Pathogenesis of Influeza virus-associated encephalopathy

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K15638
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 51030:Pathophysiologic neuroscience-related
• Research Institution: Osaka University (2023); National Institutes of Biomedical Innovation, Health and Nutrition (2021-2022)
• Principal Investigator: Kimura-Ohba Shihoko 大阪大学, 大学院医学系研究科, 特任助教(常勤) (70824184)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: インフルエンザ脳症 / 脳血管内皮細胞 / 脳浮腫 / インフルエンザウイルス / ウイルス蛋白

Outline of Final Research Achievements

Influenza viral entry to brain endothelia and translation of viral protein in the endothelia provokes Influenza-associated encephalopathy (IAE). Viral protein accumulation in brain endothelia induced endothelial necroptosis and this viral protein was also found in astrocytic cytoplasm and footprocess. Both endothelial necroptosis and astrocytic functional deteoriration lead to blood brain disruption and severe vasogenic brain edema.
This IAE pathogenesis, with severe brain edema caused by IAV, could be established without viral proliferation. Earlier inhibition of viral transcription and translation in brain endothelia improved lethality of IAE model mice. The regulation of viral transcription and translation is the key for the treatment of IAE.

Free Research Field

小児神経学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

インフルエンザ関連脳症（IAE）は明確な発症原因が不明で、根本的治療法も存在しない疾患でしたが、今回インフルエンザウイルスの脳の血管内皮細胞への直接感染とウイルス蛋白の内皮細胞への蓄積がIAEの発症原因になっていることがわかりました。
ウイルスが感染することとウイルス蛋白が大量に産生されることが脳症を引き起こし脳浮腫の進行を促進しているため、このウイルス蛋白の転写/翻訳を止める薬剤を投与したところ、予防投与では100％、時間差投与でも50％脳症の発症を抑制できました。脳内でのウイルス蛋白の産生を抑えることができれば、脳症の発症を予防/進行を防ぐことができますので、実際の診療に還元する予定です。