新型コロナウイルス研究のためのαウイルスベクターを構築基盤とした実験系の確立

Research Project

Project/Area Number	21K08490
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 54030:Infectious disease medicine-related
Research Institution	Osaka Medical and Pharmaceutical University
Principal Investigator	田中淳大阪医科薬科大学, 研究支援センター, 助教 (20321953)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help	¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000) Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000) Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000) Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Keywords	SARS-CoV-2 / シュードタイプウイルス / アルファウイルス / スパイク蛋白質 / 新型コロナウイルス
Outline of Research at the Start	現在、世界中で猛威を振るっている新型コロナウイルス(SARS-CoV-2)は、エアロゾルによる感染のリスクがあるためP3施設にて細心の注意をもって取り扱う必要があり、その研究には多くの制約と危険を伴う。SARS-CoV-2の研究を P2施設で安全に行うことが出来る実験系を樹立することで抗ウイルス薬、ワクチン開発をより多くの研究施設で進めることが可能になる。本研究は、これまで応募者らが独自に開発、使用してきたアルファウイルス遺伝子発現ベクターをプラットフォームとし、SARS-CoV-2シュードウイルスベクターや、ウイルス様粒子(VLP)発現ベクター等を作製しP2施設で使用可能な実験系を構築する。
Outline of Annual Research Achievements	本研究ではSARS-CoV-2の抗体の中和活性や標的細胞のウイルス感受性をP2施設で安全に評価するためのSARS-CoV-2のスパイク蛋白質を持つシュードタイプウイルスを標識アルファウイルスベクターを用いて作製することを目的とし、アルファウイルス粒子上に発現できるCoV2-S蛋白質の構造を検討している。昨年度に試作した、SARS-CoV-2のS蛋白質発現ベクターと標識アルファウイルスベクターとを用いて作製したSARS-CoV-2シュードタイプウイルスは、アルファウイルス膜蛋白質発現ベクターを使用して作製した場合のおよそ１万分の１程度の力価であり、ほとんどシュードタイプウイルスが産生されないことが明らかとなった。今回SARS-CoV-2の細胞質ドメイン領域にアルファウイルスであるチクングニアウイルスの膜蛋白質の細胞質ドメインを置換・融合させて作製したさまざまな組換えS蛋白質を２０種類以上作製し、それらがシュードタイプウイルス粒子上に取り込まれ、感染性を有するシュードタイプウイルスを形成できるか検討を試みた。しかしながら試みた組換えS蛋白質の全てでシュードタイプウイルスを回収することができず、アルファウイルスベクターゲノムを内包するカプシドタンパク質にウイルス外被膜としてアルファウイルス以外のウイルス膜蛋白質を持つ細胞膜を被せることに本質的な問題がある可能性も考えられた。このことを踏まえアルファウイルスベクターゲノムをカプシドタンパク質を介さずにSARS-CoV-2のS蛋白質を持つ細胞膜を被せる形で形成されたシュードタイプウイルス作製を試みたところ、アルファウイルス膜蛋白質で作製した場合の５分の１程度の感染性（力価）のシュードタイプウイルスを作製することに成功した。現在はこのアルファウイルスベクターゲノムをさらに改良し高力価のシュードタイプウイルス作製を試みている。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason SARS-CoV-2のスパイク蛋白質を持つシュードタイプウイルス作製の方向性の目処が立ったため。
Strategy for Future Research Activity	シュードタイプウイルスの膜蛋白質の構造を変える形でシュードタイプウイルス作製を進めるのではなく、シュードタイプウイルスのゲノム及び、カプシドタンパク質を変える形でシュードタイプウイルス作製を進めていく。