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ゲノムワイドスクリーニングに基づくSFTS発症小動物モデルの樹立と治療開発展開

研究課題

研究課題/領域番号 23K21273
補助金の研究課題番号 21H02361 (2021-2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2021-2023)
応募区分一般
審査区分 小区分42020:獣医学関連
研究機関宮崎大学

研究代表者

岡林 環樹  宮崎大学, 産業動物防疫リサーチセンター, 教授 (10359995)

研究分担者 齊藤 暁  宮崎大学, 農学部, 准教授 (30621792)
山田 健太郎  宮崎大学, 農学部, 教授 (70458280)
前田 裕輔  大阪大学, 微生物病研究所, 特任教授(常勤) (00294124)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2025年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2024年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2023年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2022年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2021年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
キーワード重症熱性血小板減少症候群 / ゲノムワイドスクリーニング / マウスモデル / in vivoイメージング / 宿主因子 / 受容体
研究開始時の研究の概要

重症熱性血小板減少症候群(SFTS)の致死率は15-20%にも及ぶが、現在までに特異的治療法は確立されていない。その理由として適切な小動物モデルがないことが挙げられる。そこで本研究では、ゲノムワイドスクリーニング法により、SFTSV増殖を制御する宿主因子を同定し、特異的治療法の開発につなげていく。また組換ウイルスを用いた超高感度in vivoイメージング解析により、正常な免疫能を持つ小動物モデルでの病態解明、治療効果を検証する。

研究実績の概要

重症熱性血小板減少症候群(SFTS)の致死率は15-20%にも及ぶが、現在までに特異的治療法は確立されていない。その理由として適切な小動物モデルがないことが挙げられる。そこで本研究では、ゲノムワイドスクリーニング法により、SFTSV増殖を制御する宿主因子を同定し、特異的治療法の開発につなげていく。また組換ウイルスを用いた超高感度in vivoイメージング解析により、正常な免疫能を持つ小動物モデルでの病態解明、治療効果を検証する。
課題1: ゲノムワイドスクリーニングによる新規SFTSV増殖制御宿主因子の同定:CRISPR/Cas9ノックアウトライブラリーを用いてSFTSウイルス感染時の細胞変性効果(CPE)を指標にしたスクリーニングと、2)CRISPR-activationライブラリーを用いて蛍光タンパク質を発現できるSFTSシュードウイルスの易感染性を指標にしたスクリーニング、によってSFTSウイルス増殖に必須な宿主因子の網羅的同定を行った。それによりチロシンキナーゼ受容体である「AXL受容体」を同定した。またヒトDC-SIGN発現Vero細胞におけるSFTSウイルスの増殖性及びCPE誘導性を確認している。
課題2:新規小動物モデルとレポーター発現ウイルスを用いた病原性発現機構の解析:
我々がマダニから分離したウイルス株で、既報(Brennan et al, J. Virol, 2015)を 参考にして組換えウイルス作製系を構築した。さらに、回収したレポーター発現SFTSウイルスの特徴(感染性、増殖性、レポーター遺伝子発現性)を検証し、イメージング解析に最適な組換えウイルスを選別した。

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

ゲノムワイドスクリーニング(網羅的遺伝子ノックアウト)により、 SFTSウイルス増殖制御宿主因子の同定に取り組み、チロシンキナーゼ受容体である「AXL受容体」を同定しすることに成功した。またヒトDC-SIGN発現Vero細胞におけるSFTSウイルスの増殖性及びCPE誘導性を確認することができた。

我々がマダニから分離したウイルス株で、既報(Brennan et al, J. Virol, 2015)を 参考にして組換えウイルス作製系を構築した。回収したレポーター発現SFTSウイルスの特徴(感染性、増殖性、レポーター遺伝子発現性)を検証し、イメージング解析に最適な組換えウイルスを選別し、細胞内における増殖性を確認することができた。

今後の研究の推進方策

ウイルス感染性評価や病態解析を容易にするために作成したレポーター発現ウイルスの特徴(感染性、増殖性、レポーター遺伝子発現性)を検証し、in vivoイメージング解析に最適な組換えウイルスを選別する。今年度はレポーター発現SFTSウイルスを用いて、マウスにおけるイメージングへの応用を実践する。治療抗体候補となる各種中和抗体や化合物のスクリーニングを培養細胞レベルとマウスレベルで実施する。
ゲノムワイドスクリーニング(網羅的遺伝子ノックアウト)により同定した「AXL受容体」のSFTSウイルスの増殖性及びCPE誘導性への影響をさらに明らかにしていく。今年度は、AXLとDC-SIGNの作用機序の解明のために、SFTSV宿主域決定をするために、各種動物細胞(ヒト、ネコ、イヌ、ウシ、マウスほか)におけるAXLとDC-SIGNの特徴を発現量、その遺伝子配列情報と、SFTSウイルス感染性との関連性を比較し、動物種によるSFTS感染性とウイルス受容体候補因子との関連性を明らかにする。また、各種動物に由来するDC-SIGNやAXLの過剰発現細胞、siRNAやCRISPR/Cas9によるノックアウト細胞を作製する。ノックアウト細胞においてウイルス増殖のどのステップがブロックされているのかを分子ウイルス学的に解明していく。具体的には、ノックアウト細胞において、野生型、欠損型、点変異を持つDC-SIGNやAXLを一過性に発現させ、SFTSV増殖においてDC-SIGNやAXLのどのドメイン活性が重要なのかを解明する。また、DC-SIGNやAXLに対する特異的阻害薬について抗SFTSV活性を評価する。またDC-SIGNやAXLについては、受託サービスを利用してそれを導入/欠 失した遺伝子組換えマウスを作製する。

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 2件、 招待講演 4件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Possible Transmission of Severe Fever with the Thrombocytopenia Syndrome Virus to an Individual Who Buried an Infected Cat2023

    • 著者名/発表者名
      Mekata Hirohisa、Kawaguchi Takeshi、Iwao Kosho、Umeki Kazumi、Yamada Kentaro、Umekita Kunihiko、Okabayashi Tamaki
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Infectious Diseases

      巻: 76 号: 3 ページ: 211-214

    • DOI

      10.7883/yoken.JJID.2022.425

    • ISSN
      1344-6304, 1884-2836
    • 年月日
      2023-05-31
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Nosocomial Severe Fever with Thrombocytopenia Syndrome in Companion Animals, Japan, 20222023

    • 著者名/発表者名
      Mekata Hirohisa、Umeki Kazumi、Yamada Kentaro、Umekita Kunihiko、Okabayashi Tamaki
    • 雑誌名

      Emerging Infectious Diseases

      巻: 29 号: 3 ページ: 614-617

    • DOI

      10.3201/eid2903.220720

    • 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] Seroprevalence of severe fever with thrombocytopenia syndrome virus in medium-sized wild mammals in Miyazaki, Japan2023

    • 著者名/発表者名
      Kaneko, C., Mekata, H., Umeki, K., Sudaryatma, P. E., Irie, T., Yamada, K., Misawa, N., Umekita, K., Okabayashi, T.
    • 雑誌名

      Ticks Tick borne Dis

      巻: 14 号: 2 ページ: 102115-102115

    • DOI

      10.1016/j.ttbdis.2022.102115

    • 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] Retrospective study on the possibility of an SFTS outbreak associated with undiagnosed febrile illness in veterinary professionals and a family with sick dogs in 20032022

    • 著者名/発表者名
      Kirino Yumi、Yamanaka Atsushi、Ishijima Keita、Tatemoto Kango、Maeda Ken、Okabayashi Tamaki
    • 雑誌名

      Journal of Infection and Chemotherapy

      巻: 28 号: 6 ページ: 753-756

    • DOI

      10.1016/j.jiac.2022.02.011

    • 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] Serological and molecular survey of tick-borne zoonotic pathogens including severe fever with thrombocytopenia syndrome virus in wild boars in Miyazaki Prefecture, Japan.2022

    • 著者名/発表者名
      Kirino Y, Yamamoto S, Nomachi T, Mai TN, Sato Y, Sudaryatma PE, Norimine J, Fujii Y, Ando S, Okabayashi T
    • 雑誌名

      Veterinary Medicine and Science

      巻: 8 号: 2 ページ: 877-885

    • DOI

      10.1002/vms3.696

    • 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] SFTS、10年の小括、SFTSの自然宿主2023

    • 著者名/発表者名
      岡林 環樹
    • 学会等名
      宮崎県医師獣医師会連携セミナー
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 富山県内初の感染事例から学ぶ重症熱性血小板減症候群2023

    • 著者名/発表者名
      岡林 環樹
    • 学会等名
      富山県衛生研究所主催セミナー
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 犬猫のSFTSに立ち向かうための最新情報 ~ 2. 流行地宮崎におけるSFTS検査体制2023

    • 著者名/発表者名
      岡林 環樹
    • 学会等名
      動物臨床医学会年次大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 動物病院内で起こった犬から猫2頭へのSFTSV感染事例2022

    • 著者名/発表者名
      目堅博久、梅木一美 、山田健太郎、梅北邦彦、岡林環樹
    • 学会等名
      令和4年度SFTS研究会・学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 次なるパンテミックのための人獣共通感染症の理解2022

    • 著者名/発表者名
      岡林環樹
    • 学会等名
      令和4年度比較統合医療学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Sever Fever with Thrombocytopenia Syndrome, ~Emerging hemorrhagic fever in Asia~2022

    • 著者名/発表者名
      Tamaki Okabayashi
    • 学会等名
      International Conference for Health Research2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 犬から2頭の猫への重症熱性血小板減少症候群の院内感染事例2022

    • 著者名/発表者名
      目堅博久、梅木一美、山田健太郎、梅北邦彦、岡林環樹
    • 学会等名
      令和4年度獣医学術集会九州地区学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] A high-throughput Neutralizing Antibody Assay for the diagnosis of Severe Fever with Thrombocytopenia Syndrome Virus2022

    • 著者名/発表者名
      Eugene Mazimpaka, Hideki Tani, Akatsuki Saito, Hirohisa Mekata, Ken Maeda, Keita Ishijima, Yumi Kirino, Tamaki Okabayashi
    • 学会等名
      Association of Japan-Indonesia Veterinary Education
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 身近な人獣共通感染症の現状と課題: 重症熱性血小板減少症候群の伝播から考える2022

    • 著者名/発表者名
      岡林 環樹
    • 学会等名
      野生獣オンラインセミナー
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A high-throughput neutralizing antibody test for SFTS diagnosis2021

    • 著者名/発表者名
      Eugene Mazimpaka、目堅 博久、谷 英樹、前田 健、石嶋 慧多、桐野 有美、 齊藤 暁、岡林 環樹
    • 学会等名
      日本獣医学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] SFTS流行地 ”宮崎” からの報告2021

    • 著者名/発表者名
      岡林 環樹
    • 学会等名
      令和3年度獣医学術九州地区学会教育講演
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] 伴侶動物のSFTSとOne Health2023

    • 著者名/発表者名
      岡林 環樹
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      日本臨床ウイルス学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [図書] 医学のあゆみ「重症熱性血小板減少症候群(SFTS)研究における最新知見 ─感染経路,病態,予防,治療」2023

    • 著者名/発表者名
      自然界におけるSFTSウイルス伝播様式
    • 総ページ数
      4
    • 出版者
      医歯薬出版株式会社
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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