インフルエンザウイルスの病原性発現におけるヘマグルチニン蛋白質の役割

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25450422
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 渡辺 登喜子 東京大学, 医科学研究所, 特任准教授 (60557479)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: インフルエンザウイルス

Outline of Annual Research Achievements

インフルエンザは毎年冬になると流行し、多くの犠牲者を出す。また、数十年に一度起こるパンデミックや、鳥インフルエンザウイルスのヒトへの感染も、社会的に大きな問題となっている。本研究では、インフルエンザの病原性発現において、ウイルス表面糖蛋白質ヘマグルチニン（HA）が果たす役割を明らかにすることを目指す。
平成26年度までに、1918年にパンデミックを起こしたスペイン風邪ウイルスとその類似鳥インフルエンザウイルス（以下、スペイン風邪類似鳥ウイルス）のHAの性状解析、および、それらのウイルスの病原性解析を行った。平成27年度は引き続き、インフルエンザウイルスの病原性発現機構を詳細に調べた。
本年度は、スペイン風邪ウイルスのPB2を持つスペイン風邪類似鳥ウイルス（以下、スペイン風邪PB2鳥ウイルス）をマウスに感染させ、病原性および宿主応答を調べた。その結果、スペイン風邪PB2鳥ウイルスを感染させたマウスの肺では、強い免疫応答および炎症性反応が認められた。さらに我々は、スペイン風邪ウイルスのPB2が、肺の修復過程にも関与するWnt signaling pathwayに関わる遺伝子群の発現を抑えることを示した。以上の結果から、スペイン風邪ウイルスの病原性発現において、HAだけでなくPB2も重要な役割を果たしており、それらのウイルス蛋白質により、感染宿主の肺における免疫反応のバランスが崩されることによって、肺障害が引き起こされることが示された。

Research Products

• [Int'l Joint Research] ウイスコンシン大学(米国)
  • Country Name: U.S.A.
  • Counterpart Institution: ウイスコンシン大学
• [Journal Article] Selective Bottlenecks Shape Evolutionary Pathways Taken during Mammalian Adaptation of a 1918-like Avian Influenza Virus. (2016)
  • Author(s): Moncla LH, Zhong G, Nelson CW, Dinis JM, Mutschler J, Hughes AL, Watanabe T, Kawaoka Y, Friedrich TC
  • Journal Title: Cell Host and Microbe Volume: 19 Pages: 169-180
  • DOI: 10.1016/j.chom.2016.01.011
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] エボラワクチン開発研究の最前線 (2016)
  • Author(s): 渡辺登喜子、河岡義裕
  • Journal Title: 細胞工学 Volume: 35 Pages: 247-251
• [Journal Article] Identification of Stabilizing Mutations in an H5 HA Influenza Virus Protein. (2015)
  • Author(s): Hanson A, Imai M, Hatta M, McBride R, Imai H, Taft A, Zhong G, Watanabe T, Suzuki Y, Neumann G, Paulson JC, Kawaoka Y.
  • Journal Title: Journal of Virology Volume: 90 Pages: 2981-2990
  • DOI: 10.1128/JVI.02790-15
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] The 1918 PB2 protein enhances virulence through the disruption of inflammatory and Wnt-mediated signaling in mice. (2015)
  • Author(s): Forero A, Tisoncik-Go J, Watanabe T, Zhong G, Hatta M, Tchitchek N, Selinger C, Chang J, Barker K, Morrison J, Berndt JD, Moon RT, Josset L, Kawaoka Y, Katze MG.
  • Journal Title: Journal of Virology Volume: 90 Pages: 2240-2253
  • DOI: doi: 10.1128/JVI.02974-15
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] An Ultrasensitive Mechanism Regulates Influenza Virus-Induced Inflammation. (2015)
  • Author(s): Shoemaker JE, Fukuyama S, Eisfeld AJ, Zhao D, Kawakami E, Sakabe S, Maemura T, Gorai T, Katsura H, Muramoto Y, Watanabe S, Watanabe T, Fuji K, Matsuoka Y, Kitano H, Kawaoka Y
  • Journal Title: PLoS Pathogens Volume: 11 Pages: e1004856
  • DOI: doi: 10.1371/journal.ppat.1004856
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Amino acids substitutions in the PB2 protein of H7N9 influenza A viruses are important for virulence in mammalian hosts. (2015)
  • Author(s): Yamayoshi S, Fukuyama S, Yamada S, Zhao D, Murakami S, Uraki R, Watanabe T, Tomita Y, Neumann G, Kawaoka Y.
  • Journal Title: Scientific reports Volume: 5 Pages: 8039
  • DOI: doi: 10.1038/srep08039
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Influenza virus-host interactomes as a basis for antiviral drug development. (2015)
  • Author(s): Watanabe T, Kawaoka Y
  • Journal Title: Current Opinion of Virology Volume: 14 Pages: 71-78
  • DOI: 10.1016/j.coviro.2015.08.008
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] インフルエンザウイルスの感染動物モデル～フェレット編～ (2015)
  • Author(s): 渡辺登喜子
  • Journal Title: 実験動物感染症と感染症動物モデルの現状 Volume: 1 Pages: 123-1287
• [Presentation] Host-virus interactions in influenza virus replication (2015)
  • Author(s): Tokiko Watanabe
  • Organizer: The 14th Awaji international forum on infection and immunity
  • Place of Presentation: 淡路夢舞台国際会議場（兵庫県淡路市）
  • Year and Date: 2015-09-09
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Identification of host factors involved in influenza virus replication (2015)
  • Author(s): Tokiko Watanabe, Eiryo Kawakami, Jason E. Shoemaker, Tiago J. S. Lopes, Yukiko Matsuoka, Yuriko Tomita, Hiroko Kozuka-Hata, Shinji Watanabe, Masaaki Oyama, Hiroaki Kitano, Yoshihiro Kawaoka
  • Organizer: Negative strand virus meeting 2015
  • Place of Presentation: Siena, Italy
  • Year and Date: 2015-06-14 – 2015-06-19
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] インフルエンザウイルス感染における宿主因子の役割 (2015)
  • Author(s): 渡辺登喜子
  • Organizer: 第29回インフルエンザ研究者交流の会
  • Place of Presentation: 東京大学医科学研究所（東京都港区）
  • Year and Date: 2015-05-22
  • Invited