Gnotobiotic pigsを用いたウイルス性胃腸炎制御へのワクチン開発（国際共同研究強化）

• 研究課題/領域番号: 16KK0178
• 研究種目: 国際共同研究加速基金（国際共同研究強化）
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 衛生学・公衆衛生学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 高梨 さやか 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 助教 (20645709)
• 研究期間 (年度): 2017 – 2019
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 14,560千円 (直接経費: 11,200千円、間接経費: 3,360千円)
• キーワード: 胃腸炎 / Gnotobiotic pig model / ロタウイルス / ワクチン / 栄養 / 腸内細菌叢 / ウイルス性胃腸炎 / Gnotobiotic pigs

研究成果の概要

オハイオ州立大学に研究代表者が1年間滞在し、ヒト乳児由来糞便細菌叢移植gnotobiotic pigsを用いて、栄養充足群と栄養不足群におけるロタウイルス（RV）ワクチンの効果検証実験を行った。結果、食餌中のタンパク欠乏により、IL-22の低下で示される腸上皮細胞のバリア機能の破綻、及びLPS高値の示すBacteremiaがもたらされた可能性が示唆された。また、抗RV IgA抗体の産生不良や、RV抗原刺激時のT細胞IFN-γ産生能が低下していることから、ワクチン接種に対する免疫応答が阻害され、結果的にRVワクチンの効果減弱を引き起こしていることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

研究代表者が博士研究員として留学したネットワークを活かし、オハイオ州立大学で長年実績のあるgnotobiotic pigを用いて、日本で近々定期接種化が計画されているHRVワクチンの国際共同研究を行った。ヒト乳児由来糞便細菌叢移植gnotobiotic pigsの系は、腸内細菌叢、栄養と免疫との相互作用解明に有用な動物モデルであり、HRV感染症対策には、ワクチンの活用に加えて、衛生や栄養も考慮した包括的な取り組みが必要なことが示唆された。

研究成果

• [国際共同研究] The Ohio State University(米国) (2018)
  • 年月日: 2018-03-10
• [雑誌論文] Distribution of rotavirus genotypes in Japan from 2015 to 2018: Diversity in genotypes before and after introduction of rotavirus vaccines. (2020)
  • 著者名/発表者名: Hoque SA, Khandoker N, Thongprachum A, Khamrin P, Takanashi S, Okitsu S,
  • 雑誌名: Vaccine 巻: 印刷中 号: 23 ページ: 3980-3986
  • DOI: 10.1016/j.vaccine.2020.03.061
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] ロタウイルス胃腸炎とMicrobiome (2020)
  • 著者名/発表者名: 高梨 さやか
  • 雑誌名: 臨床とウイルス 巻: 48 ページ: 45-51
• [雑誌論文] Comparative Sequence Analysis of Historic and Current Porcine Rotavirus C Strains and Their Pathogenesis in 3-Day-Old and 3-Week-Old Piglets (2020)
  • 著者名/発表者名: Juliet Chepngeno, Sayaka Takanashi, Annika Diaz, Husheem Michael, Francine C Paim, Michael C Rahe, Jeffrey R Hayes, Courtney Baker, Douglas Marthaler, Linda J Saif, Anastasia N Vlasova
  • 雑誌名: Front Microbiol 巻: 印刷中
  • DOI: 10.3389/fmicb.2020.00780
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Determining effectiveness of rotavirus vaccine by immunochromatography and reverse transcriptase polymerase chain reaction: A comparison. (2019)
  • 著者名/発表者名: Hoque SA, Iizuka I, Kobayashi M, Takanashi S, Anwar KS, Islam MT, Hoque SA, Khamrin P, Okitsu S, Hayakawa S, Ushijima H.
  • 雑誌名: Vaccine 巻: 39 号: 39 ページ: 5886-5890
  • DOI: 10.1016/j.vaccine.2019.07.091
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Molecular detection of enteric viruses in the stool samples of children without diarrhea in Bangladesh. (2019)
  • 著者名/発表者名: Okitsu S, Khamrin P, Takanashi S, Thongprachum A, Hoque SA, Takeuchi H, Khan MA, Hasan SMT, Iwata T, Shimizu H, Jimba M, Hayakawa S, Maneekarn N, Ushijima H.
  • 雑誌名: Infect Genet Evol 巻: 77 ページ: 104055-104055
  • DOI: 10.1016/j.meegid.2019.104055
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Detection of mutations in the VP7 gene of vaccine-derived strains shed by monovalent rotavirus vaccine recipients. (2019)
  • 著者名/発表者名: Kaneko M, Takanashi S, Inoue M, Sakiyama H, Okitsu S, Mizuguchi M, Ushijima H
  • 雑誌名: Access Microbiology 巻: acmi.0.000033 号: 8
  • DOI: 10.1099/acmi.0.000033
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] How the gut microbiome regulates host immune responses to viral vaccines. (2019)
  • 著者名/発表者名: Vlasova AN, Takanashi S, Miyazaki A, Rajashekara G, Saif LJ
  • 雑誌名: Current opinion in virology 巻: 37 ページ: 16-25
  • DOI: 10.1016/j.coviro.2019.05.001
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Diagnosis of Acute Gastroenteritis with Immunochromatography and Effectiveness of Rotavirus Vaccine in a Japanese Clinic. (2019)
  • 著者名/発表者名: Kawata K, Hikita T, Takanashi S, Hikita H, Ogita K, Okitsu S, Hoque SA, Phan T G, Ushijima H.
  • 雑誌名: Access Microbiol. 巻: acmi.0.000085. 号: 3
  • DOI: 10.1099/acmi.0.000085
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Molecular detection of sapovirus in the children with acute gastroenteritis collected from one outpatient clinic in Japan, 2014 to 2017 (2019)
  • 著者名/発表者名: Okitsu S, Khamrin P, Hikita T, Takanashi S, Hayakawa S, Maneekarn N, Ushijima H
  • 学会等名: 7th International Calicivirus Conference
  • 国際学会
• [学会発表] Detection of gastroenteritis viruses in environmental rain waters and dusts (2019)
  • 著者名/発表者名: Ushijima H, Kawata K, Okuda T, Hoque A, Nomura A, Shimizu-Onda Y, Okitsu S, Khamrin P, Takanashi S, Hayakawa S, Maneekarn N
  • 学会等名: 7th International Calicivirus Conference
  • 国際学会
• [学会発表] イムノクロマト法によるロタウイルス抗原血症の検討 (2019)
  • 著者名/発表者名: 牛島 廣治、疋田 敏之、Kim Pham、飯塚 愛恵、恩田 優子、川岸 崇裕、金井 裕太、河本聡志、高梨さやか、沖津 祥子、田島 剛、菊田英明、小林 正明、山本 あつ子、西村 修一、杉田 久美子、馬場 常嘉、小林 剛、谷口 孝喜、早川 智
  • 学会等名: 第51回日本小児感染症学会総会・学術集会
• [学会発表] イムノクロマト法による胃腸炎の 診断とロタウイルスワクチンの効果についての検討 (2019)
  • 著者名/発表者名: 疋田敏之、疋田博之、疋田房子、高梨 さやか、沖津祥子、Hoque Ariful、牛島廣治
  • 学会等名: 第51回日本小児感染症学会総会・学術集会
• [学会発表] イムノクロマト法と酵素抗体法によるロタウイルス抗原血症と抗原尿症の検索 (2019)
  • 著者名/発表者名: 牛島 廣治、塩田 愛恵、清水 優子、宮下 英将、小林 正明、カムリン パタラ、ホク アリフル、高梨さやか、沖津 祥子、川岸 崇裕、金井 裕太、河本聡、谷口 孝喜、小林 剛、田島 剛、マネカンニワット、早川 智
  • 学会等名: 第67回日本ウイルス学会学術集会
• [学会発表] 低栄養児由来便細菌叢移植無菌ブタモデルを用いた蛋白質欠乏餌によるヒトロタウイルスワクチン効果減弱の解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 高梨 さやか、宮崎 綾子、マイケル フシーム、ペイム フランシン、テャンペンチノ ジュリエット、スリバスタナ ヴィシャール、ラジャセカラ ギリシュ、サイフ リンダ、ブラソバ アナスタシア
  • 学会等名: 第67回日本ウイルス学会学術集会
• [学会発表] 単価ロタウイルスワクチン培養精製抗原を用いた妊婦血清中抗ロタウイルス抗体価の検討 ワクチン免疫原性に影響を与える母体由来因子の解明を目指して (2019)
  • 著者名/発表者名: 高梨 さやか, 沖津 祥子, 柴村 美帆, 牛島 廣治
  • 学会等名: 第60回日本臨床ウイルス学会
• [学会発表] Molecular Epidemiology of Gastroenteritis Viruses in Pediatric Patients in Japan (2019)
  • 著者名/発表者名: Khamrin Pattara, 飯塚 愛恵, 沖津 祥子, 高梨 さやか, 早川 智, 牛島 廣治
  • 学会等名: 第60回日本臨床ウイルス学会
• [学会発表] Determination of Effectiveness of Rotavirus Vaccine by Immunochromatography and Reverse Transcriptase Polymerase Chain Reaction (2019)
  • 著者名/発表者名: Hoque Ariful, 飯塚(塩田) 愛恵, 小林 正明, 高梨 さやか, Khamrin Pattara, 沖津 祥子, 早川 智, 牛島 廣治
  • 学会等名: 第60回日本臨床ウイルス学会
• [学会発表] 単価ロタウイルスワクチン培養精製抗原を用いた妊婦血清中抗ロタウイルス抗体価の検討 (2019)
  • 著者名/発表者名: 高梨 さやか, 中村 佳恵, 水野 葉子, 名西 恵子, 星野 愛, 安戸 裕貴, 岡 明, 沖津 祥子, 牛島 廣治, 水口 雅
  • 学会等名: 第122回日本小児科学会学術集会
• [備考] 東京大学大学院医学系研究科発達医科学 ホームページ
  • URL: http://www.development.m.u-tokyo.ac.jp/