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創薬を見据えた革新的ヒトノロウイルスin vitro増殖法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 23K27420
補助金の研究課題番号 23H02729 (2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2023)
応募区分一般
審査区分 小区分49060:ウイルス学関連
研究機関和歌山県立医科大学

研究代表者

佐藤 慎太郎  和歌山県立医科大学, 薬学部, 教授 (80447333)

研究分担者 左近 直美  地方独立行政法人 大阪健康安全基盤研究所, 微生物部, 主幹研究員 (50291216)
澤田 晋一  千葉大学, 未来粘膜ワクチン研究開発シナジー拠点, 特任准教授 (50444104)
研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円)
2025年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2024年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2023年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
キーワードヒトノロウイルス / 腸管上皮細胞 / ワクチン開発 / 細胞外小胞
研究開始時の研究の概要

本研究計画では、ヒトノロウイルス(HuNoV)ワクチン開発を念頭に置き、HuNoVのin vitroにおける継代、持続感染の成立を目指した革新的なウイルス増殖法の確立を試みる。実験には申請者らが樹立したヒトiPS細胞株由来の腸管上皮細胞と、この細胞で一度増殖したProgeny HuNoV、およびそのもととなる感染患者由来の糞便懸濁液を用いる。HuNoVはなぜ、in vitroでの増殖効率が悪いのかという学術的問いを掲げ、それらを解明して克服していくことを通して、停滞しているHuNoVのウイルス学的解析を進めていく。

研究実績の概要

今年度は、HuNoVの継代培養、持続感染の成立に必要なウイルス側要因を明らかにする足がかりとして、Progeny HuNoVが糞便懸濁液中の何らかの成分により性状変化を起こすことで、感染能の向上が認められるかどうかを検討した。細胞培地中に産生されたProgeny HuNoV(Passage 1)と、HuNoVを含まない糞便懸濁液(フィルトレーションにより腸内細菌を除去)を、1:9、1:4、1:1、1:0の割合で混和し、37℃で15分インキュベートした。その結果、1:0のものと比較し、糞便懸濁液と混和させたものでは、全ての割合でin vitroでの増殖が認められた。糞便懸濁液との混和後のインキュベーションをon iceで行うと、in vitroでの増殖が認められなくなったため、何らかの酵素活性が関与している可能性が示唆された。そこで、糞便懸濁液を100℃で10分
処理した後にProgeny HuNoVと混和してみたところ、HuNoV増殖割合は減少したものの、混和しなかったものと比較して明らかな増殖を認めた。以上の結果から、糞便懸濁液中のHuNoV粒子は、加熱によってその効果があまり変化しない何らかの物質によって「活性化」されている状態であることが予想された。
また、in vitro増殖系で十分にウイルスの複製が認められる糞便懸濁液中を、pull-down kitを用いて沈殿物と上清に分け、双方に含まれるウイルスゲノムコピー数を比較した。その結果、既報とは異なり、沈殿物中にはほとんどゲノムが検出されなかった。沈殿物を電子顕微鏡で観察したところ、ウイルス粒子を含んでいると考えられるエクソソームは数個しか確認できなかった。以上の結果から、少なくとも我々が使用している糞便懸濁液中にはエクソソームに包まれているウイルス粒子は希であると考えられる。

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

少なくとも我々の実験系では、HuNoV粒子がエクソソームに包まれていることでin vitroで腸管上皮細胞に感染できているわけではないことが明らかになった。また、糞便懸濁液中には何らかのProgeny HuNoVを活性化させうる因子が存在することが明らかになったため。

今後の研究の推進方策

糞便懸濁液中のProgeny HuNoVを活性化させうる因子の同定を進める。我々の実験系ではエクソソームに包まれていない、フリーのHuNoV粒子が細胞に感染し、増殖していることが考えられる一方で、エクソソームに包まれている方がより感染しやすく、増殖しやすいという報告がある。そこで当初の計画通り、cCHPナノゲルを用いてウイルス粒子をクラスター化することで再感染効率やウイルス増殖効率か向上するかどうかを検討していく。

報告書

(1件)
  • 2023 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 2件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 6件)

  • [雑誌論文] Genetic recombination and genotype diversity of norovirus GI in children with acute gastroenteritis in Thailand, 2015-20212024

    • 著者名/発表者名
      Khamrin Pattara、Kumthip Kattareeya、Yodmeeklin Arpaporn、Okitsu Shoko、Motomura Kazushi、Sato Shintaro、Ushijima Hiroshi、Maneekarn Niwat
    • 雑誌名

      Journal of Infection and Public Health

      巻: 17 号: 3 ページ: 379-385

    • DOI

      10.1016/j.jiph.2024.01.009

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] α-Glucosidase inhibitors boost gut immunity by inducing IgA responses in Peyer’s patches2023

    • 著者名/発表者名
      Hattori-Muroi Kisara、Naganawa-Asaoka Hanako、Kabumoto Yuma、Tsukamoto Kei、Fujisaki Yosuke、Fujimura Yumiko、Komiyama Seiga、Kinashi Yusuke、Kato Miki、Sato Shintaro、Takahashi Daisuke、Hase Koji
    • 雑誌名

      Frontiers in Immunology

      巻: 14 ページ: 1277637-1277637

    • DOI

      10.3389/fimmu.2023.1277637

    • 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] Prime-boost-type PspA3 +2 mucosal vaccine protects cynomolgus macaques from intratracheal challenge with pneumococci.2023

    • 著者名/発表者名
      Yokota C, Fujimoto K, Yamakawa N, Kono M, Miyaoka D, Shimohigoshi M, Uematsu M, Watanabe M, Kamei Y, Sugimoto A, Kawasaki N, Yabuno T, Okamura T, Kuroda E, Hamaguchi S, Sato S, Hotomi M, Akeda Y, Ishii KJ, Yasutomi Y, Sunami K, Uematsu S.
    • 雑誌名

      Inflammation and Regeneration

      巻: 43 号: 1 ページ: 55-55

    • DOI

      10.1186/s41232-023-00305-2

    • 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] Replication of Human Sapovirus in Human-Induced Pluripotent Stem Cell-Derived Intestinal Epithelial Cells2023

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto Naomi、Kurokawa Shiho、Tamiya Shigeyuki、Nakamura Yutaka、Sakon Naomi、Okitsu Shoko、Ushijima Hiroshi、Yuki Yoshikazu、Kiyono Hiroshi、Sato Shintaro
    • 雑誌名

      Viruses

      巻: 15 号: 9 ページ: 1929-1929

    • DOI

      10.3390/v15091929

    • 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] Effective SARS-CoV-2 replication of monolayers of intestinal epithelial cells differentiated from human induced pluripotent stem cells2023

    • 著者名/発表者名
      Minami Shohei、Matsumoto Naomi、Omori Hiroko、Nakamura Yutaka、Tamiya Shigeyuki、Nouda Ryotaro、Nurdin Jeffery A.、Yamasaki Moeko、Kotaki Tomohiro、Kanai Yuta、Okamoto Toru、Tachibana Taro、Ushijima Hiroshi、Kobayashi Takeshi、Sato Shintaro
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 号: 1 ページ: 11610-11610

    • DOI

      10.1038/s41598-023-38548-1

    • 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] Genotype Diversity of Enteric Viruses in Wastewater Amid the COVID-19 Pandemic2023

    • 著者名/発表者名
      Hoque Sheikh Ariful、Kotaki Tomohiro、Pham Ngan Thi Kim、Onda Yuko、Okitsu Shoko、Sato Shintaro、Yuki Yoshikazu、Kobayashi Takeshi、Maneekarn Niwat、Kiyono Hiroshi、Hayakawa Satoshi、Ushijima Hiroshi
    • 雑誌名

      Food and Environmental Virology

      巻: 15 号: 2 ページ: 176-191

    • DOI

      10.1007/s12560-023-09553-4

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Drug cytotoxicity screening using human intestinal organoids propagated with extensive cost-reduction strategies2023

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Yu、Inoue Yu、Sato Shintaro、Okabe Takayoshi、Kojima Hirotatsu、Kiyono Hiroshi、Shimizu Makoto、Yamauchi Yoshio、Sato Ryuichiro
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 号: 1 ページ: 5407-5407

    • DOI

      10.1038/s41598-023-32438-2

    • 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] ヒトノロウイルスのin vitro培養系2023

    • 著者名/発表者名
      佐藤慎太郎
    • 雑誌名

      ウイルス

      巻: 73 ページ: 9-16

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり

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公開日: 2023-04-18   更新日: 2024-12-25  

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