感染動物モデルを用いたMERS-CoVが引き起こす重症肺炎の病態解明と治療法開発

• 研究課題/領域番号: 19K08945
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分54030:感染症内科学関連
• 研究機関: 国立感染症研究所
• 研究代表者: 岩田 奈織子 国立感染症研究所, 感染病理部, 主任研究官 (10360695)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2023-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2022年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2019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: 動物モデル / コロナウイルス / 治療法

研究開始時の研究の概要

MERS-CoVの本来の病原性は軽度の風邪を起こす程度のものであり重症化するには宿主側かウイルス側、あるいはその両方に原因がある。そこで、感染動物モデルを用いて、宿主側(マウス側)あるいはウイルス側を変化させて、MERS-CoVの重症肺炎の機序を探る。最終的には重症かの原因を特定し、病原性の解明、治療薬の開発、治療法の解明につなげる。

研究成果の概要

MERS-CoVは重症肺炎を引き起こし、基礎疾患を持つ人ほど重症化リスクが高い。その重症化メカニズムは未解明で、治療薬やワクチンの開発も進んでいない。私たちはMERS-CoV受容体を発現するトランスジェニック(Tg)マウスで重症肺炎モデルを作製し、重症化と回復の違いから、その機序を解明することとした。報告から、type 1およびtype 2 IFN の低下が重症化の一因と示唆されていたため、Tgマウスに抗IFNAR1抗体と抗IFNγ抗体を投与し炎症を抑制後、MERS-CoVの感染を試みた。マウスの体重変化に影響はあったが重症化せず、重症化には炎症要因に加えて他の要素も必要であることが分かった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、MERS-CoVの重症化メカニズムを解明し、感染制御や治療法の開発に貢献する学術的な意義がある。また、type 1およびtype 2 IFNの低下が重症化の要因と示唆され、炎症以外の要素も関与していることが明らかとなった。MERS-CoV感染症への理解が深まり、将来的な予防策や治療法の開発につながる可能性がある。これにより、感染症対策や公衆衛生政策の向上に貢献することが期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Specific COVID-19 risk behaviors and the preventive effect of personal protective equipment among healthcare workers in Japan (2023)
  • 著者名/発表者名: Shimbashi Reiko、Ainai Akira、Iida Shun、Iwata-Yoshikawa Naoko、Sano Kaori、Yamada Souichi、Kuroda Yudai、Okuma Kazu、Nojima Kiyoko、Nagata Noriyo、Fukushi Shuetsu、Maeda Ken、Takahashi Yoshimasa、Suzuki Tadaki、Ohnishi Makoto、Tanaka-Taya Keiko
  • 雑誌名: Global Health & Medicine 巻: 5 号: 1 ページ: 5-14
  • DOI: 10.35772/ghm.2022.01060
  • ISSN: 2434-9186, 2434-9194
  • 年月日: 2023-02-28
  • 査読あり
• [雑誌論文] Saturation time of exposure interval for cross-neutralization response to SARS-CoV-2: Implications for vaccine dose interval (2023)
  • 著者名/発表者名: Miyamoto Sho、Shiwa-Sudo Nozomi、Iwata-Yoshikawa Naoko、Sakai Yusuke、Nagata Noriyo、Arashiro Takeshi、Ainai Akira、Moriyama Saya、Kishida Noriko、Watanabe Shinji、Nojima Kiyoko、Seki Yohei、Mizukami Takuo、Hasegawa Hideki、Ebihara Hideki、Fukushi Shuetsu、Suzuki Tadaki
  • 雑誌名: iScience 巻: 26 号: 5 ページ: 106694-106694
  • DOI: 10.1016/j.isci.2023.106694
  • 査読あり
• [雑誌論文] Impact of Reinfection with SARS-CoV-2 Omicron Variants in Previously Infected Hamsters (2023)
  • 著者名/発表者名: Shiwa-Sudo Nozomi、Sakai Yusuke、Iwata-Yoshikawa Naoko、Watanabe Shinji、Yamada Souichi、Kuroda Yudai、Yamamoto Tsukasa、Shirakura Masayuki、Fujisaki Seiichiro、Miyazaki Kaya、Miura Hideka、Nagata Shiho、Fukushi Shuetsu、Maeda Ken、Hasegawa Hideki、Suzuki Tadaki、Nagata Noriyo
  • 雑誌名: Journal of Virology 巻: 97 号: 1 ページ: 1-21
  • DOI: 10.1128/jvi.01366-22
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Results from a preclinical study in rodents and a Phase 1/2, randomized, double-blind, placebo-controlled, parallel-group study of COVID-19 vaccine S-268019-a in Japanese adults (2023)
  • 著者名/発表者名: Sonoyama Takuhiro、Iwata Satoshi、Shinkai Masaharu、Iwata-Yoshikawa Naoko、Shiwa-Sudo Nozomi、Hemmi Takuya、Ainai Akira、Nagata Noriyo、Matsunaga Nobuaki、Tada Yukio、Homma Tomoyuki、Omoto Shinya、Yokokawa Shibata Risa、Igarashi Kenji、Suzuki Tadaki、Hasegawa Hideki、Ariyasu Mari
  • 雑誌名: Vaccine 巻: 41 号: 11 ページ: 1834-1847
  • DOI: 10.1016/j.vaccine.2022.12.025
  • 査読あり
• [雑誌論文] Immune response and protective efficacy of the SARS-CoV-2 recombinant spike protein vaccine S-268019-b in mice (2022)
  • 著者名/発表者名: Homma Tomoyuki、Nagata Noriyo、Iwata-Yoshikawa Naoko、Shiwa-Sudo Nozomi
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 12 号: 1 ページ: 20861-20861
  • DOI: 10.1038/s41598-022-25418-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Essential role of TMPRSS2 in SARS-CoV-2 infection in murine airways (2022)
  • 著者名/発表者名: Iwata-Yoshikawa N, Kakizaki M, Shiwa-Sudo N, Okura T, Tahara M, Fukushi S, Maeda K, Kawase M, Asanuma H, Tomita Y, Takayama I, Matsuyama S, Shirato K, Suzuki T, Nagata N, Takeda M.
  • 雑誌名: Nat Commun . 2 巻: 13 号: 1 ページ: 6100-6100
  • DOI: 10.1038/s41467-022-33911-8
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Intranasal vaccination induced cross-protective secretory IgA antibodies against SARS-CoV-2 variants with reducing the potential risk of lung eosinophilic immunopathology (2022)
  • 著者名/発表者名: Hemmi Takuya、Ainai Akira、Hashiguchi Takao、Tobiume Minoru、Kanno Takayuki、Iwata-Yoshikawa Naoko、Iida Shun、Sato Yuko、Miyamoto Sho、Ueno Akira、Sano Kaori、Saito Shinji、Shiwa-Sudo Nozomi、Nagata Noriyo、Tamura Koji、Suzuki Ryosuke、Hasegawa Hideki、Suzuki Tadaki
  • 雑誌名: Vaccine 巻: 40 号: 41 ページ: 5892-5903
  • DOI: 10.1016/j.vaccine.2022.08.049
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Immunogenicity and protective efficacy of SARS-CoV-2 recombinant S-protein vaccine S-268019-b in cynomolgus monkeys (2022)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto Masayuki、Nagata Noriyo、Iwata-Yoshikawa Naoko、Shiwa-Sudo Nozomi、Sakai Yusuke、Shirakura Masayuki、Kishida Noriko、Arita Tomoko、Suzuki Yasushi、Watanabe Shinji、Asanuma Hideki、Sonoyama Takuhiro、Suzuki Tadaki、Omoto Shinya、Hasegawa Hideki
  • 雑誌名: Vaccine 巻: 40 号: 31 ページ: 4231-4241
  • DOI: 10.1016/j.vaccine.2022.05.081
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anti-S1 MERS-COV IgY Specific Antibodies Decreases Lung Inflammation and Viral Antigen Positive Cells in the Human Transgenic Mouse Model (2020)
  • 著者名/発表者名: Aymn T. Abbas, Sherif A. El-Kafrawy , Sayed Sartaj Sohrab, Ashraf A. Tabll, Ahmed M. Hassan , Naoko Iwata-Yoshikawa , Noriyo Nagata and Esam I. Azhar
  • 雑誌名: Vaccines 巻: 8(4) 号: 4 ページ: 634-634
  • DOI: 10.3390/vaccines8040634
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Gold nanoparticle-adjuvanted S protein induces a strong antigen-specific IgG response against severe acute respiratory syndrome-related coronavirus infection, but fails to induce protective antibodies and limit eosinophilic infiltration in lungs. (2019)
  • 著者名/発表者名: Hanako Sekimukai, Naoko Iwata-Yoshikawa, Shuetsu Fukushi, Hideki Tani, Michiyo Kataoka, Tadaki Suzuki, Hideki Hasegawa, Kenichi Niikura, Katsuhiko Arai, Noriyo Nagata.
  • 雑誌名: Microbiology and Immunology 巻: 64 号: 1 ページ: 33-51
  • DOI: 10.1111/1348-0421.12754
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] マウスモデルを用いたSARS-CoV-2感染におけるTMPRSS2の役割についての解析. (2022)
  • 著者名/発表者名: 岩田 (吉河) 奈織子, 柿崎正敏, 志和 希, 大倉 喬, 田原舞乃, 福士秀悦, 前田 健, 川瀬みゆき, 冨田有里子, 高山郁代, 松山州徳, 白戸憲也, 鈴木忠樹, 竹田 誠, 永田典代.
  • 学会等名: 第69回日本ウイルス学会 (長崎)
• [学会発表] 新型コロナウイルス既感染ハムスターにおけるオミクロン株再感染の可能性. (2022)
  • 著者名/発表者名: 志和（須藤）希、渡邉真治、岩田（吉河）奈織子、坂井祐介、長谷川秀樹、鈴木忠樹、永田典代.
  • 学会等名: 第69回日本ウイルス学会 (長崎)
• [学会発表] SARS-CoV-2 の懸念される変異株 (VOCs) の性質解析. (2022)
  • 著者名/発表者名: 柿崎正敏、岩田 (吉河) 奈織子, 志和 希, 大倉 喬, 田原舞乃, 福士秀悦, 前田 健, 冨田有里子, 高山郁代, 松山州徳, 白戸憲也, 鈴木忠樹, 永田典代、竹田 誠.
  • 学会等名: 第69回日本ウイルス学会 (長崎)
• [学会発表] ODN2006をアジュバントとする経鼻COVID-19ワクチンは広域中和能を有するIgA抗体を誘導し、ワクチン関連呼吸器疾患増強のリスクを軽減できる. (2022)
  • 著者名/発表者名: 逸見拓矢、相内章、橋口隆生、飛梅実、菅野隆行、岩田（吉河）奈織子、飯田俊、佐藤由子、宮本翔、上野朗、佐野芳、齋藤慎二、志和（須藤）希、永田典代、田村浩二、鈴木亮介、長谷川秀樹、鈴木忠樹.
  • 学会等名: 第69回日本ウイルス学会 (長崎)
• [学会発表] SARS-CoV-2変異株の猫における病原性比較. (2022)
  • 著者名/発表者名: 朴ウンシル、黒田雄大、加来義浩、奥谷晶子、立本完吾、石嶋慧多、堀田明豊、井上雄介、原田倫子、網 康至、宇田晶彦、原田俊彦、志和 希、坂井祐介、岩田奈織子、永田典代、鈴木忠樹、前田 健.
  • 学会等名: 第69回日本ウイルス学会 (長崎)
• [学会発表] 経鼻COVID-19組換えタンパク質ワクチンは広域中和能をもつIgA抗体を誘導できる. (2022)
  • 著者名/発表者名: 逸見拓矢、相内章、橋口隆生、石川青空、飛梅実、菅野隆行、岩田（吉河）奈織子、飯田俊、宮本翔、上野朗、佐野芳、田村浩二、鈴木亮介、長谷川秀樹、鈴木忠樹.
  • 学会等名: 第26回日本ワクチン学会 (香川)