 高度感染症研究センター, 助教 (30737151)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: インフルエンザウイルス / ナノチューブ / 共感染 / 黄色ブドウ球菌 / 細胞間伝播

Outline of Final Research Achievements

In this study, we observed that nanotubes, which facilitate the transfer of viral proteins such as NP, HA, and NS1 from infected cells to uninfected cells, were more prevalent in cells co-infected with influenza virus and Staphylococcus aureus compared to cells solely infected with influenza virus. Furthermore, it was found that the nanotube formation was significantly suppressed under the treatment of actin polymerization inhibitor, leading to a notable decrease in the transfer of NP to uninfected cells. Collectively, it was assumed that additionally formed nanotubes between co-infected cells and uninfected cells have the potential to facilitate cell-to-cell viral spread, particularly in the presence of a viral secretion inhibitor and/or neutralizing antibody.

Free Research Field

ウイルス学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

インフルエンザウイルスと細菌に共感染した患者では肺炎の重症化がみられる。その原因の一つとして、治療薬の効果減弱が挙げられるが、そのメカニズムについては不明な点が多い。本課題において、ウイルス分泌阻害薬存在下で、インフルエンザウイルス単独感染細胞と比較して、インフルエンザウイルスと黄色ブドウ球菌の共感染細胞は、より多くのナノチューブを形成し、効率的にウイルスタンパク質を細胞間輸送していることが分かった。本研究成果は、これまでに不明であったインフルエンザ関連細菌性肺炎患者における治療薬の効果減弱の原因解明に向けた新たな知見の一助となる可能性が有る。