2012 Fiscal Year Research-status Report
高病原性トリインフルエンザウイルス新規侵入経路の解明：高病原性の新解釈
| Project/Area Number |
23659069
|
|---|
| Research Institution | Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science |
|---|
Principal Investigator |
櫻井 陽 公益財団法人東京都医学総合研究所, ゲノム医科学研究分野, 研究員 (40546628)
|
|---|
| Keywords | ウイルス / 高病原性トリインフルエンザウイルス / 病原性 |
|---|
| Research Abstract |
2009年に発生した、ブタ由来新型インフルエンザウイルスの世界的大流行（パンデミック）は世界を大きな混乱に陥れた。幸運なことに、このパンデミックウイルスは比較的低病原性であったため、被害はあまり大きなものにはならなかった。しかし、2003年以降に世界中のトリの間で拡散しつづけている高病原性トリインフルエンザウイルスH5N1亜型の恐怖が取り払われたわけではない。それどころか、H5N1亜型がパンデミックを引き起こすことの現実性が再認識された。
高病原性トリインフルエンザウイルスH5N1亜型は、その高い致死率を始めとして他の亜型とは大きく性質が異なっている。これまでの研究で、通常のシアル酸依存的な侵入経路に加えて、H5亜型特異的なアミノ酸配列により、新規の侵入経路を示唆する所見、およびこの配列の変異により培養細胞での侵入能正常化の知見を得た。本研究では、これらの所見をもとに、このアミノ酸配列に関してH5N1亜型特異的な新規侵入経路を解明するとともに、そのアミノ酸配列特異的な中和抗体作製を目指す。本研究では以下の項目を研究課題として予定している。１．新規侵入経路に必須なウイルス遺伝子領域の確定および宿主側の機能の検証２．H5N1亜型の増殖に新規侵入経路が占める役割の大きさの検証３．病原性と新規侵入経路の関連の検証および新規侵入経路を標的とした治療法の検討
本研究は高病原性への新たなアプローチとして、ウイルス学的にも医学的にも非常に重要な意義を持っている。また新規の治療法への標的部位としてもその意味合いは非常に大きい。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本研究における達成度は、1）新規侵入経路に関与するウイルス遺伝子領域、アミノ酸配列の特定 2)その領域がどのようなメカニズムで細胞に侵入に関与するかの検証 3）その領域を抗体等で阻害することでウイルス増殖に与える影響の評価、の3項目に関しては順調に進行した。遺伝子領域、アミノ酸配列の特定に関しては既にその領域の同定に成功した。この領域は精製タンパクレベルでもその機能が維持されているアミノ酸領域であり、ウイルスレベルでの実験を含め検討が終了している。またその領域の配列から既知の非ウイルスタイプの細胞侵入経路との相同性を確認し、その経路と非常に類似した侵入パターンであることを確認した。一方で、H5N1由来配列に特異的なパターンも発見した。
次の項目である「特定した領域の阻害による病原性への影響の評価・動物実験」において予想外のことにより実験が遅延した。動物実験に用いるための抗体は既に獲得しており、順調に進むと思われたが、得られた抗体を産生する細胞は通常と比較して非常に抗体産生量が低く、動物実験に用いるには十分量の確保ができなかった。そこで本研究室で最大のスケールで抗体を回収したが、十分な抗体を確保するのに数か月を要することになった。このため、当初の予定より実験計画が遅れることになった。現状では最小限の動物実験しか行えていないが、ある程度のウイルス増殖窓外効果は得られている。延長期間のうちに該当項目を終えることは可能であると考えられる。
|
| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究展開は、抗体の獲得の困難さにより進行が遅れた、「特定した領域の阻害による病原性への影響の評価・動物実験」を行う。抗体精製は難易度が高かったが、本実験に必要と思われる抗体の獲得は完了したため、その抗体を用いて動物実験を展開していく。感染防御としての結果がある程度得られたら、次の項目の「治療法として成立するかどうかの検証」を行う。
動物実験による特定した領域の阻害による病原性への影響の評価を行うが、平成23年度の研究結果からこの領域が精製タンパクレベルでも機能しうることが確認されたことを踏まえ、精製タンパクをマウスに注射する実験を加える。これらの実験により、該当領域が生体内でどれだけ重要な意味合いを示すかを明確に判断できる。精製タンパクを用いた実験は臓器への拡散状況を確認し、ウイルスを用いた実験はそれに加えて体重変化と生存率を検討する。これらが抗体によって影響をどのように受けるかを検討し、新規感染経路のもたらす役割を検証する。
さらに治療法として展開可能かどうかの検討に移る。治療法としての検討は感染後に行う必要があるという点が大きく異なる。実験で成績の良かったラビットモノクローナル抗体を用い、感染後1日目、3日目にそれぞれ抗体を尾静脈注射する。その結果生存率に有意な影響を与えることができれば治療法として成立する可能性があると評価する。この実験は挑戦的ではあるか、成功時の意味合いは非常に大きい。
|
| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
本研究は初年度の研究が比較的順調に展開し、想定されたトラブルがほぼ回避できたため、予定よりも少ない研究費で進行が可能であった。続けての次年度の研究は、抗体の精製の対処に時間を取られ、予想していた動物実験を大きく展開することができなかった。抗体の大量精製には多くの培地、サプリメント等が必要であったが、それでも予想よりも研究費に余裕ができた。
一方で、想定に入っていなかった興味深い所見（精製タンパクでも侵入能が確認できた）が得られ、このタンパクを用いた検討が加わり来年度の実験では予定よりも研究費が必要となった。また、遅れている動物実験には当初の計画通りの研究費が使用され、動物の購入代・餌代・管理費等に使用される。またBSL3実験施設内の研究に用いられるディスポーザブルな実験器具・実験衣等やウイルスを増殖させるための培地類も残金が補てんされる。これらの実験は遅延分であるため、研究費の残金を計画通りに使用することで、適切な金額になる予定である。
総合すると、予定より余力のあった研究費が精製タンパクの実験に用いられ、それ以外の研究費は本来は次年度に用いる予定だった研究費として、第三年度にスライドして用いられる。
|
