デングウイルスレプリコン細胞を用いたウイルス複製制御機構の解明

• 研究課題/領域番号: 20K07532
• 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49060:ウイルス学関連
• 研究機関: 国立感染症研究所 (2021-2023); 神奈川県衛生研究所 (2020)
• 研究代表者: 日紫喜 隆行 国立感染症研究所, 治療薬・ワクチン開発研究センター, 主任研究官 (30535761)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2025-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2020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: デングウイルス / フラビウイルス / ウイルス複製機構 / レプリコン / 創薬標的 / 複製機構 / 宿主因子 / レプリコン細胞 / 抗ウイルス化合物

研究開始時の研究の概要

デングウイルス感染症は熱帯・亜熱帯地域で流行しているだけでなく、日本でも2014年、そして2019年に国内感染症例が報告され、国内外において公衆衛生上の大きな問題となっている。しかしながら未だ抗ウイルス薬がないことから新規開発が喫緊の課題となっている。
本研究では、レプリコン細胞や感染性ウイルスを用いてデングウイルス複製に関与する新規宿主因子を同定し、ウイルス複製制御機構を明らかにするとともに、抗ウイルス化合物を探索する。本研究成果はウイルスの生活環の解明だけでなく、新たな創薬標的分子を見いだすことにも繋がり、より効率的な抗ウイルス薬開発へ向けての応用が期待される。

研究実績の概要

本研究では、デングウイルスレプリコン細胞や感染性ウイルスを用いてウイルス複製に関与する新規宿主因子を同定し、ウイルス複製制御機構を明らかにするとともに、抗ウイルス候補化合物を見出すことを目的としている。今年度はこれまでにレプリコン細胞を用いたsiRNAの導入実験において候補となった因子に関して、さらに別のターゲット配列を有するsiRNAを導入し解析をおこなったところ、ウイルス複製率の指標となる培養上清中のルシフェラーゼ活性が有意に減少するものが認められた。また、感染性デングウイルスを用いた実験系においても、siRNAによる候補因子の発現抑制によって細胞内のウイルスRNAが減少することが示された。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

候補因子の探索に予想以上に時間を要してしまったことから当初の計画に比べやや遅れている。

今後の研究の推進方策

絞り込んだ候補因子や抗ウイルス活性化合物によるデングウイルス複製への影響に関して追加実験を実施することで、より詳細なウイルス複製制御機構を解明する。
また、これまでの研究成果を学術論文として報告する。

研究成果

• [雑誌論文] Mpox Neutralizing Antibody Response to LC16m8 Vaccine in Healthy Adults (2024)
  • 著者名/発表者名: Morino E, Mine S, Tomita N, Uemura Y, Shimizu Y, Saito S, Suzuki T, Okumura N, Iwasaki H, Terada J, Ainai A, Sakai Y, Park E, Seki S, Akazawa D, Shimojima M, Shiwa-Sudo N, Virhuez-Mendoza M, Miyauchi K, Moriyama S, Iwata-Yoshikawa N, Harada M, Harada S, Hishiki T, ... Ujiie M.
  • 雑誌名: NEJM Evidence 巻: 3 号: 3
  • DOI: 10.1056/evidoa2300290
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sofosbuvir Suppresses the Genome Replication of DENV1 in Human Hepatic Huh7 Cells (2024)
  • 著者名/発表者名: Kurosawa M, Kato F, Hishiki T, Ito S, Fujisawa H, Yamaguchi T, Moriguchi M, Hosokawa K, Watanabe T, Saito-Tarashima N, Minakawa N, Fujimuro M.
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Sciences 巻: 25 号: 4 ページ: 2022-2022
  • DOI: 10.3390/ijms25042022
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Suppression of dengue virus replication by the French maritime pine extract Pycnogenol? (2024)
  • 著者名/発表者名: Hossain KA, Akhter R, Rashid MHO, Akter L, Utsunomiya M, Kitab B, Ngwe Tun MM, Hishiki T, Kohara M, Morita K, Tsukiyama-Kohara K.
  • 雑誌名: Virus Research 巻: 339 ページ: 199244-199244
  • DOI: 10.1016/j.virusres.2023.199244
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Complement factor D targeting protects endotheliopathy in organoid and monkey models of COVID-19 (2023)
  • 著者名/発表者名: Kawakami E,Saiki N,Yoneyama Y,Moriya C,Maezawa M,Kawamura S,Kinebuchi A,Kono T,Funata M,Sakoda A,Kondo S,Ebihara T,Matsumoto H,Togami Y,Ogura H,Sugihara F,Okuzaki D,Kojima T,Deguchi S,Vallee S,McQuade S,Islam R,Natarajan M,Ishigaki H,Nakayama M,Nguyen CT,Kitagawa Y,Wu Y,Mori K,Hishiki T, ... Takebe T.
  • 雑誌名: Cell Stem Cell 巻: 30 号: 10 ページ: 1315-1330.e10
  • DOI: 10.1016/j.stem.2023.09.001
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Identification of IMP Dehydrogenase as a Potential Target for Anti-Mpox Virus Agents (2023)
  • 著者名/発表者名: Hishiki T、Morita T、Akazawa D、Ohashi H、Park E、Kataoka M、Mifune J、Shionoya K、Tsuchimoto K、Ojima S、Azam Aa H、Nakajima S、Kawahara M、Yoshikawa T、Shimojima M、Kiga K、Maeda K、Suzuki T、Ebihara H、Takahashi Y、Watashi K.
  • 雑誌名: Microbiology Spectrum 巻: 11 号: 4
  • DOI: 10.1128/spectrum.00566-23
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Potential Anti-Mpox Virus Activity of Atovaquone, Mefloquine, and Molnupiravir, and Their Potential Use as Treatments (2023)
  • 著者名/発表者名: Akazawa D、Ohashi H、Hishiki T、Morita T、Iwanami S、Kim KS、Jeong YD、Park ES、Kataoka M、Shionoya K、Mifune J、Tsuchimoto K、Ojima S、Azam AH、Nakajima S、Park H、Yoshikawa T、Shimojima M、Kiga K、Iwami S、Maeda K、Suzuki T、Ebihara H、Takahashi Y、Watashi K
  • 雑誌名: The Journal of Infectious Diseases 巻: Online ahead of print. 号: 5 ページ: 591-603
  • DOI: 10.1093/infdis/jiad058
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Isolation of SARS-CoV-2 from COVID-19 Patients and an Asymptomatic Individual (2022)
  • 著者名/発表者名: Hishiki T, Usui K, An T, Suzuki R, Sakuragi JI, Tanaka Y, Matsuki Y, Kawai J, Kogo Y, Hayashizaki Y, Takasaki T.
  • 雑誌名: Japanese Journal of Infectious Diseases 巻: 75 号: 3 ページ: 277-280
  • DOI: 10.7883/yoken.JJID.2021.292
  • NAID: 130008112038
  • ISSN: 1344-6304, 1884-2836
  • 年月日: 2022-05-31
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Identification of the corticotropin-releasing factor receptor 1 antagonists as inhibitors of Chikungunya virus replication using a Gaussia luciferase expressing subgenomic replicon (2022)
  • 著者名/発表者名: Watanabe Yasuo、Suzuki Youichi、Emi Akino、Murakawa Takeshi、Hishiki Takayuki、Kato Fumihiro、Sakaguchi Shoichi、Wu Hong、Yano Takato、Lim Chang-Kweng、Takasaki Tomohiko、Nakano Takashi
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 637 ページ: 181-188
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2022.11.013
  • 査読あり
• [雑誌論文] Epigallocatechin gallate (EGCG) attenuates severe acute respiratory coronavirus disease 2 (SARS-CoV-2) infection by blocking the interaction of SARS-CoV-2 spike protein receptor-binding domain to human angiotensin-converting enzyme 2 (2022)
  • 著者名/発表者名: Ohishi Tomokazu、Hishiki Takayuki、Baig Mirza S.、Rajpoot Sajjan、Saqib Uzma、Takasaki Tomohiko、Hara Yukihiko
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 17 号: 7 ページ: e0271112-e0271112
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0271112
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Different efficacies of neutralizing antibodies and antiviral drugs on SARS-CoV-2 Omicron subvariants, BA.1 and BA.2 (2022)
  • 著者名/発表者名: Ohashi H、Hishiki T、Akazawa D、Kim KS、Woo J、Shionoya K、Tsuchimoto K、Iwanami S、Moriyama S、Kinoshita H、Yamada S、Kuroda Y、Yamamoto T、Kishida N、Watanabe S、Hasegawa H、Ebihara H、Suzuki T、Maeda K、Fukushi S、Takahashi Y、Iwami S、Watashi K
  • 雑誌名: Antiviral Research 巻: 205 ページ: 105372-105372
  • DOI: 10.1016/j.antiviral.2022.105372
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Strong alkaline electrolyzed water efficiently inactivates SARS-CoV-2, other viruses, and Gram-negative bacteria (2021)
  • 著者名/発表者名: Suzuki Youichi、Hishiki Takayuki、Emi Akino、Sakaguchi Shoichi、Itamura Ronko、Yamamoto Rain、Matsuzawa Tamio、Shimotohno Kunitada、Mizokami Masashi、Nakano Takashi、Yamamoto Naoki
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 575 ページ: 36-41
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2021.08.048
  • 査読あり
• [雑誌論文] Antiviral Activity of CD437 Against Mumps Virus (2021)
  • 著者名/発表者名: Kato Fumihiro、Nakatsu Yuichiro、Murano Keiko、Wakata Aika、Kubota Toru、Hishiki Takayuki、Yamaji Toshiyuki、Kidokoro Minoru、Katoh Hiroshi、Takeda Makoto
  • 雑誌名: Frontiers in Microbiology 巻: 12 ページ: 751909-751909
  • DOI: 10.3389/fmicb.2021.751909
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Sphingomyelin Is Essential for the Structure and Function of the Double-Membrane Vesicles in Hepatitis C Virus RNA Replication Factories (2020)
  • 著者名/発表者名: Gewaid H, Aoyagi H, Arita M, Watashi K, Suzuki R, Sakai S, Kumagai K, Yamaji T, Fukasawa M, Kato F, Hishiki T, Mimata A, Sakamaki Y, Ichinose S, Hanada K, Muramatsu M, Wakita T, Aizaki H.
  • 雑誌名: J Virol 巻: 94 号: 23
  • DOI: 10.1128/jvi.01080-20
  • 査読あり
• [雑誌論文] Antiviral activities of mycophenolic acid and IMD‐0354 against SARS‐CoV‐2 (2020)
  • 著者名/発表者名: Kato Fumihiro、Matsuyama Shutoku、Kawase Miyuki、Hishiki Takayuki、Katoh Hiroshi、Takeda Makoto
  • 雑誌名: Microbiology and Immunology 巻: 64 号: 9 ページ: 635-639
  • DOI: 10.1111/1348-0421.12828
  • 査読あり
• [学会発表] エムポックスウイルス複製に関与するイノシン一リン酸デヒドロゲナーゼの同定と創薬標的としての可能性 (2023)
  • 著者名/発表者名: 日紫喜隆行、森田武志、赤澤大輔、大橋啓史、朴ウンシル、片岡紀代、御舩淳紀、塩野谷果歩、土本佳奈、小島新二郎、アア ハエルマン アザム、中嶋章悟、河原円香、吉河智城、下島昌幸、氣駕恒太朗、前田健、鈴木忠樹、海老原秀喜、高橋宜聖、渡士 幸一
  • 学会等名: 第70回日本ウイルス学会学術集会
• [学会発表] デングウイルス及びC型肝炎ウイルス感染増殖を阻害するコレステロール誘導体の同定と作用機序の解析 (2023)
  • 著者名/発表者名: 松田朋佳、日紫喜隆行、大橋啓史、山崎雅子、栗原僚己、Frank Stappenbeck、Feng Wang、Farhad Parhami、渡士幸一
  • 学会等名: 第70回日本ウイルス学会学術集会
• [学会発表] 数理モデルを用いた抗サル痘ウイルス薬候補の定量的評価 (2023)
  • 著者名/発表者名: 岩波翔也、山本将太朗、日紫喜隆行、赤澤大輔、大橋啓史、森田武志、渡士幸一、岩見真吾
  • 学会等名: 第70回日本ウイルス学会学術集会
• [学会発表] サル痘ウイルス感染評価系を用いた抗ウイルス薬候補の同定と作用機序の解析 (2023)
  • 著者名/発表者名: 森田武志, 赤澤大輔, 日紫喜隆行, 大橋啓史, 渡士幸一
  • 学会等名: 日本薬学会第143年会（札幌）
• [学会発表] Development of zika virus stable replicon cells expressing secretory luciferase (2022)
  • 著者名/発表者名: Hishiki T, Kato F, Suzuki R, Tajima S, Lim CK, Takasaki T
  • 学会等名: 35th International Conference on Antiviral Research
  • 国際学会
• [学会発表] ジカウイルスレプリコン細胞の樹立と抗ウイルス化合物探索 (2021)
  • 著者名/発表者名: 日紫喜隆行、鈴木理恵子、加藤文博、田島茂、林昌宏、髙崎智彦
  • 学会等名: 第2７回トガ・フラビ・ペスチウイルス研究会
• [学会発表] 日紫喜隆行、吉村結花、鈴木理恵子、村上愛海、齋藤結愛、丹賀直美、清水淳、宮﨑和雄、髙崎智彦 (2021)
  • 著者名/発表者名: ヒトiPS細胞由来ミエロイド系細胞株の作製と新型コロナウイルス研究への応用
  • 学会等名: 第68回日本ウイルス学会学術集会
• [学会発表] 日紫喜隆行、鈴木理恵子、髙崎智彦 (2021)
  • 著者名/発表者名: デングウイルスNS1抗原検出キット偽陰性検体に関して
  • 学会等名: 第55回日本脳炎ウイルス生態学研究会
• [学会発表] インターフェロン誘導性因子IFI27の抗フラビウイルス活性の分子機構 (2021)
  • 著者名/発表者名: 鈴木陽一、坂口翔一、高橋宏隆、川島生、江見晶野、加藤文博、日紫喜隆行、呉紅、田島茂、林昌宏、高崎智彦、澤崎達也、中野隆史
  • 学会等名: 第55回日本脳炎ウイルス生態学研究会
• [学会発表] 核酸誘導体及び植物由来化合物を用いた抗デング化合物の探索 (2021)
  • 著者名/発表者名: 井上絵美子、黒沢まどか、岩部愛、日紫喜隆行、加藤文博、田良島典子、南川典昭、松本崇宏、渡辺徹志、渡部匡史、関根勇一、藤室雅弘
  • 学会等名: 第141回日本薬学会
• [学会発表] 新型コロナウイルス陽性検体からのウイルス分離 (2021)
  • 著者名/発表者名: 日紫喜隆行、髙崎智彦
  • 学会等名: 第62回日本臨床ウイルス学会学術集会
• [図書] 新型コロナウイルス陽性検体からのウイルス分離 (2021)
  • 著者名/発表者名: 日紫喜 隆行, 高崎 智彦
  • 総ページ数: 5
  • 出版者: 臨床とウイルス