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2光子励起顕微鏡を用いたインフルエンザウイルス感染肺における免疫動態の研究

研究課題

研究課題/領域番号 18K14580
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分42020:獣医学関連
研究機関東京大学

研究代表者

植木 紘史  東京大学, 医科学研究所, 特任助教 (70794907)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードインフルエンザ / 生体イメージング / 2光子励起顕微鏡 / 免疫 / 2光子励起顕微鏡 / 免疫系 / 感染 / 好中球 / 免疫学 / インフルエンザウイルス / ウイルス / 免疫応答 / 細胞動態
研究成果の概要

インフルエンザウイルスの病原性には、宿主免疫応答によって惹起される肺の炎症が関与すると考えられているが、その詳細については十分に明らかになっていない。本研究では、肺の呼吸運動を抑える吸引保定装置を独自に開発することで、2光子励起顕微鏡下で生きた細胞の動きや形態変化を高解像度で観察できるウイルス感染肺の生体イメージング法を確立した。さらに、生体イメージング解析に適した蛍光レポーターマウスならびに蛍光標識抗体のスクリーニングを完了させ生体肺の多重蛍光標識イメージングの方法論を確立させた。本イメージング法を用いて、インフルエンザウイルスに感染した肺における免疫系の細胞動態について新たな知見を得た。

研究成果の学術的意義や社会的意義

呼吸のために拡張と収縮を繰り返す肺は、視野の固定が難しくこれまでいくつかの方法論が試されてきたが生体イメージングには不向きと考えられており、インフルエンザに代表される重度の炎症を伴う肺を顕微鏡下で観測することは困難であった。本研究において、2光子励起顕微鏡を用いた感染肺の生体イメージング法を確立し、インフルエンザウイルスに対する免疫細胞応答を解析することが可能となった。インフルエンザの病原性発現メカニズムの解明に役立ち、ワクチンや新規抗ウイルス薬の動物実験における評価にも応用できることから、ウイルス学や免疫学などの基礎的な研究からワクチンや薬剤開発に至るまで、幅広く利用されることが期待される。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 3件、 招待講演 6件) 図書 (2件) 備考 (5件)

  • [雑誌論文] 生体2光子イメージングでみるインフルエンザウイルス感染肺2021

    • 著者名/発表者名
      UEKI Hiroshi、KAWAOKA Yoshihiro
    • 雑誌名

      生物物理

      巻: 61 号: 2 ページ: 090-094

    • DOI

      10.2142/biophys.61.090

    • NAID

      130008002750

    • ISSN
      0582-4052, 1347-4219
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Multicolor two-photon imaging of in vivo cellular pathophysiology upon influenza virus infection using the two-photon IMPRESS2020

    • 著者名/発表者名
      Ueki Hiroshi、Wang I-Hsuan、Zhao Dongming、Gunzer Matthias、Kawaoka Yoshihiro
    • 雑誌名

      Nature Protocols

      巻: 15 号: 3 ページ: 1041-1065

    • DOI

      10.1038/s41596-019-0275-y

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] In vivo imaging of the pathophysiological changes and neutrophil dynamics in influenza virus-infected mouse lungs.2018

    • 著者名/発表者名
      Ueki H, Wang IH, Fukuyama S, Katsura H, da Silva Lopes TJ, Neumann G, Kawaoka Y
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America

      巻: 115 号: 28

    • DOI

      10.1073/pnas.1806265115

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] In vivo imaging of the cellular pathophysiology upon influenza virus infection using the two photon IMPRESS (IMaging Pathophysiology RESearch System)2020

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Ueki
    • 学会等名
      第42回日本血栓止血学会学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] In vivo imaging of the cellular pathophysiology in influenza virus-infected mouse lung2020

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Ueki
    • 学会等名
      第58回日本生物物理学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] インフルエンザウイルス感染肺における免疫細胞応答の生体イメージング解析2020

    • 著者名/発表者名
      植木紘史, 河岡義裕
    • 学会等名
      9th Negative Strand Virus-Japan Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] In vivo imaging of the pathophysiological changes and dynamics of immune cells in influenza virus-infected mouse lung2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Ueki, I-Hsuan Wang, Satoshi Fukuyama, Hiroaki Katsura, Tiago Jose da Silva Lopes, Gabriele Neumann, and Yoshihiro Kawaoka
    • 学会等名
      Focus on Microscopy 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] インフルエンザウイルス感染個体における生体イメージング2019

    • 著者名/発表者名
      植木紘史, 河岡義裕
    • 学会等名
      第162回日本獣医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 生体2光子イメージングでみるインフルエンザウイルス感染肺2019

    • 著者名/発表者名
      植木紘史, 河岡義裕
    • 学会等名
      第162回日本獣医学会学術集会, 獣医学会奨励賞受賞講演
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Two-photon imaging of the in vivo dynamics of immune cells and cellular pathophysiology in influenza virus-infected lung2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Ueki, I-Hsuan Wang, Satoshi Fukuyama, Hiroaki Katsura, Tiago Jose da Silva Lopes, Gabriele Neumann, and Yoshihiro Kawaoka
    • 学会等名
      17th International Congress of Immunology
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Two-photon imaging of the in vivo dynamics of neutrophils in influenza virus-infected lung2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Ueki and Yoshihiro Kawaoka
    • 学会等名
      第48回日本免疫学会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] インフルエンザウイルス感染肺の生体イメージング2019

    • 著者名/発表者名
      植木紘史
    • 学会等名
      東京大学医科学研究所学友会セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 2光子励起顕微鏡を用いたインフルエンザウイルス感染肺の生体イメージング2019

    • 著者名/発表者名
      植木紘史, I-Hsuan Wang, 福山聡, 桂廣亮, Lopes TJS, Gabriele Neumann, 河岡義裕
    • 学会等名
      8th Negative Strand Virus-Japan Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] In vivo imaging captures the pathophysiological changes and dynamics of immune cells in influenza virus-infected mouse lung.2018

    • 著者名/発表者名
      H. Ueki, IH. Wang, S. Fukuyama, H. Katsura, T. Lopes, M. Gunzer, G. Neumann, and Y. Kawaoka
    • 学会等名
      The 2018 Negative Strand RNA Virus
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 2光子励起顕微鏡を用いたインフルエンザウイルス感染肺における肺の生体イメージング.2018

    • 著者名/発表者名
      植木 紘史, I-Hsuan Wang, 福山 聡, 桂 廣亮, Lopes TJS, Gabriele Neumann, 河岡 義裕.
    • 学会等名
      第27回日本バイオイメージング学会学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 2光子励起顕微鏡を用いたインフルエンザウイルス感染マウスにおける肺の生体イメージングの試み2018

    • 著者名/発表者名
      植木紘史, J. IH. Wang, 福山聡, 桂廣亮, Lopes TJS, Gabriele Neumann, 河岡義裕
    • 学会等名
      第161回日本獣医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] インフルエンザウイルス感染肺の生体イメージング2018

    • 著者名/発表者名
      植木紘史, J. IH. Wang, 福山聡, 桂廣亮, Lopes TJS, Gabriele Neumann, 河岡義裕
    • 学会等名
      第46回日本臨床免疫学会総会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 2光子励起顕微鏡法を用いたインフルエンザウイルス感染肺の病態生理学的変化の観察2018

    • 著者名/発表者名
      植木紘史, I-Hsuan Wang, 福山聡, 桂廣亮, Lopes TJS, Gabriele Neumann, 河岡義裕
    • 学会等名
      第26回日本血管生物医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] In vivo imaging of the pathophysiological changes and dynamics of immune cells in influenza virus-infected mouse lung2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Ueki, Satoshi Fukuyama, Gabriele Neumann, and Yoshihiro Kawaoka
    • 学会等名
      第47回日本免疫学会学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [図書] 感染 炎症 免疫2019

    • 著者名/発表者名
      植木紘史, 河岡義裕
    • 総ページ数
      10
    • 出版者
      鳥居薬品株式会社
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [図書] 呼吸器内科2019

    • 著者名/発表者名
      植木紘史, 福山聡, 河岡義裕
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      科学評論社
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] インフルエンザウイルスに感染した動物の体内を生きたまま観測

    • URL

      https://www.amed.go.jp/news/release_20180626.html

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 東大,インフルエンザ感染肺の生体イメージングに成功

    • URL

      http://www.optronics-media.com/news/20180627/51795/

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] Journey into an Influenza Infected Lung

    • URL

      https://www.technologynetworks.com/immunology/news/journey-into-an-influenza-infected-lung-305381

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] FluVision offers glimpse...

    • URL

      http://www.cidrap.umn.edu/news-perspective/2018/06/news-scan-jun-26-2018

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] Experts witness action of influenza infection...

    • URL

      https://www.news-medical.net/news/20180626/Experts-witness-action-of-influenza-infection-in-the-lungs-of-living-mice.aspx

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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