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中枢神経病原性ウイルスの新たな神経細胞伝播機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20H00507
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 中区分49:病理病態学、感染・免疫学およびその関連分野
研究機関長崎大学 (2021-2022)
九州大学 (2020)

研究代表者

柳 雄介  長崎大学, 高度感染症研究センター, 教授 (40182365)

研究分担者 白銀 勇太  九州大学, 医学研究院, 助教 (40756988)
橋口 隆生  京都大学, 医生物学研究所, 教授 (50632098)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
44,850千円 (直接経費: 34,500千円、間接経費: 10,350千円)
2022年度: 14,430千円 (直接経費: 11,100千円、間接経費: 3,330千円)
2021年度: 14,430千円 (直接経費: 11,100千円、間接経費: 3,330千円)
2020年度: 15,990千円 (直接経費: 12,300千円、間接経費: 3,690千円)
キーワード麻疹ウイルス / 亜急性硬化性全脳炎 / 膜融合 / 神経細胞 / 神経
研究開始時の研究の概要

致死的難病である亜急性硬化性全脳炎(SSPE)は、麻疹(はしか)ウイルスが脳に持続感染して起こる遅発性感染症である。我々はこれまでの研究で、麻疹ウイルスF(融合)蛋白質の変異が、神経病原性に重要であることを明らかにした。さらに、変異F蛋白質を持つ麻疹ウイルスは、受容体発現細胞への感染とは異なる新たな機構で感染細胞から周りの細胞へ伝播していることを発見した。本研究では、麻疹ウイルスによるこの新しい神経細胞伝播機構を解明することにより、SSPEの治療法開発に役立てることを目的とする。

研究成果の概要

麻疹ウイルスは一般に発熱、発疹を主症状とする一過性の急性感染症を起こすが、1万例に1例くらいの頻度で脳で持続感染し、感染から数年後に致死的な亜急性硬化性全脳炎(SSPE)を起こす。我々は、SSPEの発生には、ウイルスのF遺伝子に変異が起こり、ウイルスの膜融合能が亢進することが重要であること、そのような変異ウイルスは、神経細胞に発現しているCADM1あるいはCADM2とよばれる分子を受容体として、シナプスを介して神経細胞間を伝播すること、野生型を含む複数の変異ウイルス間の相互作用により、ウイルスの細胞間伝播能が決ま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

麻疹ウイルスは、免疫細胞に発現するSLAMF1、上皮細胞に発現するnectin-4を受容体として細胞に感染することが知られているが、脳にはこれらの分子は発現していない。我々の研究によって、脳ではCADM1、CADM2とよばれる分子が、膜融合能が亢進した変異麻疹ウイルスに対する受容体として機能していることが明らかになった。また、異なるウイルス間の相互作用が脳でのウイルス伝播に重要であることが示された。変異麻疹ウイルスとCADM1、CADM2の相互作用を阻害することが、SSPE治療法の開発に有用であることが考えられる。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 審査結果の所見   実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Collective fusion activity determines neurotropism of an en bloc transmitted enveloped virus2023

    • 著者名/発表者名
      Shirogane Yuta、Harada Hidetaka、Hirai Yuichi、Takemoto Ryuichi、Suzuki Tateki、Hashiguchi Takao、Yanagi Yusuke
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 9 号: 4 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1126/sciadv.adf3731

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Interaction of the hemagglutinin stalk region with cell adhesion molecule (CADM) 1 and CADM2 mediates the spread between neurons and neuropathogenicity of measles virus with a hyperfusogenic fusion protein2023

    • 著者名/発表者名
      Takemoto Ryuichi, Hirai Yuichi, Watanabe Shumpei, Harada Hidetaka, Suzuki Tateki, Hashiguchi Takao, Yanagi Yusuke, Shirogane Yuta
    • 雑誌名

      Journal of Virology

      巻: 97

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Short-Stalk Isoforms of CADM1 and CADM2 Trigger Neuropathogenic Measles Virus-Mediated Membrane Fusion by Interacting with the Viral Hemagglutinin2022

    • 著者名/発表者名
      Takemoto Ryuichi、Suzuki Tateki、Hashiguchi Takao、Yanagi Yusuke、Shirogane Yuta
    • 雑誌名

      Journal of Virology

      巻: 96 号: 3 ページ: 1-18

    • DOI

      10.1128/jvi.01949-21

    • 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] CADM1 and CADM2 Trigger Neuropathogenic Measles Virus-Mediated Membrane Fusion by Acting in <i>cis</i>2021

    • 著者名/発表者名
      Shirogane Yuta、Takemoto Ryuichi、Suzuki Tateki、Kameda Tomonori、Nakashima Kinichi、Hashiguchi Takao、Yanagi Yusuke
    • 雑誌名

      Journal of Virology

      巻: 95 号: 14 ページ: 1-17

    • DOI

      10.1128/jvi.00528-21

    • 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
  • [学会発表] Cooperation and Interference between Wild-type and Subacute Sclerosing Panencephalitis-derived Measles Virus Fusion Proteins2022

    • 著者名/発表者名
      Hidetaka Harada, Ryuichi Takemoto, Yuichi Hirai, Tateki Suzuki, Takao Hashiguchi, Yusuke Yanagi, Yuta Shirogane
    • 学会等名
      第69回日本ウイルス学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Fusion proteins derived from some SSPE measles virus isolates cause membrane fusion independently of SLAM, nectin-4, and CADM1/22022

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Hirai, Ryuichi Takemoto,Tateki Suzuki, Takao Hashiguchi, Yusuke Yanagi, Yuta Shirogane
    • 学会等名
      第69回日本ウイルス学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Alanine substitutions reveal residues in the stalk region of the measles virus hemagglutinin required for CADM1/2-dependent membrane fusion2022

    • 著者名/発表者名
      Ryuichi Takemoto, Yuichi Hirai, Tateki Suzuki, Takao Hashiguchi, Yusuke Yanagi, Yuta Shirogane
    • 学会等名
      第69回日本ウイルス学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Cell adhesion molecule (CADM) 1 and CADM2 enable measles virus spread in subacute sclerosing panencephalitis by cis-acting fusion triggering2021

    • 著者名/発表者名
      Yuta Shirogane, Ryuichi Takemoto, Tateki Suzuki, Tomonori Kameda, Kinichi Nakashima,Takao Hashiguchi, Yusuke Yanagi
    • 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] Cell adhesion molecule(CADM)1およびCADM2のストークの短いアイソフォームが 神経病原性を有する麻疹ウイルスによる膜融合を誘導する2021

    • 著者名/発表者名
      Ryuichi Takemoto, Tateki Suzuki, Takao Hashiguchi, Yusuke Yanagi, Yuta Shirogane
    • 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
  • [備考] 麻疹(はしか)ウイルスが「協力」して脳炎を引き起こす仕組みを解明

    • URL

      https://www.nagasaki-u.ac.jp/ja/science/science298.html

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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