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呼吸器感染症におけるウイルス-ウイルス間相互作用の基盤研究

研究課題

研究課題/領域番号 23K07935
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

柿崎 正敏  国立感染症研究所, ウイルス第三部, 主任研究官 (00778954)

研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2025年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2024年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード呼吸器感染症 / ウイルス-ウイルス間相互作用 / ヒトボカウイルス / 気相液相界面培養
研究開始時の研究の概要

ヒトの呼吸器は、時間的・空間的に共循環するウイルス群集の感染場所であり、生態学的ニッチとして捉えることができる。様々なウイルスが呼吸器というニッチを共有することで、ウイルス間の相互作用が促進され、異なるウイルス間の動態が連動することが示唆される。近年、申請者らは生理的環境を再現する気相液相界面気相液相界面(ALI)培養法によるin vitro気道上皮培養モデルにおいて、呼吸器感染症を引き起こす様々なウイルスが感染・増殖できることを確認した。そこで本研究では、ALI培養法によるin vitro気道上皮培養モデルを用い、呼吸器感染症におけるウイルス-ウイルス間相互作用の効果・メカニズムを解析する。

研究実績の概要

本研究では、ALI培養法によるin vitro気道上皮培養モデルを用いて、呼吸器感染症におけるウイルス-ウイルス間相互作用の効果・メカニズムを解析することを目的とする。本研究では、特にヒトボカウイルスとの共感染を扱う。その理由は、ヒトボカウイルスが検出される呼吸器感染症の症例では、ヒトボカウイルス以外のウイルスが同時に検出されることが多く、ヒトボカウイルスが多くのウイルスと相互作用している可能性が高いためである。
今年度は、ヒトボカウイルス1(HBoV1)との共感染に、RSウイルス、ヒトライノウイルスを用いた。その理由は、HBoV1と同時に検出される割合が高いためである。まずは、単独感染時と共感染時において、継時的にApical側のウイルス量をリアルタイムPCRで測定した。その結果、ライノウイルスとの共感染では、単独感染時と比較して増殖に差は見られなかった。一方、RSウイルスとの共感染では、単独感染時と比較して増殖が促進させた。さらに、多重蛍光免疫染色の結果、HBoV1が感染している細胞には他のウイルスがほとんど感染していなかった。また、単独感染時の免疫反応の解析の結果、HBoV1感染後にIFNλ1の発現が上昇したが、ISGsの発現は誘導されなかった。一方、ライノウイルス、RSウイルス感染後には、IFNλ1、2、3の発現が上昇し、それに連動しIFIT-1やISG15などのISGsの発現が誘導された。HBoV1感染後にIFNλ1の発現が誘導されるにも関わらずISGsの発現が誘導されないことから、HBoV1はIFNλ1シグナルを抑制することが示唆された。このことは、HBoV1が他のウイルスと同時に検出される原因の一つと考えられる。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

今年度は、HBoV1共感染が「ウイルス増殖に与える影響」と共感染時に「各ウイルスが同じ細胞に感染するのか」を解析するとともに、単独感染時の宿主免疫応答の解析を行う予定であったが、予定通りに解析を行い結果を得ることができた。それにより、HBoV1の共感染がRSウイルスの増殖を促進することが示された。

今後の研究の推進方策

来年度以降は、共感染のウイルスゲノムに対する影響として、単独感染時と共感染時において、継時的にApical側からウイルスを回収し、次世代シークエンス解析を行うことでウイルスゲノムに生じた変異を解析する。また、細胞に対する影響として、、単独感染時と共感染時において、継時的に細胞からRNAを抽出し、トランスクリプトーム解析を行うことでウイルス-ウイルス間相互作用が細胞に与える影響を検索する。

報告書

(1件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2024 2023

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

  • [雑誌論文] Evidence of the simultaneous replications of active viruses in specimens positive for multiple respiratory viruses2024

    • 著者名/発表者名
      Kawase Miyuki、Suwa Reiko、Sugimoto Satoko、Kakizaki Masatoshi、Kume Yohei、Chishiki Mina、Ono Takashi、Okabe Hisao、Norito Sakurako、Ujike Makoto、Hosoya Mitsuaki、Hashimoto Koichi、Shirato Kazuya
    • 雑誌名

      Microbiology Spectrum

      巻: 12 号: 1

    • DOI

      10.1128/spectrum.01920-23

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Replication Efficiency of SARS-CoV-2 Omicron Subvariants BA.2.75, BA.5, and XBB.1 in Human Mini-Gut Organoids2024

    • 著者名/発表者名
      Miyakawa Kei、Machida Masakazu、Kawasaki Tomoyuki、Kakizaki Masatoshi、Kimura Yayoi、Sugiyama Masaya、Hasegawa Hideki、Umezawa Akihiro、Akutsu Hidenori、Ryo Akihide
    • 雑誌名

      Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology

      巻: - 号: 6 ページ: 1066-1068

    • DOI

      10.1016/j.jcmgh.2024.03.003

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of a duplex real-time RT-PCR assay for the detection and identification of two subgroups of human metapneumovirus in a single tube2023

    • 著者名/発表者名
      Sugimoto Satoko、Kawase Miyuki、Suwa Reiko、Kakizaki Masatoshi、Kume Yohei、Chishiki Mina、Ono Takashi、Okabe Hisao、Norito Sakurako、Hosoya Mitsuaki、Hashimoto Koichi、Shirato Kazuya
    • 雑誌名

      Journal of Virological Methods

      巻: 322 ページ: 114812-114812

    • DOI

      10.1016/j.jviromet.2023.114812

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ヒトボカウイルス1はRSウイルスとヒトライノウイルスと共感染するが増殖に影響を与えない2023

    • 著者名/発表者名
      柿崎正敏、杉元聡子、諏訪麗子 , 川瀬みゆき , 白戸憲也 , 梁明秀
    • 学会等名
      第70回日本ウイルス学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

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公開日: 2023-04-13   更新日: 2024-12-25  

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