エボラウイルス感染に関わる宿主因子の網羅的同定

2011 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 22790425
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 小澤 真 東京大学, 医科学研究所, 特任助教 (50568722)
• Keywords: エボラウイルス / Mutagenesis / 宿主因子 / 網羅的同定

Research Abstract

エボラウイルスは、ヒトを含む霊長類に重篤な(致死率50～90%)出血熱を引き起こす病原体で、中央・西アフリカ諸国で散発的な流行を繰り返しているほか、その凄惨な病状から、生物兵器としての使用も危惧されている。しかし、ウイルスの取り扱いがBiosafety Level 4(BSL4)実験施設に制限されていることが基礎研究の妨げとなっており、効果的な予防・治療法は確立されていない。そこで、エボラウイルス感染に対する予防・治療法の確立を目指して、エボラウイルス増殖過程に重要な役割を果たし、なおかつ抗ウイルス薬の標的となり得る宿主因子を、BSL4施設よりも危険レベルの低いBSL3実験施設で網羅的に探索・同定することを目的として研究を行った。
VP30遺伝子を欠損させた組換えエボラウイルス(EbolaΔVP30-Neoウイルス)は、VP30蛋白質を強制発現させた培養細胞でのみ限定的に増殖することが報告されている。そこで、染色体数が約半数(低2倍性、hypodiploid)のヒト白血球由来KBM7細胞をもとに、VP30蛋白質強制発現細胞を樹立した。この細胞に、EbolaΔVP30-Neoウイルスを接種したが、ウイルスの増殖は確認できなかった。次に、このVP30蛋白質強制発現細胞のエボラウイルスに対する感受性を高めるため、エボラウイルス侵入増強宿主因子として知られるAxlも同時に強制発現させた。しかし、このVP30蛋白質・Axl強制発現KBM7細胞も、EbolaΔVP30-Neoウイルスに対する感受性は示さなかった。これらの結果から、KBM7細胞には、エボラウイルスの感染・増殖をサポートする未同定の宿主因子が発現していないことが示唆された。最近Caretteらは、KBM7細胞が、エボラウイルスのエンベロープ蛋白質GPを被った水泡性口内炎ウイルスに対して低感受性であることを報告しており(Carette et al.,Nature,2011)、本研究結果と一致する。一方、ハムスター由来の低2倍性細胞であるCHO細胞にVP30蛋白質を強制発現させたところ、EbolaΔVP30-Neoウイルスの増殖が確認された。今後はCHO細胞を基盤としてMutagenesisを行うことにより、研究を遂行することが期待できる。

Research Products

• [Journal Article] The highly conserved arginine residues at positions 76 through 78 of influenza A virus matrix protein M1 play an important role in viral replication by affecting the intracellular localization of M1 (2012)
  • Author(s): Das SC, Watanabe S, Hatta M, Noda T, Neumann G, Ozawa M, Kawaoka Y
  • Journal Title: J Virol Volume: 86 Pages: 1522-1530
  • DOI: DOI:10.1128/JVI.06230-11
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A replication-incompetent PB2-knockout influenza A virus vaccine vector (2012)
  • Author(s): Victor ST, Watanabe S, Katsura H, Ozawa M, Kawaoka Y
  • Journal Title: Journal of Virology Volume: (印刷中)
  • DOI: 10.1128/JVI.06232-11
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Taming influenza viruses (2011)
  • Author(s): Ozawa M, Kawaoka Y
  • Journal Title: Virus Res Volume: 162 Pages: 8-11
  • DOI: DOI:10.1016/j.virusres.2011.09.035
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Avian-type receptor-binding ability can increase influenza virus pathogenicity in macaques (2011)
  • Author(s): Watanabe T, Shinya K, Watanabe S, Imai M, Hatta M, Li C, Wolter BF, Neumann G, Hanson A, Ozawa M, Yamada S, Imai H, Sakabe S, Takano R, Iwatsuki-Horimoto K, Kiso M, Ito M, Fukuyama S, Kawakami E, Gorai T, Simmons HA, Schenkman D, Brunner K, Capuano SV,
  • Journal Title: J Virol Volume: 85 Pages: 13195-13203
  • DOI: DOI:10.1128/JVI.00859-11
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Replication-incompetent influenza A viruses that stably express a foreign gene (2011)
  • Author(s): Ozawa M, Victor ST, Taft AS, Yamada S, Li C, Hatta M, Das SC, Takashita E, Kakugawa S, Maher EA, Neumann G, Kawaoka Y
  • Journal Title: J Gen Virol Volume: 92 Pages: 2879-2888
  • DOI: DOI:10.1099/vir.0.037648-0
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Effect of an asparagine-to-serine mutation at position 294 in neuraminidase on the pathogenicity of highly pathogenic H5N1 influenza A virus (2011)
  • Author(s): Kiso M, Ozawa M, Le MT, Imai H, Takahashi K, Kakugawa S, Noda T, Horimoto T, Kawaoka Y.
  • Journal Title: J Virol Volume: 85 Pages: 4667-4672
  • DOI: DOI:10.1128/JVI.00047-11
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Mutations in PA, NP, and HA of a pandemic (H1N1) 2009 influenza virus contribute to its adaptation to mice (2011)
  • Author(s): Sakabe S, Ozawa M, Takano R, Iwastuki-Horimoto K, Kawaoka Y
  • Journal Title: Virus Research Volume: 158 Pages: 124-129
  • DOI: 10.1016/j.virusres.2011.03.022
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Subclinical brain injury caused by H5N1 influenza virus infection (2011)
  • Author(s): Shinya K, Makino A, Hatta M, Watanabe S, Kim JH, Hatta Y, Gao P, Ozawa M, Le QM, Kawaoka Y
  • Journal Title: Journal of Virology Volume: 85 Pages: 5205-5207
  • DOI: 10.1128/JVI.00239-11
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Impact of amino acid mutations in PB2, PB1-F2,and NS1 on the replication and pathogenicity of pandemic (H1N1) 2009 influenza viruses (2011)
  • Author(s): Ozawa M, Basnet S, Burley LM, Neumann G, Hatta M, Kawaoka Y
  • Journal Title: Journal of Virology Volume: 85 Pages: 4596-4601
  • DOI: 10.1128/JVI.00029-11
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Replication-incompetent influenza A viruses that stably express a foreign gene (2011)
  • Author(s): Ozawa M, Victor ST, Taft AS, Yamada S, Li C, Hatta M, Das SC, Takashita E, Kakugawa S, Maher EA, Neumann G, Kawaoka Y
  • Organizer: IUMS (International Union of Microbiological Societies) 2011 Congress : International Congress of Virology
  • Place of Presentation: 札幌(日本)
  • Year and Date: 2011-09-13
• [Presentation] Identification of an influenza A viral RNA transcription/replication inhibitor by using viral ribonucleoprotein complex-expressing cells (2011)
  • Author(s): Ozawa M, Shimojima M, Goto H, Watanabe S, Hatta Y, Kiso M, Furuta Y, Horimoto T, Peters NR, Hoffmann FM, Kawaoka Y
  • Organizer: Keystone Symposia, Pathogenesis of Influenza : Virus-Host Interactions
  • Place of Presentation: 香港(中国)
  • Year and Date: 2011-05-26
• [Presentation] Impact of amino acid mutations in PB2, PB1-F2, and NS1 on the replication and pathogenicity of pandemic (H1N1) 2009 influenza viruses (2011)
  • Author(s): Ozawa M, Basnet S, Burley LM, Neumann G, Hatta M, Kawaoka Y
  • Organizer: 5th Annual CEIRS (Centers of Excellence for Influenza Research and Surveillance) Meeting
  • Place of Presentation: アトランタ(アメリカ)
  • Year and Date: 2011-04-19
• [Patent(Industrial Property Rights)] Novel influenza virus vaccines (2011)
  • Inventor(s): Kawaoka Y, Neumann G, Ozawa M
  • Industrial Property Rights Holder: University of Wisconsin-Madison
  • Industrial Property Number: 特許、P110003US01
  • Filing Date: 2011-08-26
  • Overseas