ウイルスを摂動とする病態発現原理のマルチオミクス解析とその包括的理解

• 研究課題/領域番号: 18KK0447
• 研究種目: 国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(A))
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分49060:ウイルス学関連
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 佐藤 佳 東京大学, 医科学研究所, 教授 (10593684)
• 研究期間 (年度): 2019 – 2023
• 研究課題ステータス: 完了 (2023年度)
• 配分額: 15,600千円 (直接経費: 12,000千円、間接経費: 3,600千円)
• キーワード: ウイルス / ウイルス学 / システムウイルス学 / バイオインフォマティクス

研究成果の概要

基課題は、ウイルス（計画1）、および、ウイルス由来エレメント（計画２）による病態発現機構について、実験ウイルス学（ウェット研究）とバイオインフォマティクス解析（ドライ研究）の学際融合アプローチからの解明を目的とした。本研究では、上記計画それぞれについて、４つの海外研究機関との国際共同研究を実施し、ウェットとドライの両面から研究を発展させることを目的とした。しかし、課題開始直後に、新型コロナパンデミックが勃発し、予定していた海外研究機関への渡航がきわめて困難になった。また、新型コロナパンデミックという社会的情勢を鑑み、当初予定を変更し、新型コロナウイルスに関する研究プロジェクトを開始した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

社会的情勢を鑑み、研究の方向性を変更した。具体的には、本研究を通して構築した解析方法を駆使し、新型コロナウイルスに関する研究も実施し、複数の学術論文をcorresponding authorとして発表した。出現が続く新型コロナウイルスの変異株(デルタ株、ラムダ株、ミュー株、オミクロン株)のウイルス学的性状を包括的に解析し、それらを世界に先駆けて解明した。これらの研究成果は、NatureやNew England Journal of Medicine、Cell姉妹誌などに、corresponding authorとして発表した。

研究成果

• [国際共同研究] VietNam Academy Of Science And Technology(ベトナム) (2022)
  • 年月日: 2022-06-05
• [雑誌論文] ORF3c is expressed in SARS‐CoV‐2‐infected cells and inhibits innate sensing by targeting MAVS (2023)
  • 著者名/発表者名: M?ller Martin、Herrmann Alexandra、Fujita Shigeru、Uriu Keiya、Kruth Carolin、Strange Adam、Kolberg Jan E、Schneider Markus、Ito Jumpei、M?ller Marcel A、Drosten Christian、Ensser Armin、Sato Kei、Sauter Daniel、The Genotype to Phenotype Japan (G2P‐Japan) Consortium
  • 雑誌名: EMBO reports 巻: 24 号: 12 ページ: 57137-57137
  • DOI: 10.15252/embr.202357137
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Virological characteristics of the SARS-CoV-2 Omicron BA.2 spike (2022)
  • 著者名/発表者名: Yamasoba Daichi、Kimura Izumi、Nasser Hesham他
  • 雑誌名: Cell 巻: 未定 号: 12 ページ: 2103-2115
  • DOI: 10.1016/j.cell.2022.04.035
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Neutralisation sensitivity of SARS-CoV-2 omicron subvariants to therapeutic monoclonal antibodies (2022)
  • 著者名/発表者名: Yamasoba Daichi、Kosugi Yusuke、Kimura Izumi、Fujita Shigeru、Uriu Keiya、Ito Jumpei、Sato Kei
  • 雑誌名: The Lancet Infectious Diseases 巻: 22 号: 7 ページ: 942-943
  • DOI: 10.1016/s1473-3099(22)00365-6
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Virological characteristics of the SARS-CoV-2 Omicron BA.2 subvariants, including BA.4 and BA.5 (2022)
  • 著者名/発表者名: Kimura et al.
  • 雑誌名: Cell 巻: 185 号: 21 ページ: 3992-4007
  • DOI: 10.1016/j.cell.2022.09.018
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Virological characteristics of the SARS-CoV-2 Omicron BA.2.75 variant (2022)
  • 著者名/発表者名: Saito et al.
  • 雑誌名: Cell Host & Microbe 巻: 30 号: 11 ページ: 1540-1540
  • DOI: 10.1016/j.chom.2022.10.003
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The SARS-CoV-2 Lambda variant exhibits enhanced infectivity and immune resistance (2022)
  • 著者名/発表者名: Kimura Izumi、Kosugi Yusuke、Wu Jiaqi、other 17 authors、Saito Akatsuki、Nakagawa So、Sato Kei
  • 雑誌名: Cell Reports 巻: 38 号: 2 ページ: 110218-110218
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2021.110218
  • NAID: 120007183813
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Altered TMPRSS2 usage by SARS-CoV-2 Omicron impacts infectivity and fusogenicity (2022)
  • 著者名/発表者名: Meng Bo、Abdullahi Adam、Ferreira Isabella A. T. M.、Goonawardane Niluka、Saito Akatsuki、Kimura Izumi、Yamasoba Daichi、Other 48 authors、Sato Kei、Gupta Ravindra K.
  • 雑誌名: Nature 巻: 603 号: 7902 ページ: 706-714
  • DOI: 10.1038/s41586-022-04474-x
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Attenuated fusogenicity and pathogenicity of SARS-CoV-2 Omicron variant (2022)
  • 著者名/発表者名: Suzuki Rigel、Yamasoba Daichi、Kimura Izumi、Wang Lei他
  • 雑誌名: Nature 巻: 603 号: 7902 ページ: 700-705
  • DOI: 10.1038/s41586-022-04462-1
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Characterization of the Immune Resistance of Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2 Mu Variant and the Robust Immunity Induced by Mu Infection (2022)
  • 著者名/発表者名: Uriu Keiya et al.
  • 雑誌名: The Journal of Infectious Diseases 巻: 00 号: 7 ページ: 00-00
  • DOI: 10.1093/infdis/jiac053
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Sarbecovirus ORF6 proteins hamper the induction of interferon signaling (2021)
  • 著者名/発表者名: Kimura I, Konno Y, Uriu K, Hopfensperge K, Sauter D, Nakagawa S, Sato K
  • 雑誌名: Cell Reports 巻: 34 号: 13 ページ: 108916-108916
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2021.108916
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A comprehensive investigation on the interplay between feline APOBEC3Z3 proteins and feline immunodeficiency virus Vif proteins. Journal of Virology. (2021)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Kosugi‡, Keiya Uriu‡, Narumi Suzuki‡, Keisuke Yamamoto‡, Shumpei Nagaoka‡, Izumi Kimura‡, Yoriyuki Konno‡, Hirofumi Aso‡, Brian J Willett, Tomoko Kobayashi, Yoshio Koyanagi, Mahoko Takahashi Ueda, Jumpei Ito and Kei Sato. ‡Equal contribution.
  • 雑誌名: Journal of Virology 巻: 00178-21 号: 13 ページ: 00-00
  • DOI: 10.1128/jvi.00178-21
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Elucidation of the Complicated Scenario of Primate APOBEC3 Gene Evolution (2021)
  • 著者名/発表者名: Uriu Keiya、Kosugi Yusuke、Suzuki Narumi、Ito Jumpei、Sato Kei
  • 雑誌名: Journal of Virology 巻: 95 号: 12 ページ: 00-00
  • DOI: 10.1128/jvi.00144-21
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] SARS-CoV-2 spike L452R variant evades cellular immunity and increases infectivity (2021)
  • 著者名/発表者名: Motozono Chihiro、Toyoda Mako、Zahradnik Jiri、Saito Akatsuki、Other 19 authors、Ikeda Terumasa、Nakagawa So、Ueno Takamasa、Sato Kei
  • 雑誌名: Cell Host & Microbe 巻: 29 号: 7 ページ: 1124-1136
  • DOI: 10.1016/j.chom.2021.06.006
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] SARS-CoV-2 B.1.617 Mutations L452R and E484Q Are Not Synergistic for Antibody Evasion (2021)
  • 著者名/発表者名: Ferreira IATM, Kemp SA, Datir R, Saito A, Meng B, Rakshit P, Takaori-Kondo A, Kosugi Y, Uriu K, Kimura I, Shirakawa K, Abdullahi A, Agarwal A, Ozono S, Tokunaga K, Sato K, Gupta RK
  • 雑誌名: The Journal of Infectious Diseases 巻: 224 号: 6 ページ: 989-994
  • DOI: 10.1093/infdis/jiab368
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] IFITM proteins promote SARS-CoV-2 infection and are targets for virus inhibition in vitro (2021)
  • 著者名/発表者名: Prelli Bozzo Caterina et al.
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 12 号: 1 ページ: 00-00
  • DOI: 10.1038/s41467-021-24817-y
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] SARS-CoV-2 B.1.617.2 Delta variant replication and immune evasion (2021)
  • 著者名/発表者名: Mlcochova Petra、Kemp Steven A.、Dhar Mahesh Shanker他
  • 雑誌名: Nature 巻: 599 号: 7883 ページ: 114-119
  • DOI: 10.1038/s41586-021-03944-y
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] An additional NF-κB site allows HIV-1 subtype C to evade restriction by nuclear PYHIN proteins (2021)
  • 著者名/発表者名: Bosso Matteo、Sturzel Christina M.、Kmiec Dorota、Badarinarayan Smitha Srinivasachar、Braun Elisabeth、Ito Jumpei、Sato Kei、Hahn Beatrice H.、Sparrer Konstantin M.J.、Sauter Daniel、Kirchhoff Frank
  • 雑誌名: Cell Reports 巻: 36 号: 12 ページ: 109735-109735
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2021.109735
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Neutralization of the SARS-CoV-2 Mu Variant by Convalescent and Vaccine Serum (2021)
  • 著者名/発表者名: Uriu Keiya、Kimura Izumi、Shirakawa Kotaro、Takaori-Kondo Akifumi、Nakada Taka-aki、Kaneda Atsushi、Nakagawa So、Sato Kei
  • 雑誌名: New England Journal of Medicine 巻: 385 号: 25 ページ: 2397-2399
  • DOI: 10.1056/nejmc2114706
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Enhanced fusogenicity and pathogenicity of SARS-CoV-2 Delta P681R mutation (2021)
  • 著者名/発表者名: Saito Akatsuki、Irie Takashi、Suzuki Rigel、Maemura Tadashi、Nasser Hesham、Uriu Keiya、Kosugi Yusuke、Other 43 authors、Tanaka Shinya、Nakagawa So、Ikeda Terumasa、Fukuhara Takasuke、Kawaoka Yoshihiro、Sato Kei、The Genotype to Phenotype Japan (G2P-Japan) Consortium
  • 雑誌名: Nature 巻: 602 号: 7896 ページ: 300-306
  • DOI: 10.1038/s41586-021-04266-9
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Evolutionary plasticity of SH3 domain binding by Nef proteins of the HIV-1/SIVcpz lentiviral lineage (2021)
  • 著者名/発表者名: Zhao Zhe、Fagerlund Riku、Tossavainen Helena、Hopfensperger Kristina、Lotke Rishikesh、Srinivasachar Badarinarayan Smitha、Kirchhoff Frank、Permi Perttu、Sato Kei、Sauter Daniel、Saksela Kalle
  • 雑誌名: PLOS Pathogens 巻: 17 号: 11 ページ: 1009728-1009728
  • DOI: 10.1371/journal.ppat.1009728
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The True Nature of Viruses Elucidated by Systems Virology (2021)
  • 著者名/発表者名: Sato Kei
  • 雑誌名: Frontiers in Virology 巻: 1 ページ: 00-00
  • DOI: 10.3389/fviro.2021.808865
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Inherited chromosomally integrated HHV-6 possibly modulates human gene expression (2020)
  • 著者名/発表者名: Kumata Ryuichi、Ito Jumpei、Sato Kei
  • 雑誌名: Virus Genes 巻: 56 号: 3 ページ: 386-389
  • DOI: 10.1007/s11262-020-01745-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] A tissue level atlas of the healthy human virome (2020)
  • 著者名/発表者名: Kumata Ryuichi、Ito Jumpei、Takahashi Kenta、Suzuki Tadaki、Sato Kei
  • 雑誌名: BMC Biology 巻: 18 号: 1 ページ: 1-15
  • DOI: 10.1186/s12915-020-00785-5
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Multiomics Investigation Revealing the Characteristics of HIV-1-Infected Cells In?Vivo (2020)
  • 著者名/発表者名: Aso Hirofumi、Nagaoka Shumpei、Kawakami Eiryo、Ito Jumpei、Islam Saiful、Tan Benjy Jek Yang、Nakaoka Shinji、Ashizaki Koichi、Shiroguchi Katsuyuki、Suzuki Yutaka、Satou Yorifumi、Koyanagi Yoshio、Sato Kei
  • 雑誌名: Cell Reports 巻: 32 号: 2 ページ: 107887-107887
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2020.107887
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A role for gorilla APOBEC3G in shaping lentivirus evolution including transmission to humans (2020)
  • 著者名/発表者名: Nakano Yusuke、Yamamoto Keisuke、Ueda Mahoko Takahashi、Soper Andrew、Konno Yoriyuki、Kimura Izumi、Uriu Keiya、Kumata Ryuichi、Aso Hirofumi、Misawa Naoko、Nagaoka Shumpei、Shimizu Soma、Mitsumune Keito、Kosugi Yusuke、Juarez-Fernandez Guillermo、Ito Jumpei、...、Koyanagi Yoshio、Harris Reuben S.、Sato Kei
  • 雑誌名: PLOS Pathogens 巻: 16 号: 9 ページ: 1008812-1008812
  • DOI: 10.1371/journal.ppat.1008812
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Endogenous retroviruses drive KRAB zinc-finger protein family expression for tumor suppression (2020)
  • 著者名/発表者名: Ito Jumpei、Kimura Izumi、Soper Andrew、Coudray Alexandre、Koyanagi Yoshio、Nakaoka Hirofumi、Inoue Ituro、Turelli Priscilla、Trono Didier、Sato Kei
  • 雑誌名: Science Advances 巻: 6 号: 43 ページ: 3020-3020
  • DOI: 10.1126/sciadv.abc3020
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Reconstitution of prospermatogonial specification in vitro from human induced pluripotent stem cells (2020)
  • 著者名/発表者名: Hwang Young Sun、Suzuki Shinnosuke、Seita Yasunari、Ito Jumpei、Sakata Yuka、Aso Hirofumi、Sato Kei、Hermann Brian P.、Sasaki Kotaro
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 11 号: 1 ページ: 5656-5656
  • DOI: 10.1038/s41467-020-19350-3
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] SARS-CoV-2 ORF3b Is a Potent Interferon Antagonist Whose Activity Is Increased by a Naturally Occurring Elongation Variant (2020)
  • 著者名/発表者名: Konno Yoriyuki、Kimura Izumi、Uriu Keiya、Fukushi Masaya、Irie Takashi、Koyanagi Yoshio、Sauter Daniel、Gifford Robert J.、Nakagawa So、Sato Kei
  • 雑誌名: Cell Reports 巻: 32 号: 12 ページ: 108185-108185
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2020.108185
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Retroviruses drive the rapid evolution of mammalian APOBEC3 genes (2020)
  • 著者名/発表者名: Jumpei Ito, Robert J. Gifford, Kei Sato
  • 雑誌名: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 巻: 117 号: 1 ページ: 610-618
  • DOI: 10.1073/pnas.1914183116
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Comparative description of the expression profile of interferon-stimulated genes in multiple cell lineages targeted by HIV-1 infection (2019)
  • 著者名/発表者名: Hirofumi Aso, Jumpei Ito, Yoshio Koyanagi & Kei Sato
  • 雑誌名: Front Microbiol 巻: 10 ページ: 429-429
  • DOI: 10.3389/fmicb.2019.00429
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] N4BP1 restricts HIV-1 and its inactivation by MALT1 promotes viral reactivation. (2019)
  • 著者名/発表者名: Yamasoba D, Sato K, Ichinose T, Imamura T, Koepke L, Joas S, Reith E, Hotter D, Misawa N, Akaki K, Uehata T, Mino T, Miyamoto S, Noda T, Yamashita A, Standley DM, Kirchhoff F, Sauter D, Koyanagi Y, Takeuchi O.
  • 雑誌名: Nat Microbiol 巻: 4 号: 9 ページ: 1532-1544
  • DOI: 10.1038/s41564-019-0460-3
  • NAID: 120006731123
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Human-specific adaptations in Vpu conferring anti-tetherin activity are critical for efficient early HIV-1 replication in vivo (2019)
  • 著者名/発表者名: Kei Sato
  • 学会等名: Highlights in Basic andClinical Research in HIV/AIDS
  • 国際学会 / 招待講演
• [図書] ネオウイルス学 (2021)
  • 著者名/発表者名: 河岡 義裕、岩見 真吾、大場 靖子、川口 寧、佐藤 佳、澤 洋文、鈴木 信弘、高橋 英樹、朝長 啓造、中川 草、長崎 慶三、西浦 博、野田 岳志、古瀬 祐気、堀江 真行、牧野 晶子、松浦 善治、松野 啓太、村田 和義、望月 智弘、渡辺 登喜子
  • 総ページ数: 320
  • 出版者: 集英社
  • ISBN: 4087211592