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

2022 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21K20767
• Research Institution: National Institute of Infectious Diseases
• Principal Investigator: 志和 希 国立感染症研究所, 感染病理部, 研究員 (40902416)
• Project Period (FY): 2021-08-30 – 2023-03-31
• 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

Outline of Annual Research Achievements

前年度は、新型コロナウイルス（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クラブ細胞（Clubcell 10-kDa protein; CC10）の発現動態を中心に検索を行い、組織幹細胞の１つである細気管支のクラブ細胞が主要な初期感染・複製部位となっていることで肺機能の再生に影響している可能性を示した。そこで、今年度はSARS-CoV-2感染シリアンハムスターモデルの感染初期の肺を用いて、マウスで得られた知見が動物種を超えて確認できるかどうか検証した。その結果、シリアンハムスターにおいても細気管支内に変性を伴うCC10陽性を示すクラブ細胞が観察され、免疫二重染色の結果よりこのCC10陽性細胞に一致してウイルス抗原陽性像が認められた。今後より詳細な解析のため超微形態学的検索等を実施する必要があるが、シリアンハムスターにおいてもマウスと同様にSARS-CoV-2が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考えられた。
また、シリアンハムスターを利用したSARS-CoV-2再感染モデルを用いて、従来株あるいはオミクロン株既感染個体へのオミクロン株再感染が肺組織に与える影響を病理組織化学的に精査した。その結果、再感染前の肺には細気管支上皮細胞や肺胞上皮細胞の軽度の再生像（過形成）やフィブリン沈着など初感染時の影響と考えられる病変が軽度に残るものの、再感染後の肺に急性炎症やウイルス抗原、再感染による疾患増悪を示唆する所見は認めらなかった。以上の結果から、初感染により獲得した免疫は再感染後の肺炎発症を抑制する可能性が示唆され、学術集会および論文にてその成果を報告した(Shiwa-Sudo N, et al. J Virol. 2023)。

Research Products

• [Journal Article] Results from a preclinical study in rodents and a Phase 1/2, randomized, double-blind, placebo-controlled, parallel-group study of COVID-19 vaccine S-268019-a in Japanese adults (2023)
  • Author(s): Sonoyama Takuhiro、Iwata Satoshi、Shinkai Masaharu、Iwata-Yoshikawa Naoko、Shiwa-Sudo Nozomi、Hemmi Takuya、Ainai Akira、Nagata Noriyo、Matsunaga Nobuaki、Tada Yukio、Homma Tomoyuki、Omoto Shinya、Yokokawa Shibata Risa、Igarashi Kenji、Suzuki Tadaki、Hasegawa Hideki、Ariyasu Mari
  • Journal Title: Vaccine Volume: 41 Pages: 1834～1847
  • DOI: 10.1016/j.vaccine.2022.12.025
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Impact of Reinfection with SARS-CoV-2 Omicron Variants in Previously Infected Hamsters (2023)
  • Author(s): Shiwa-Sudo Nozomi、Sakai Yusuke、Iwata-Yoshikawa Naoko、Watanabe Shinji、Yamada Souichi、Kuroda Yudai、Yamamoto Tsukasa、Shirakura Masayuki、Fujisaki Seiichiro、Miyazaki Kaya、Miura Hideka、Nagata Shiho、Fukushi Shuetsu、Maeda Ken、Hasegawa Hideki、Suzuki Tadaki、Nagata Noriyo
  • Journal Title: Journal of Virology Volume: 97 Pages: e01366-22
  • DOI: 10.1128/jvi.01366-22
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Immunogenicity and protective efficacy of SARS-CoV-2 recombinant S-protein vaccine S-268019-b in cynomolgus monkeys (2022)
  • Author(s): Hashimoto Masayuki,Nagata Noriyo,Homma Tomoyuki,Maeda Hiroki,Dohi Keiji,Seki Naomi M,Yoshihara Ken,Iwata-Yoshikawa Naoko,Shiwa-Sudo Nozomi,Sakai Yusuke,Shirakura Masayuki,Kishida Noriko,Arita Tomoko,Suzuki Yasushi,Watanabe Shinji,Asanuma Hideki,Sonoyama Takuhiro,Suzuki Tadaki,Omoto Shinya,Hasegawa Hideki
  • Journal Title: Vaccine Volume: 40 Pages: 4231～4241
  • DOI: 10.1016/j.vaccine.2022.05.081
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Intranasal vaccination induced cross-protective secretory IgA antibodies against SARS-CoV-2 variants with reducing the potential risk of lung eosinophilic immunopathology (2022)
  • Author(s): Hemmi Takuya、Ainai Akira、Hashiguchi Takao、Tobiume Minoru、Kanno Takayuki、Iwata-Yoshikawa Naoko、Iida Shun、Sato Yuko、Miyamoto Sho、Ueno Akira、Sano Kaori、Saito Shinji、Shiwa-Sudo Nozomi、Nagata Noriyo、Tamura Koji、Suzuki Ryosuke、Hasegawa Hideki、Suzuki Tadaki
  • Journal Title: Vaccine Volume: 40 Pages: 5892～5903
  • DOI: 10.1016/j.vaccine.2022.08.049
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Essential role of TMPRSS2 in SARS-CoV-2 infection in murine airways (2022)
  • Author(s): Iwata-Yoshikawa Naoko、Kakizaki Masatoshi、Shiwa-Sudo Nozomi、Okura Takashi、Tahara Maino、Fukushi Shuetsu、Maeda Ken、Kawase Miyuki、Asanuma Hideki、Tomita Yuriko、Takayama Ikuyo、Matsuyama Shutoku、Shirato Kazuya、Suzuki Tadaki、Nagata Noriyo、Takeda Makoto
  • Journal Title: Nature Communications Volume: 13 Pages: 6100
  • DOI: 10.1038/s41467-022-33911-8
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Immune response and protective efficacy of the SARS-CoV-2 recombinant spike protein vaccine S-268019-b in mice (2022)
  • Author(s): Homma Tomoyuki, Nagata Noriyo, Hashimoto Masayuki, Iwata-Yoshikawa Naoko, Seki Naomi M., Shiwa-Sudo Nozomi, Ainai Akira, Dohi Keiji, Nikaido Eiji, Mukai Akiko, Ukai Yuuta, Nakagawa Takayuki, Shimo Yusuke, Maeda Hiroki, Shirai Seiki, Aoki Miwa, Sonoyama Takuhiro, Sato Mamoru, Fumoto Masataka, et al.
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 12 Pages: 20861
  • DOI: 10.1038/s41598-022-25418-5
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 新型コロナウイルス既感染ハムスターにおけるオミクロン株再感染の可能性 (2022)
  • Author(s): 志和（須藤）希、渡邉真治、岩田（吉河）奈織子、坂井祐介、長谷川秀樹、鈴木忠樹、永田典代
  • Organizer: 第69回日本ウイルス学会学術集会
• [Presentation] マウスモデルを用いたSARS-CoV-2感染におけるTMPRSS2の役割についての解析 (2022)
  • Author(s): 岩田 (吉河) 奈織子、柿崎政敏、志和希、大倉喬、田原舞乃、福士秀悦、前田健、川瀬みゆき、冨田有里子、高山郁代、松山州徳、白戸憲也、鈴木忠樹、竹田誠、永田典代
  • Organizer: 第69回日本ウイルス学会学術集会
• [Presentation] ODN2006をアジュバントとする経鼻COVID-19ワクチンは広域中和能を有するIgA抗体を誘導し、ワクチン関連呼吸器疾患増強のリスクを軽減できる (2022)
  • Author(s): 逸見拓矢、相内章、橋口隆生、飛梅実、菅野隆行、岩田（吉河）奈織子、飯田俊、佐藤由子、宮本翔、上野朗、佐野芳、齋藤慎二、志和（須藤）希、永田典代、田村浩二、鈴木亮介、長谷川秀樹、鈴木忠樹
  • Organizer: 第69回日本ウイルス学会学術集会
• [Presentation] SARS-CoV-2における懸念される変異株（VOCs）の性質解析 (2022)
  • Author(s): 柿崎正敏、岩田 (吉河) 奈織子、 志和希、大倉喬、田原舞乃、福士秀悦、前田健、川瀬みゆき、冨田有里子、高山郁代、松山州徳、白戸憲也、鈴木忠樹、永田典代、竹田誠
  • Organizer: 第69回日本ウイルス学会学術集会