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2021 Fiscal Year Research-status Report

レオウイルスベクターを用いた新規粘膜ワクチンの開発に関する研究

Research Project

Project/Area Number 21K19379
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

小林 剛  大阪大学, 微生物病研究所, 教授 (90324847)

Project Period (FY) 2021-07-09 – 2023-03-31
Keywordsレオウイルス / ワクチンベクター
Outline of Annual Research Achievements

世界経済に多大な影響を与えている新型コロナウイルス(SARS-CoV2)は、重篤な呼吸器疾患を引き起こすウイルスであり、現在も収束の目処は立っておらず、新規ワクチン開発は急務である。ノロウイルス(NV)は、冬季の感染性胃腸炎の主な原因ウイルスである。NVでは、動物モデルや培養系の開発が遅れており、ワクチンも実用化されていない。本研究では、10分節二本鎖RNAゲノムを有する哺乳類レオウイルス(MRV)の遺伝子改変技術を用いて、SARS-CoV2およびNVに対する粘膜ワクチンの開発基盤の確立を目的とする。
本年度は、SARS-CoV2のSタンパク質およびNVのVP1タンパク質を発現するMRVの開発を行った。Sタンパク質全長を発現できるMRVの作製には成功しなかったが、Sタンパク質の受容体結合部位(RBD)を発現する組換えMRVの作製を試みた結果、MRV S1分節遺伝子内に2A配列を付加したSタンパク質のRBDを挿入することで、MRV sigma1タンパク質とRBDの両方を同時に発現できる組換えMRVの作製に成功した。感染細胞におけるRBDの発現を調べた結果、顕著な発現が認められた。NVのVP1タンパク質を発現する組換えMRVについては、最初に挿入可能な分節遺伝子のスクリーニングを行い、得られた結果を基にMRV S2分節遺伝子内にVP1タンパク質全長およびVP1タンパク質のPドメインを挿入した組換えMRVの作製を行った。現在、組換えMRV感染細胞における搭載遺伝子の安定性およびタンパク質の発現等について詳細な解析を行っている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

本年度は、SARS-CoV2のSタンパク質およびNVのVP1タンパク質を発現するMRVの作製に成功した。一方、SARS-CoV2のSタンパク質全長を発現できる組換えMRVの作製には成功していないことから引き続き研究を進める必要がある。NVのVP1タンパク質を発現するMRVについては、作製に時間を要したことから、in vitro性状解析に遅れがあった。そのため、これまでの成果はMRVを用いたワクチンベクター開発研究を進めるうえで有用と考えられるが、研究目的を達成する上で研究計画の進捗状況はやや遅れている。

Strategy for Future Research Activity

SARS-CoV2のSタンパク質の全長を発現できるMRVの開発を引き続き進める。得られたSタンパク質のRBDを発現する組換えMRVについてはマウスに経鼻接種し、免疫学的解析を行う。また、SARS-CoV2のハムスター感染モデルを用いてワクチンベクターとしての評価を行う。本年度、作製したNV VP1タンパク質発現MRVのin vitroにおける詳細な性状解析を行う。組換えMRVをマウスに経口投与し、MRVおよびNV VP1タンパク質に対する免疫学的解析を行う。VP1タンパク質に対する中和抗体の解析にはヒト腸管上皮細胞を用いて評価する予定である。

Causes of Carryover

(理由)本年度は様々な新型コロナウイルスS遺伝子やノロウイルスVP1遺伝子の合成、構築の延期により、組換えウイルスの作製、解析が遅延した。そのため、上記実験経過の都合上、研究費に繰越金が生じた。
(使用計画)次年度請求金額については、研究計画に沿って、今後の推進方策を実施するため、必要な実験試薬を購入する。

  • Research Products

    (19 results)

All 2022 2021

All Journal Article (12 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Peer Reviewed: 12 results,  Open Access: 3 results) Presentation (5 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] An increasing trend of human sapovirus infection in Japan, 2009 to 2019: An emerging public health concern2022

    • Author(s)
      Hoque S. A., Nishimura K, Thongprachum A. , Khamrin P. ,Ngan Thi Kim Pham, Islam M. T. , Khandoker n. , Okitsu S, Onda-Shimizu Y , Dey S. K. ,Maneekarn N. , Kobayashi T, Hayakawa S, Ushijima H.
    • Journal Title

      Journal of Infection and Public Health

      Volume: 15 Pages: 315~320

    • DOI

      10.1016/j.jiph.2022.01.019

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] SARS-CoV-2 infection triggers paracrine senescence and leads to a sustained senescence-associated inflammatory response2022

    • Author(s)
      Tsuji S, Minami S, Hashimoto R, Konishi Y, Suzuki T, Kondo T, Sasai M, Torii S, Ono C, Shichinohe S, Sato S, Wakita M, Okumura S, Nakano S, Matsudaira T, Matsumoto T, Kawamoto S, Yamamoto M, Watanabe T, Matsuura Y, Takayama K, Kobayashi T, Okamoto T, Hara E.
    • Journal Title

      Nature Aging

      Volume: 2 Pages: 115~124

    • DOI

      10.1038/s43587-022-00170-7

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ultrasensitive detection of SARS-CoV-2 nucleocapsid protein using large gold nanoparticle-enhanced surface plasmon resonance2022

    • Author(s)
      Yano T, Kajisa T, Ono M, Miyasaka Y, Hasegawa Y, Saito A, Otsuka K, Sakane A, Sasaki T, Yasutomo K, Hamajima R, Kanai Y, Kobayashi T, Matsuura Y, Itonaga M, Yasui T.
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 12 Pages: -

    • DOI

      10.1038/s41598-022-05036-x

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Species A rotavirus reverse genetics: Achievements and prospects2021

    • Author(s)
      Kobayashi T, Patton J.T., Desselberger U.
    • Journal Title

      Virus Research

      Volume: 306 Pages: 198583~198583

    • DOI

      10.1016/j.virusres.2021.198583

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Development of an entirely plasmid-based reverse genetics system for 12-segmented double-stranded RNA viruses2021

    • Author(s)
      Nouda R, Minami S, Kanai Y, Kawagishi T, Nurdin JA, Yamasaki M, Kuwata R, Shimoda H, Maeda K, Kobayash T.
    • Journal Title

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      Volume: 118 Pages: e2105334118

    • DOI

      10.1073/pnas.2105334118

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Monoreassortant Rotaviruses of Multiple G Types Are Differentially Neutralized by Sera From Infants Vaccinated With ROTARIX and RotaTeq2021

    • Author(s)
      J. R. Diller, M. H. Carter, Kanai Y, S. V. Sanchez, Kobayashi T, K. M. Ogdena.
    • Journal Title

      The Journal of Infectious Diseases

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1093/infdis/jiab479

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The Detection of Rotavirus Antigenemia by Immunochromatographic Kits: a Case Series2021

    • Author(s)
      Ushijima H, Hikita T, Kobayashi M, Ngan TKP, Onda-Shimizu Y, Kawagishi T, Okitsu S, Kanai Y, Kobayashi T, Tung P, Ariful SH, Takanashi S, Komoto S, Kattareeya K, Taniguchi K, Niwat M, Hayakawa S, Pattara K.
    • Journal Title

      Clinical Laboratory

      Volume: 67 Pages: 2275~2282

    • DOI

      10.7754/Clin.Lab.2021.210125

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] FAST Proteins: Development and Use of Reverse Genetics Systems for Reoviridae Viruses2021

    • Author(s)
      Kanai Y, Kobayashi T.
    • Journal Title

      Annual Review of Virology

      Volume: 8 Pages: 515~536

    • DOI

      10.1146/annurev-virology-091919-070225

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Epidemiology and genetic diversity of group A rotavirus in pediatric patients with acute gastroenteritis in Thailand, 2018-20192021

    • Author(s)
      Nutthawadee J, Kattareeya K, Arpaporn Y, Kanai Y, Okitsu S, Kobayashi T, Nuthapong U, Ushijima H, Niwat M, Pattara K.
    • Journal Title

      Infection, Genetics and Evolution

      Volume: 95 Pages: 104898~104898

    • DOI

      10.1016/j.meegid.2021.104898

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] DsRNA Sequencing for RNA Virus Surveillance Using Human Clinical Samples2021

    • Author(s)
      Izum T, Morioka Y, Urayama S, Motooka D, Tamura T, Kawagishi T, Kanai Y, Kobayashi T, Ono C, Morinaga A, Tomiyama T, Iseda N, Kosai Y, Inokuchi S, Nakamura S, Tanaka T, Moriishi K, Kariwa H, Yoshizumi T, Mori M, Matsuura Y, Fukuhara T.
    • Journal Title

      Viruses

      Volume: 13 Pages: 1310~1310

    • DOI

      10.3390/v13071310

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Rotavirus reverse genetics systems: Development and application2021

    • Author(s)
      Kanai Y, Kobayashi T.
    • Journal Title

      Virus Research

      Volume: 295 Pages: 198296~198296

    • DOI

      10.1016/j.virusres.2021.198296

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Combining machine learning and nanopore construction creates an artificial intelligence nanopore for coronavirus detection2021

    • Author(s)
      Taniguchi M, Minami S, Ono C, Hamajima R, Morimura A, Hamaguchi S, Akeda Y, Kanai Y, Kobayashi T, Kamitani W, Terada Y, Suzuki K, Hatori N, Yamagishi Y, Washizu N, Takei H, Sakamoto O, Naono N, Tatematsu K, Washio T, Matsuura Y, Tomono K.
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 12 Pages: 3726~3726

    • DOI

      10.1038/s41467-021-24001-2

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] A genome-wide CRISPR-Cas9 screening approach to identify host factors for rotavirus infection CRISPR-Cas9法によるロタウイルス感染に関与する宿主因子のゲノムワイドスクリーニング2021

    • Author(s)
      山﨑 萌子、浜島 りな、金井 祐太、小瀧 将裕、南 昌平、納田 遼太郎、Nurdin Jeffery、小林 剛
    • Organizer
      第68回ウイルス学会学術集会
  • [Presentation] Altered infectivity of rotaviruses in mice treated with antibiotics 抗生物質を投与したマウスにおけるロタウイルスの増殖能2021

    • Author(s)
      金井 祐太、Jeffery Nurdin、南 昌平、納田 遼太郎、山崎 萌子、小林 剛
    • Organizer
      第68回ウイルス学会学術集会
  • [Presentation] Development of an entirely plasmid-based reverse genetics system for 12-segmented double-stranded RNA virus.2021

    • Author(s)
      Ryotaro Nouda, Shohei Minami, Yuta Kanai, Takahiro Kawagishi, Jeffery A. Nurdin, Moeko Yamasaki, Ryusei Kuwata, Hiroshi Shimoda, Ken Maeda, Takeshi Kobayashi.
    • Organizer
      第68回ウイルス学会学術集会
  • [Presentation] Determining the role of rotavirus NSP4 N-glycosylation sites using reverse genetics approach2021

    • Author(s)
      Jeffery A. Nurdin, Yuta Kanai, Tomohiro Kotaki, Takahiro Kawagishi, Shohei Minami, Ryotaro Nouda, Moeko Yamasaki, Takeshi Kobayashi.
    • Organizer
      第68回ウイルス学会学術集会
  • [Presentation] Analysis of intestinal epithelial cells differentiated from human induced pluripotent stem cells as a more suitable tool for the study of SARS-CoV-22021

    • Author(s)
      Shohei Minami, Naomi Matsumoto, Ryotaro Nouda, Jeffery Nurdin, Moeko Yamasaki, Tomohiro Kotaki, Yuta Kanai, Shintaro Sato, Takeshi Kobayashi.
    • Organizer
      第68回ウイルス学会学術集会
  • [Book] 医学のあゆみ280巻9号 ウイルスを創る,ウイルスを視る2021

    • Author(s)
      金井祐太、納田遼太郎、小林 剛
    • Total Pages
      911-915
    • Publisher
      医歯薬出版株式会社
  • [Book] 創薬研究者がこれだけは知っておきたい最新のウイルス学2021

    • Author(s)
      金井祐太、納田遼太郎、山﨑萌子、小林 剛
    • Total Pages
      40-49
    • Publisher
      技術情報協会
    • ISBN
      978-4-86104-855-5

URL: 

Published: 2022-12-28  

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