2021 Fiscal Year Research-status Report
新型コロナウイルスによる慢性呼吸機能障害の治療法開発に向けた肺再生障害機序の解明
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21K20767
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| Research Institution | National Institute of Infectious Diseases |
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Principal Investigator |
志和 希 国立感染症研究所, 感染病理部, 研究員 (40902416)
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| Project Period (FY) |
2021-08-30 – 2023-03-31
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| Keywords | 新型コロナウイルス感染症 / ウイルス感染症 / 動物モデル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、新型コロナウイルス（SARS-CoV-2）感染の肺におけるウイルス感染細胞と組織幹細胞の発現動態に着目し、ウイルス感染による幹細胞応答の変化が肺の再生に与える影響を明らかにすることで肺の再生障害機序の解明を目指している。
初年度はウイルス感染時の組織幹細胞の発現動態を明らかにするため、SARS-CoV-2感染マウスモデルを利用して感染初期の肺におけるウイルスタンパクや肺組織、組織幹細胞マーカーの発現・分布について病理組織学的手法を用いて基礎検討を行った。その結果、細気管支内の変性を伴うCC10陽性上皮細胞が多数観察され、これに一致してウイルス抗原陽性像が認められた。超微形態学的にもこれらはクラブ細胞であり、細胞表面と細胞質内に多数のウイルス粒子が観察された。細胞質内にはウイルスの複製過程を示すDouble Membrane Vesicleが多数観察された。一方で、細気管支内の線毛細胞にはウイルス感染・増殖を示唆する像は認められなかった。肺胞領域では変性を伴うII型肺胞上皮細胞が観察され、細胞表面と細胞質内にウイルス粒子が存在したが、その粒子数はクラブ細胞よりも比較的少数であった。
以上の結果から、細気管支のクラブ細胞がSARS-CoV-2感染マウスモデルの肺における主要な初期感染・複製部位であることが明らかとなった。クラブ細胞は、肺胞傷害後にガス交換を担う肺胞上皮細胞へと分化する組織幹細胞であることから、SARS-CoV-2がこのクラブ細胞に感染することで肺機能の再生に影響する可能性がある。今後、その他の組織幹細胞マーカーについても検討する予定である。また、マウスで得られた知見が動物種を超えて確認できることをハムスターモデルにより検証中である。
これまでに得られた結果については、学会発表にて成果を報告した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
新型コロナウイルスの対応により解析に必要な実験開始が遅れていることから、全体計画としてはやや遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は各種タンパクとゲノムの発現分布を調べるために免疫組織化学的検索とin situ hybridization 法を行い、必要に応じて電子顕微鏡学的検索による微細構造の解析も進める。
また、インフルエンザウイルスによる肺傷害マウスモデルを作製し、インフルエンザウイルスとSARS-CoV-2のマウスモデルにおける組織幹細胞の発現動態を比較検討する。
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| Causes of Carryover |
年度末納品等にかかる支払いが、令和４年４月１日以降となったため。
当該支出分については次年度の実支出額に計上予定であるが、令和３年度分についてはほぼ使用済みである。
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[Journal Article] A lethal mouse model for evaluating vaccine-associated enhanced respiratory disease during SARS-CoV-2 infection2022
Author(s)
Iwata-Yoshikawa N, Shiwa N, Sekizuka T, Sano K, Ainai A, Hemmi T, Kataoka M, Kuroda M, Hasegawa H, Suzuki T, Nagata N
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Journal Title
Sci Adv
Volume: 8(1)
Pages: -
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Neutralizing-antibody-independent SARS-CoV-2 control correlated with intranasal-vaccine-induced CD8/T cell responses2022
Author(s)
Ishii H, Nomura T, Yamamoto H, Nishizawa M, Thu Hau TT, Harada S, Seki S, Nakamura-Hoshi M, Okazaki M, Daigen S, Kawana-Tachikawa A, Nagata N, Iwata- Yoshikawa N, Shiwa N, Suzuki T, Park ES, Ken M, Onodera T, Takahashi Y, Kusano K, Shimazaki R, Suzaki Y, Ami Y, Matano T
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Journal Title
Cell Rep Med
Volume: 3(2)
Pages: -
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Vaccination-infection interval determines cross-neutralization potency to SARS- CoV-2 Omicron after breakthrough infection by other variants2022
Author(s)
Miyamoto S, Arashiro T, Adachi Y, Moriyama S, Kinoshita H, Kanno T, Saito S, Katano H, Iida S, Ainai A, Kotaki R, Yamada S, Kuroda Y, Yamamoto T, Ishijima K, Park ES, Inoue Y, Kaku Y, Tobiume M, Iwata-Yoshikawa N, Shiwa-Sudo N, et al
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Journal Title
Med (N Y)
Volume: 3(4)
Pages: 249-261
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Isolation of human monoclonal antibodies with neutralizing activity to a broad spectrum of SARS-CoV-2 viruses including the Omicron variants2022
Author(s)
Ueno M, Iwata-Yoshikawa N, Matsunaga A, Okamura T, Saito S, Ashida S, Yoshida I, Nagashima M, Asakura H, Yaoita Y, Suzuki J, Sadamasu K, Yoshimura K, Kutsuna S, Shiwa-Sudo N, Nagata N, Suzuki T, Suzuki A, Okamoto M, Kimura M, Ohmagari N, Miura R, Ishizaka Y
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Journal Title
Antiviral Res
Volume: 201
Pages: -
DOI
Peer Reviewed
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