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代償性変化の実証によるパンデミックインフルエンザのリスク予測

研究課題

研究課題/領域番号 20K21723
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分58:社会医学、看護学およびその関連分野
研究機関京都府立医科大学

研究代表者

渡邊 洋平  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (50452462)

研究期間 (年度) 2020-07-30 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2022年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2021年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード国際感染症 / 新興ウイルス / インフルエンザ / 宿主適応 / インフルエンザウイルス / パンデミック化 / 適応進化 / 代償性変化 / 適応変異 / ウイルス
研究開始時の研究の概要

過去のパンデミックインフルエンザはなぜ特定の亜型(H1N1/H2N2/H3N2)に限定されているのか全く分かっていない。本研究の目的は、「インフルエンザウイルスに潜在的にパンデミック化しやすい群(亜型)としにくい群(亜型)が存在する」という新しい仮説を実証することである。実証されればパンデミックインフルエンザの研究や対策にパラダイムシフトをもたらす。

研究成果の概要

インフルエンザウイルスを対象に、過去にパンデミック化した群(H1N1/H3N2亜型)と高病原性ながら未だにパンデミック化していない群(H5N1亜型)間で宿主適応変異を導入する前後でHA特性変化を比較した。その結果、H1N1/H3N2-HAにおいては、変異導入によるヒト型レセプター結合特異性の獲得が膜融合pH閾値とHA構造安定性の代償性変化を伴わず、その特性がH5N1-HAと大きく異なることが明らかとなった。またPB2とNAの変異群について解析した結果、ヒト増殖性を高めるだけではなく抑制する変異も存在しており、パンデミックは複数遺伝子の変異による協調やtune-upも重要であると推察された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

「高病原性インフルエンザウイルスがパンデミック化するのか」という問いに対する科学的根拠は少ない。本研究の遂行によって、宿主適応過程におけるH5N1-HAの特性変化が過去にパンデミックを起こしたH1N1/H3N2-HAとは異なる可能性が示された。得られた知見はパンデミックインフルエンザに対するさらなる理解と今後のパンデミック対策へのより効果的な施策に役立つものと考えられる。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 4件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 2件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] Alexandria University/Damanhour University(エジプト)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] Damanhour University/Alexandria University(エジプト)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Damanhour University/Alexandria University(エジプト)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Stimulation of interferon-β responses by aberrant SARS-CoV-2 small viral RNAs acting as retinoic acid-inducible gene-I agonists2023

    • 著者名/発表者名
      Arai Yasuha、Yamanaka Itaru、Okamoto Toru、Isobe Ayana、Nakai Naomi、Kamimura Naoko、Suzuki Tatsuya、Daidoji Tomo、Ono Takao、Nakaya Takaaki、Matsumoto Kazuhiko、Okuzaki Daisuke、Watanabe Yohei
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 26 号: 1 ページ: 105742-105742

    • DOI

      10.1016/j.isci.2022.105742

    • 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] ACE2 N-glycosylation modulates interactions with SARS-CoV-2 spike protein in a site-specific manner2022

    • 著者名/発表者名
      Isobe Ayana、Arai Yasuha、Kuroda Daisuke、Okumura Nobuaki、Ono Takao、Ushiba Shota、Nakakita Shin-ichi、Daidoji Tomo、Suzuki Yasuo、Nakaya Takaaki、Matsumoto Kazuhiko、Watanabe Yohei
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 5 号: 1 ページ: 1188-1188

    • DOI

      10.1038/s42003-022-04170-6

    • 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] Double mutations in the H9N2 avian influenza virus PB2 gene act cooperatively to increase viral host adaptation and replication for human infections2021

    • 著者名/発表者名
      Elgendy Emad Mohamed、Arai Yasuha、Kawashita Norihito、Isobe Ayana、Daidoji Tomo、Ibrahim Madiha Salah、Ono Takao、Takagi Tatsuya、Nakaya Takaaki、Matsumoto Kazuhiko、Watanabe Yohei
    • 雑誌名

      Journal of General Virology

      巻: 102 号: 6 ページ: 1-17

    • DOI

      10.1099/jgv.0.001612

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] H9N2 Influenza Virus Infections in Human Cells Require a Balance between Neuraminidase Sialidase Activity and Hemagglutinin Receptor Affinity2020

    • 著者名/発表者名
      Arai Yasuha、Elgendy Emad Mohamed、Daidoji Tomo、Ibrahim Madiha Salah、Ono Takao、Sriwilaijaroen Nongluk、Suzuki Yasuo、Nakaya Takaaki、Matsumoto Kazuhiko、Watanabe Yohei
    • 雑誌名

      Journal of Virology

      巻: 94 号: 18

    • DOI

      10.1128/jvi.01210-20

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] PA Mutations Inherited during Viral Evolution Act Cooperatively To Increase Replication of Contemporary H5N1 Influenza Virus with an Expanded Host Range2020

    • 著者名/発表者名
      Arai Yasuha、Kawashita Norihito、Elgendy Emad Mohamed、Ibrahim Madiha Salah、Daidoji Tomo、Ono Takao、Takagi Tatsuya、Nakaya Takaaki、Matsumoto Kazuhiko、Watanabe Yohei
    • 雑誌名

      Journal of Virology

      巻: 95 号: 1

    • DOI

      10.1128/jvi.01582-20

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] “Genetic tuning” of avian influenza virus host adaptation from birds to humans2020

    • 著者名/発表者名
      Arai Yasuha、Watanabe Yohei
    • 雑誌名

      Biosafety and Health

      巻: Online ahead of print 号: 2 ページ: 1-3

    • DOI

      10.1016/j.bsheal.2020.11.006

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Adaptive dynamics of emerging viruses at interfaces between animals and humans2023

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Y
    • 学会等名
      帯広畜産大学大学院特別セミナー(英語発表)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Stimulation of IFN-beta responses by aberrant SARS-CoV-2 small viral RNAs2022

    • 著者名/発表者名
      Arai Y, Yamanaka I, Okamoto T, Isobe A, Nakai N, Kamimura N, Suzuki T, Daidoj T, Nakaya T, Okuzaki D, Watanabe Y
    • 学会等名
      第23回日本RNA学会年会(英語発表)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ACE2 N-glycosylation modulates interactions with SARS-CoV-2 spike protein in a site-specific manner2022

    • 著者名/発表者名
      Isobe A, Arai Y, Okumura N, Ono T, Nakakita S, Daidoji T, Suzuki Y, Nakaya T, Matsumoto K, Watanabe Y
    • 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] 近年中国で優勢に流行するH9N2亜型鳥インフルエンザウイルスのPB2遺伝子に選択された同時変異群はヒト適応性を高く変化させている2021

    • 著者名/発表者名
      荒井泰葉、Emad M. Elgendy, 川下理日人、磯邉綾菜、大道寺智、中屋隆明、渡邊洋平
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] インフルエンザウイルス 鳥類との共生と宿主適応2020

    • 著者名/発表者名
      渡邊洋平
    • 学会等名
      第61回日本臨床ウイルス学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] 京都府立医科大学プレスリリース

    • URL

      https://www.kpu-m.ac.jp/doc/news/2022/20221209.html

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] マイナビニュースなどで紹介

    • URL

      https://news.mynavi.jp/techplus/article/20221209-2534081/2

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 京都府立医科大学 感染病態学HP

    • URL

      http://www.f.kpu-m.ac.jp/k/did/

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2020-08-03   更新日: 2024-01-30  

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