NTCP吸着後のB型肝炎ウイルス細胞進入機構の解析

• 研究課題/領域番号: 19J21455
• 研究種目: 特別研究員奨励費
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 国内
• 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: 佐宗 若奈 東京大学, 新領域創成科学研究科, 特別研究員(DC1)
• 研究期間 (年度): 2019-04-25 – 2022-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2021年度)
• 配分額: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円); 2021年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円); 2020年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円); 2019年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
• キーワード: B型肝炎ウイルス / HBV / NTCP / 細胞侵入 / Gタンパク質共役受容体 / entry / EGFR / GPCR

研究開始時の研究の概要

B型肝炎ウイルス（HBV）は、感染レセプターであるNTCPに吸着後、多段階的な制御機構により細胞内へ侵入すると考えられるがその詳細な機構は不明である。申請者はHBV感染感受性に影響する因子としてホルボールエステルおよびadhesion型Gタンパク質共役受容体（GPCR）を得た。今後の解析でホルボールエステルの標的因子を特定し、この標的因子あるいはGPCRのHBV侵入過程における役割を解析することで新たなHBV侵入制御機構を明らかにする。さらにこれら因子がHBV感染の組織・種特異性に寄与するか否かを評価し、HBV宿主域決定への意義を明らかにする。

研究実績の概要

これまでの研究により見出されたG蛋白質共役受容体(GPR)はsodium taurocholate cotransporting polypeptide (NTCP)の細胞内局在を制御しており、B型肝炎ウイルス (HBV)はこの制御機構を利用して細胞進入している可能性が示唆された。GPRのノックダウンは、NTCPを介したHBVの細胞吸着を低下させたため、細胞膜上のNTCP発現量を検出すると、GPRのノックダウンによって細胞膜上のNTCP発現が低下していた。このときNTCPの細胞内局在を免疫蛍光法によって観察すると、通常は細胞膜上に集積するNTCPが、GPRノックダウン細胞では細胞内に顆粒状になって局在していた。NTCPの分解を阻害するbafilomycin A1を処理すると、通常 細胞膜上に局在するNTCPがGPRノックダウンにより細胞内へ局在変化する様子がより顕著に観察された。一方、GPRを過剰発現させた細胞では、細胞表面のNTCP発現が増加し、HBV感染も1.5倍に増加した。これら結果より、GPRはNTCPの局在を制御することで細胞のHBV感染感受性を制御することが示唆された。これまでGPRの生理活性リガンドがGPRに結合すると下流シグナルを活性化することが示されている。GPR生理活性リガンドを細胞に処理すると、HBV感染の増加が認められた。このときNTCP依存的に結合するpreS1-probeの細胞吸着が増加していた。つまりNTCPの局在は、GPRの下流シグナルの活性により制御される可能性が考えられた。これら研究成果を足がかりとし、今後さらにウイルスの細胞進入制御メカニズムの解析が進めば、ウイルスの増殖様式や感染感受性決定機序の理解だけでなく、宿主因子の新しい生理機能の解明や、新規の抗ウイルス戦略の開発にも繋がると期待される。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] Indiana University(米国)
• [国際共同研究] University of Oxford(英国)
• [国際共同研究] Universiteit Utrecht(オランダ)
• [国際共同研究] INTS(フランス)
• [国際共同研究] MAX BioPharma(米国)
• [国際共同研究] Yonsei University(韓国)
• [雑誌論文] Potential Anti-COVID-19 Agents, Cepharanthine and Nelfinavir, and Their Usage for Combination Treatment (2021)
  • 著者名/発表者名: H. Ohashi, K. Watashi, W. Saso, K. Shionoya, et al.
  • 雑誌名: iScience 巻: 24 号: 4 ページ: 335-337
  • DOI: 10.1016/j.isci.2021.102367
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Mefloquine, a Potent anti-Severe Acute Respiratory Syndrome- related Coronavirus 2 (SARS-CoV-2) drug as an entry inhibitor in vitro (2021)
  • 著者名/発表者名: Kaho Shionoya, Masako Yamasaki, View ORCID ProfileShoya Iwanami, Yusuke Ito, Shuetsu Fukushi, Hirofumi Ohashi, Wakana Saso, Tomohiro Tanaka, Shin Aoki, Kouji Kuramochi, Shingo Iwami, Yoshimasa Takahashi, Tadaki Suzuki, Masamichi Muramatsu, Makoto Takeda, Takaji Wakita, Koichi Watashi
  • 雑誌名: Frontiers in Microbiology 巻: 1 ページ: 1-1
  • DOI: 10.3389/fmicb.2021.651403
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Identification of Anti-Severe Acute Respiratory Syndrome-Related Coronavirus 2 (SARS-CoV-2) Oxysterol Derivatives In Vitro (2021)
  • 著者名/発表者名: Ohashi Hirofumi、Wang Feng、Stappenbeck Frank、Tsuchimoto Kana、Kobayashi Chisa、Saso Wakana、Kataoka Michiyo、Yamasaki Masako、Kuramochi Kouji、Muramatsu Masamichi、Suzuki Tadaki、Sureau Camille、Takeda Makoto、Wakita Takaji、Parhami Farhad、Watashi Koichi
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Sciences 巻: 22 号: 6 ページ: 3163-3163
  • DOI: 10.3390/ijms22063163
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Should a viral genome stay in the host cell or leave? A quantitative dynamics study of how hepatitis C virus deals with this dilemma (2020)
  • 著者名/発表者名: S. Iwanami, K. Kitagawa, H. Ohashi, Y. Asai, K. Shionoya, W. Saso, K. Nishioka, H. Inaba, S. Nakaoka, T. Wakita, O. Diekmann, S. Iwami and K. Watashi
  • 雑誌名: PLoS Biology 巻: 18(7) 号: 7 ページ: 3000562-3000562
  • DOI: 10.1371/journal.pbio.3000562
  • NAID: 120006872724
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The machinery for endocytosis of epidermal growth factor receptor coordinates the transport of incoming hepatitis B virus to the endosomal network. (2020)
  • 著者名/発表者名: Iwamoto M, Saso W, Nishioka K, Ohashi H, Sugiyama R, Ryo A, Ohki M, Yun JH, Park SY, Ohshima T, Suzuki R, Aizaki H, Muramatsu M, Matano T, Iwami S, Sureau C, Wakita T, Watashi K
  • 雑誌名: J Biol Chem 巻: 295 号: 3 ページ: 800-807
  • DOI: 10.1074/jbc.ac119.010366
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Epidermal growth factor receptor is a host entry cofactor triggering hepatitis B virus internalization (2019)
  • 著者名/発表者名: M. Iwamoto, W. Saso, R. Sugiyama, K. Ishii, M. Ohki, S. Nagamori, R. Suzuki, H. Aizaki, A. Ryo, J-H Yun, S-Y Park, N. Ohtani, M. Muramatsu, S. Iwami, Y. Tanaka, C. Sureau, T. Wakita and K. Watashi
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 巻: 116 号: 17 ページ: 8487-8492
  • DOI: 10.1073/pnas.1811064116
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] HBVレセプターNTCPを標的とした創薬 (2019)
  • 著者名/発表者名: 佐宗若奈, 九十田千子, 渡士幸一
  • 雑誌名: 肝胆膵 巻: 78 ページ: 985-991
• [学会発表] Evaluation of NTCP decoy peptide as an HBV internalization inhibitor through dissociation of NTCP-EGFR complex (2019)
  • 著者名/発表者名: Saso W, Iwamoto M, Ryo A, Ohki M, Park SY, Suzuki R, Aizaki H, Muramatsu M, Sureau C, Wakita T, Matano T, Watashi K
  • 学会等名: International HBV Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Epidermal growth factor receptor as a novel host entry cofactor that triggers hepatitis B virus internalization (2019)
  • 著者名/発表者名: Iwamoto M, Saso W, Ohki M, Suzuki R, Aizaki H, Ryo A, Park SY, Muramatsu M, Iwami S, Tanaka Y, Sureau C, Wakita T, Watashi K
  • 学会等名: International HBV Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Endocytosis machinery for epidermal growth factor receptor mediates the hepatitis B virus internalization (2019)
  • 著者名/発表者名: Saso W, Iwamoto M, Nishioka K, Ohashi H, Sugiyama R, Ryo A, Ohki M, Park SY, Suzuki R, Aizaki H, Muramatsu M, Wakita T, Matano T, Watashi K
  • 学会等名: The Japanese Society for Virology
• [学会発表] Epidermal growth factor receptor as a novel host entry cofactor that triggers hepatitis B virus internalization (2019)
  • 著者名/発表者名: Iwamoto M, Saso W, Ohki M, Suzuki R, Aizaki H, Ryo A, Park SY, Muramatsu M, Matano T, Iwami S, Wakita T, Watashi K
  • 学会等名: The Japanese Society for Virology
• [学会発表] B型肝炎ウイルス侵入を制御するGタンパク質受容体の同定と作用機序解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: Saso W, Iwamoto M, Muramatsu M, Matano T, Watashi K
  • 学会等名: 第１6回ウイルス学キャンプin湯河原
• [産業財産権] タマサキツヅラフジ由来アルカロイド含有製剤 (2021)
  • 発明者名: 渡士幸一, 佐宗若奈, 寺島徹
  • 権利者名: 渡士幸一, 佐宗若奈, 寺島徹
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2021