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未開拓な短鎖viral RNAに着目した新興ウイルスに普遍的な重症化機序の解明

研究課題

研究課題/領域番号 23K24141
補助金の研究課題番号 22H02879 (2022-2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2022-2023)
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)

研究分担者 荒井 泰葉  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 研究員 (80793182)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 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: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2024年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
キーワード新興感染症 / 新興ウイルス / RNA / 重症化機序 / 免疫応答 / 宿主適応 / 重篤化機序
研究開始時の研究の概要

本研究は、申請者らが最近見出した「新興ウイルスがヒト生体内でイレギュラーな短鎖viral RNAを過剰産生して高病原性を発揮する」という新興ウイルスに普遍的な病態機序を実証することを目的とする。本研究は、新興ウイルスがサイトカインストームを惹起してARDS、多臓器不全や血栓症などの重症化を惹起する普遍的なキーファクターを特定するものであり、得られた知見は新興ウイルス感染症に汎用可能な治療法や創薬に向けた新しい機軸となる。

研究実績の概要

(1)エクソソーム中の短鎖viral RNAの存在確認と免疫誘導能の評価
SARS-CoV-2感染細胞から培養上清中に分泌されるエクソソームを単離し、短鎖viral RNA含有の有無と配列をsmall RNA-seqによって解析した。培養上清中にはウイルス粒子も放出されるため、ウイルス粒子とエクソソームを分離するために、エクソソーム表面マーカーを標的とした免疫沈降法を用いた。その結果、細胞内に蓄積される短鎖viral RNAとほぼ同様の長さと配列をもつ短鎖viral RNAがエクソソーム中に多量に含まれることが明らかとなった。また代表的な長さと配列をもつ短鎖viral RNAを合成して培養細胞に遺伝子導入したところ、サイトカイン産生が強く誘導された。

(2)宿主との不適合性に起因するイレギュラーな単鎖viral RNA産生の証明
SARS-CoV-2をヒト気道由来Calu-3細胞に長期継代し、馴化後のウイルスが産生する短鎖viral RNA量の変化をsmall RNA-seqによって解析した。10回継代後の馴化ウイルスの短鎖viral RNA産生量は親ウイルスと顕著には変化が確認できないことが明らかとなった。

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

SARS-CoV-2感染細胞内に蓄積する短鎖viral RNAとほぼ同一の特性(長さと配列)の短鎖viral RNAがエクソソーム中に含まれて上清中に放出されていることが明らかとなった。ウイルス感染の広がりに加えて、エクソソーム中の短鎖viral RNAが免疫応答を惹起する病態機序が存在する可能性を捉えていることから、研究計画はおおむね順調に進展していると考えられる。

今後の研究の推進方策

Calu-3細胞への長期継代による短鎖viral RNA産生量の解析については、親ウイルスの当該細胞における複製が効率的であるために馴化過程を捉えることが難しいと考えられた。そのため、細胞種を変更して同実験を再試行するか、研究計画にある代替実験によって宿主との不適合性に起因する短鎖viral RNA産生の証明を目指す。

報告書

(2件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2024 2023 2022 その他

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 (3件) (うち招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Emergence of SARS-CoV-2 with Dual-Drug Resistant Mutations During a Long-Term Infection in a Kidney Transplant Recipient2024

    • 著者名/発表者名
      Tanino Yoko、Nishioka Keisuke、Yamamoto Chie、Watanabe Yohei、Daidoji Tomo、Kawamoto Masataka、Uda Sayaka、Kirito Shoko、Nakagawa Yuta、Kasamatsu Yu、Kawahara Yoshiyuki、Sakai Yuri、Nobori Shuji、Inaba Tohru、Ota Bon、Fujita Naohisa、Hoshino Atsushi、Nukui Yoko、Nakaya Takaaki
    • 雑誌名

      Infection and Drug Resistance

      巻: Volume 17 ページ: 531-541

    • DOI

      10.2147/idr.s438915

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [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
  • [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
    • 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
    • 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
  • [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

    • URL

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

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

URL: 

公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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