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気道上皮炎症によって決定されるインフルエンザウイルスの宿主域と病原性

研究課題

研究課題/領域番号 19H03475
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分49060:ウイルス学関連
研究機関筑波大学

研究代表者

川口 敦史  筑波大学, 医学医療系, 教授 (90532060)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2021年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2020年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2019年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
キーワード炎症応答 / インフルエンザウイルス / インフルエンザ / 上皮 / 炎症 / 気道上皮組織
研究開始時の研究の概要

A型インフルエンザウイルス(IAV)感染に応答して、気道上皮細胞では炎症性サイトカインであるIL-1betaが産生される。これによって、マクロファージや好中球が感染組織に遊走し、感染早期での生体防御が惹起される。一方、遊走したマクロファージからさらにIL-1betaが産生されることで、過剰な炎症応答が誘導されて病態は増悪する。本研究では、気道上皮組織におけるウイルス感染の認識機構と、病態悪化へと繋がる過剰な炎症応答を引き起こす分子基盤を明らかにする。

研究成果の概要

インフルエンザウイルスの感染病態を理解するには、気道上皮組織における感染初期の炎症応答と、マクロファージによって二次的に増幅された過剰な炎症応答を区別し、それぞれの分子機構を理解していく必要がある。気道上皮細胞からの炎症応答誘導を制御するセンサー分子としてMxAを同定し、MxAによって鳥インフルエンザウイルスのヒトへの感染が抑制され、MxAは宿主域の決定因子の一つであることを明らかにした。また、炎症応答によって細胞外に放出されたASCスペックルが細胞間伝播することで、非感染細胞でも過剰な炎症応答(サイトカインストーム)が誘導されることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

MxAは鳥インフルエンザに対して、季節性インフルエンザよりも強く炎症応答を誘導することが明らかになり、季節性インフルエンザはMxAに対する逃避変異を獲得していることでヒトでの感染能・伝播能を獲得することが示唆された。また、ASCスペックルの細胞間伝播を制御することで、感染症による急性炎症だけでなく、喘息など慢性炎症も制御できることが明らかになり、新たな創薬標的を同定することができた研究成果である。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 3件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (12件) (うち招待講演 4件)

  • [雑誌論文] 3CL Protease Inhibitors with an Electrophilic Arylketone Moiety as Anti-SARS-CoV-2 Agents2021

    • 著者名/発表者名
      Konno S、Kobayashi K、Senda M、Funai Y、Seki Y、Tamai I、Schakel L、Sakata K、Pillaiyar T、Taguchi A、Taniguchi A、Gutschow M、Muller CE.、Takeuchi K、Hirohama M、Kawaguchi A、Kojima M、Senda T、Shirasaka Y、Kamitani W、Hayashi Y
    • 雑誌名

      Journal of Medicinal Chemistry

      巻: 65 号: 4 ページ: 2926-2939

    • DOI

      10.1021/acs.jmedchem.1c00665

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Potent mouse monoclonal antibodies that block SARS-CoV-2 infection2021

    • 著者名/発表者名
      Guo Youjia、Kawaguchi Atsushi、Takeshita Masaru、Sekiya Takeshi、Hirohama Mikako、Yamashita Akio、Siomi Haruhiko、Murano Kensaku
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 296 ページ: 100346-100346

    • DOI

      10.1016/j.jbc.2021.100346

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Template activating factor-I epigenetically regulates the TERT transcription in human cancer cells2021

    • 著者名/発表者名
      Kato, K., Kawaguchi, A., Nagata, K.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 17726-17726

    • DOI

      10.1038/s41598-021-97009-9

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Arf6 exacerbates allergic asthma through cell-to-cell transmission of ASC inflammasomes2021

    • 著者名/発表者名
      Lee SangJoon、Ishitsuka Akari、Kuroki Takahiro、Lin Yu-Hsien、Shibuya Akira、Hongu Tsunaki、Funakoshi Yuji、Kanaho Yasunori、Nagata Kyosuke、Kawaguchi Atsushi
    • 雑誌名

      JCI Insight

      巻: 6 号: 16

    • DOI

      10.1172/jci.insight.139190

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Interaction of influenza A virus NS2/NEP protein with the amino-terminal part of Nup2142020

    • 著者名/発表者名
      SENBAS AKYAZI Burcak、PIRINCAL Aysegul、KAWAGUCHI Atsushi、NAGATA Kyosuke、TURAN Kadir
    • 雑誌名

      TURKISH JOURNAL OF BIOLOGY

      巻: 44 号: 2 ページ: 82-92

    • DOI

      10.3906/biy-1909-49

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Influenza restriction factor MxA functions as inflammasome sensor in the respiratory epithelium2019

    • 著者名/発表者名
      Lee SangJoon、Ishitsuka Akari、Noguchi Masayuki、Hirohama Mikako、Fujiyasu Yuji、Petric Philipp P.、Schwemmle Martin、Staeheli Peter、Nagata Kyosuke、Kawaguchi Atsushi
    • 雑誌名

      Science Immunology

      巻: 4 号: 40

    • DOI

      10.1126/sciimmunol.aau4643

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] インフルエンザウイルス感染に対するMxAインフラマソームによる気道上皮組織炎症応答2021

    • 著者名/発表者名
      川口敦史
    • 学会等名
      第34回インフルエンザ研究者交流の会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 濃厚接触者を対象にしたSARS-CoV-2の感染性を決定するSNP変異の探索2021

    • 著者名/発表者名
      関屋健史, 甲斐平康, 山縣邦弘, 広浜美香子, 大川詩乃, 川口敦史
    • 学会等名
      第68回日本ウイルス学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 脂質キナーゼPI5P4K依存的なインフルエンザウイルスとコロナウイルスの初期増殖機構2021

    • 著者名/発表者名
      國本航平, 黒木崇央, 竹内恒, 川口敦史
    • 学会等名
      第68回日本ウイルス学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] SARS-CoV-2感染における性差の化学遺伝学的な解析2021

    • 著者名/発表者名
      大川詩乃, Mojica Aileen, 川口敦史
    • 学会等名
      第68回日本ウイルス学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Influenza viral budozone formation in concert with vesicular transport of viral genome ensures functional integrity of virions for immune evasion2021

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Kuroki, Kohsuke Kato, Kyosuke Nagata, Atsushi Kawaguchi
    • 学会等名
      第68回日本ウイルス学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] インフルエンザウイルス感染による気道上皮組織特異的な炎症応答2020

    • 著者名/発表者名
      川口敦史
    • 学会等名
      第94回日本感染症学会総会・学術講演会
    • 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に対するMxAインフラマソームによる気道上皮組織特異的な炎症応答機構2020

    • 著者名/発表者名
      川口敦史
    • 学会等名
      第93回日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2019 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による気道上皮組織特異的な炎症応答2019

    • 著者名/発表者名
      川口敦史
    • 学会等名
      第33回インフルエンザ研究者交流の会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] MxA confers antiviral activity against influenza virus infection via inflammasome complex formation2019

    • 著者名/発表者名
      Akari Ishitsuka, SangJoon Lee, Atsushi Kawaguchi
    • 学会等名
      第67回日本ウイルス学会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Identification of cellular factors for dynamics of Rab11a-positive endosomes regulated by influenza virus infection2019

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Kuroki, Atsushi Kawaguchi
    • 学会等名
      第67回日本ウイルス学会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Regulatory mechanism of respiratory epithelium-specific inflammatory response upon influenza virus infection by a novel NS1 binding protein2019

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Sekiya, Mikako Hirohama, Atsushi Kawaguchi
    • 学会等名
      第67回日本ウイルス学会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] MxA inflammasome restricts the host range of influenza A viruses in respiratory epithelium2019

    • 著者名/発表者名
      SangJoon Lee, Kyosuke Nagata, Atsushi Kawaguchi
    • 学会等名
      第67回日本ウイルス学会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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