フィロウイルスの宿主域と受容体に関する研究

• 研究領域: ウイルス感染現象における宿主細胞コンピテンシーの分子基盤
• 研究課題/領域番号: 25115501
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 高田 礼人 北海道大学, 人獣共通感染症リサーチセンター, 教授 (10292062)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 11,700千円 (直接経費: 9,000千円、間接経費: 2,700千円); 2014年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円); 2013年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
• キーワード: フィロウイルス / エボラウイルス / マールブルグウイルス / レセプター / 細胞侵入 / 宿主域 / トロピズム / ウイルス / 感染症

研究実績の概要

フィロウイルス科に属するエボラおよびマールブルグウイルスはヒトを含む霊長類に重篤な出血熱をひきおこす病原体として知られている。しかし、人獣共通感染症病原体であるフィロウイルスの宿主特異性あるいは宿主域を決定する分子基盤に関する知見は殆どない。本研究では、ウイルスのtropism決定の第一因子である細胞侵入過程（吸着・膜融合）に着目し、フィロウイルスの宿主域決定メカニズムに関する基礎的知見を得ることを目的とする。
フィロウイルスの細胞吸着に関与する宿主分子の一つであるT-cell immunoglobulin and mucin domain 1 (TIM-1)に対するマウスモノクローナル抗体M224/1がフィロウイルスの細胞侵入を阻害する事を見出した。蛍光標識したウイルス様粒子（VLP）を用いて、M224/1存在下および非存在下で吸着・取り込み・膜融合を定量的に比較解析した結果、M224/1存在下でのVLPの吸着阻害効果は僅かであるが、VLPとエンドソーム膜との膜融合が著しく阻害された。興味深い事に、TIM-1はNiemann-Pick C1 (NPC1：フィロウイルスの膜融合に必須な宿主分子)はVero E6細胞内小胞において共局在し、両者は小胞内で結合していた。さらに、細胞内のTIM-1/NPC1複合体と膜融合を起こしているVLPの局在は一致した。以上の結果は、フィロウイルスはTIM-1を介して細胞表面に吸着した後、TIM-1と共に細胞内に取り込まれ、後期エンドソーム/リソソームにおいて、TIM-1とNPC1との結合を経て膜融合が起こることを示唆する。さらに、M224/1はTIM-1とNPC1との相互作用を阻害することによって、膜融合を阻害することが示された。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] The Interaction between TIM-1 and NPC1 is important for the cellular entry of Ebola virus (2015)
  • 著者名/発表者名: Kuroda M, Fujikura D, Nanbo A, Marzi A, Noyori O, Kajihara M, Maruyama J, Matsuno K, Miyamoto H, Yoshida R, Feldmann H, Takada A
  • 雑誌名: J. Virol. 巻: 印刷中 号: 12 ページ: 6481-6493
  • DOI: 10.1128/jvi.03156-14
  • NAID: 120005621883
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Seroepidemiological prevalence of multiple species of filoviruses in fruit bats (Eidolon helvum) migrating in Africa. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hirohito Ogawa, Hiroko Miyamoto, Eri Nakayama, Reiko Yoshida, Ichiro Nakamura, Hirofumi Sawa, Akihiro Ishii, Yuka Thomas, Emiko Nakagawa, Keita Matsuno, Masahiro Kajihara, Junki Maruyama, Manabu Igarashi, Kimihito Ito, Ayato Takada et al
  • 雑誌名: Journal of Infectious Diseases 巻: jiv063 号: suppl 2 ページ: S101-S108
  • DOI: 10.1093/infdis/jiv063
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] エボラ出血熱とはどんな病気か (2015)
  • 著者名/発表者名: 高田 礼人
  • 雑誌名: 生活と環境 巻: 60 ページ: 11-15
• [雑誌論文] Discussions and decisions of the 2012-2014 International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV) Filoviridae Study Group, January 2012-June 2013 (2014)
  • 著者名/発表者名: Bukreyev AA, Chandran K, Dolnik O, Dye JM, Ebihara H, Leroy EM, Mühlberger E, Netesov SV, Patterson JL, Paweska JT, Saphire EO, Smither SJ, Takada A, Towner JS, Volchkov VE, Warren TK, Kuhn JH
  • 雑誌名: Arch. Virol. 巻: 159 号: 4 ページ: 821-830
  • DOI: 10.1007/s00705-013-1846-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Virus nomenclature below the species level : a standardized nomenclature for filovirus strains and variants rescued from cDNA (2014)
  • 著者名/発表者名: Kuhn JH, Bào Y, Bavari S, Becker S, Bradfute S, Brauburger K, Rodney Brister J, Bukreyev AA, Caì Y, Chandran K, Davey RA, Dolnik O, Dye JM, Enterlein S, Gonzalez JP, Formenty P, Freiberg AN, Hensley LE, Hoenen T, Honko AN, Ignatyev GM, Jahrling PB, Johnson KM, Klenk HD, Kobinger G, Lackemeyer MG, Leroy EM, Lever MS, Mühlberger E, Netesov SV, Olinger GG, Palacios G, Patterson JL, Paweska JT, Pitt L, Radoshitzky SR, Ryabchikova EI, Saphire EO, Shestopalov AM, Smither SJ, Sullivan NJ, Swanepoel R, Takada A, Towner JS, van der Groen G, Volchkov VE, Volchkova VA, Wahl-Jensen V, Warren TK, Warfield KL, Weidmann M, Nichol ST
  • 雑誌名: Arch Virol 巻: 159(5) ページ: 1229-1237
  • DOI: 10.1007/s00705-013-1877-2
  • 査読あり
• [雑誌論文] Filovirus RefSeq entries: evaluation and selection of filovirus type variants, type sequences, and names (2014)
  • 著者名/発表者名: Kuhn JH, Andersen KG, Bào Y, Bavari S, Becker S, Bennett RS, Bergman NH, Blinkova O, Sullivan NJ, Swanepoel R, Takada A, Towner JS, van der Groen G, Volchkov VE, Volchkova VA, Wahl-Jensen V, Warren TK, Warfield KL, Weidmann M, Nichol ST
  • 雑誌名: Viruses 巻: 6 号: 9 ページ: 3663-3682
  • DOI: 10.3390/v6093663
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A polymorphism of the TIM-1 IgV domain: Implications for the susceptibility to filovirus infection. (2014)
  • 著者名/発表者名: Makoto Kuroda, Daisuke Fujikura, Osamu Noyori, Masahiro Kajihara, Junki Maruyama, Hiroko Miyamoto, Reiko Yoshida, Ayato Takada.
  • 雑誌名: Biochemical and biophysical research communications 巻: 455 号: 3-4 ページ: 223-228
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2014.10.144
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Ebola and Marburg virus diseases in Africa: Increased risk of outbreaks in previously unaffected areas? (2014)
  • 著者名/発表者名: Changula K, Kajihara M, Mweene AS, Takada A
  • 雑誌名: Microbiol. Immunol. 巻: 58 号: 9 ページ: 483-491
  • DOI: 10.1111/1348-0421.12181
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Host Cell Factors Involved in Filovirus Infection (2014)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Kajihara, Ayato Takada
  • 雑誌名: Curr. Trop. Med. Rep. 巻: 2 号: 1 ページ: 30-40
  • DOI: 10.1007/s40475-015-0039-x
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] エボラ出血熱 (2014)
  • 著者名/発表者名: 高田 礼人
  • 雑誌名: 現代科学 巻: 523 ページ: 16-18
• [雑誌論文] Novel mutations in Marburg virus glycoprotein associated with viral evasion from antibody mediated immune pressure. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kajihara, M., et al.
  • 雑誌名: Journal of general virology 巻: 94 号: 4 ページ: 876-883
  • DOI: 10.1099/vir.0.049114-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mapping of conserved and species-specific antibody epitopes on the Ebola virus nucleoprotein. (2013)
  • 著者名/発表者名: Changula Katendi
  • 雑誌名: Virus Res. 巻: 176 号: 1-2 ページ: 83-90
  • DOI: 10.1016/j.virusres.2013.05.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] A novel Ebola virus expressing luciferase allows for rapid and quantitative testing of antivirals (2013)
  • 著者名/発表者名: Hoenen T, Groseth A, Callison J, Takada A, Feldmann H
  • 雑誌名: Antiviral Res 巻: 99(3) 号: 3 ページ: 207-213
  • DOI: 10.1016/j.antiviral.2013.05.017
  • 査読あり
• [雑誌論文] Differential potential for envelope gycoprotein-mediated steric shielding of host cell surface proteins among filoviruses (2013)
  • 著者名/発表者名: Noyori Osamu
  • 雑誌名: Virology 巻: 446 号: 1-2 ページ: 152-161
  • DOI: 10.1016/j.virol.2013.07.029
  • 査読あり
• [雑誌論文] Suppression of Fas-mediated apoptosis via steric shielding by filovirus glycoproteins (2013)
  • 著者名/発表者名: Noyori Osamu
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 巻: 441 号: 4 ページ: 994-998
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2013.11.018
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of the envelope glycoprotein of a novel filovirus, Lloviu virus (2013)
  • 著者名/発表者名: Maruyama J, Miyamoto H, Kajihara M, Ogawa H, Maeda K, Sakoda Y, Yoshida R, Takada A
  • 雑誌名: J. Virol. 巻: 88 号: 1 ページ: 99-109
  • DOI: 10.1128/jvi.02265-13
  • NAID: 120005451570
  • 査読あり
• [学会発表] エボラウイルスに迫る (2015)
  • 著者名/発表者名: 高田礼人
  • 学会等名: 北海道大学 創成研究機構第 12 回 創成シンポジウム 感染症研究の最前線 ― エボラ・結核を例に―
  • 発表場所: 北海道大学（札幌市、日本）
  • 年月日: 2015-02-24
  • 招待講演
• [学会発表] エボラウイルス研究とBSL4 (2015)
  • 著者名/発表者名: 高田礼人
  • 学会等名: 第十二回 日本防護服研究会 学術総会
  • 発表場所: ホテル椿山荘東京（東京都文京区、日本）
  • 年月日: 2015-01-19
  • 招待講演
• [学会発表] エボラおよびマールブルグウイルスによる感染症 (2015)
  • 著者名/発表者名: 高田礼人
  • 学会等名: 平成26年度新型インフルエンザ等新興・再興感染症研究推進事業シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-01-15
  • 招待講演
• [学会発表] エボラウイルスの基礎と最新知見 (2014)
  • 著者名/発表者名: 高田礼人
  • 学会等名: 第11回 群馬感染症研究会学術講演会
  • 発表場所: ｱﾆﾊﾞｰｻﾘｰｺｰﾄﾗｼｰﾈ（前橋市、日本）
  • 年月日: 2014-12-17
  • 招待講演
• [学会発表] フィロウイルスの細胞侵入におけるTIM 1 とNPC1 相互作用の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 黒田誠、藤倉大輔、南保明日香、野依修、梶原将大、丸山隼輝、宮本洋子、吉田玲子、高田礼人
  • 学会等名: 第62回日本ウイルス学会学術集会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（横浜市、日本）
  • 年月日: 2014-11-10 – 2014-11-12
• [学会発表] エボラウイルスの抗体依存性感染増強現象におけるFc レセプターを介したシグナル伝達経路の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 古山若呼、黒田誠、丸山隼輝、宮本洋子、吉田玲子、高田礼人
  • 学会等名: 第62回日本ウイルス学会学術集会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（横浜市、日本）
  • 年月日: 2014-11-10 – 2014-11-12
• [学会発表] A polymorphism in TIM‐1 is associated with cell (2014)
  • 著者名/発表者名: Makoto Kuroda, Daisuke Fujikura, Osamu Noyori, Eri Nakayama, Masahiro Kajihara, Junki Maruyama, Hiroko Miyamoto, Reiko Yoshida, Ayato Takada
  • 学会等名: XVI International Congress of Virology
  • 発表場所: Montreal Convention Centre (Montreal, Canada)
  • 年月日: 2014-07-28 – 2014-07-31
• [学会発表] Characterization of the envelope glycoprotein of a novel filovirus, Lloviu virus (2014)
  • 著者名/発表者名: Junki Maruyama, Hiroko Miyamoto, Masahiro Kajihara, Hirohito Ogawa, Ken Maeda, Yoshihiro Sakoda, Reiko Yoshida, Ayato Takada
  • 学会等名: XVI International Congress of Virology
  • 発表場所: Montreal Convention Centre (Montreal, Canada)
  • 年月日: 2014-07-28 – 2014-07-31
• [学会発表] フィロウイルス感染症に対する防御免疫における抗体の役割 (2014)
  • 著者名/発表者名: 高田礼人
  • 学会等名: 第79回インターフェロン・サイトカイン学会
  • 発表場所: 北海道大学（札幌市、日本）
  • 年月日: 2014-06-20
  • 招待講演
• [学会発表] Role of antibodies in protective immunity against filovirus infection (2014)
  • 著者名/発表者名: Takada A
  • 学会等名: 6th International Symposium on Filoviruses
  • 発表場所: Hotel Galvez (Galveston, USA)
  • 年月日: 2014-04-02
  • 招待講演
• [学会発表] Recent Topics of Filovirus Research
  • 著者名/発表者名: Ayato Takada
  • 学会等名: International Conference in Medicine and Public Health 2013 (ICMPH2013) “Healthy Society beyond Frontiers”
  • 発表場所: Siriraj Hospital, Mahidol University (Thailand)
  • 招待講演
• [学会発表] Recent advances in filovirus research: Epidemiology and antiviral strategies
  • 著者名/発表者名: Ayato Takada
  • 学会等名: The 12th Awaji International Forum on Infection and Immunity
  • 発表場所: 淡路夢舞台国際会議場（淡路市）
  • 招待講演
• [学会発表] フィロウイルス感染症
  • 著者名/発表者名: 高田礼人
  • 学会等名: 第61回日本ウイルス学会学術集会 シンポジウム4 新興再興ウイルス
  • 発表場所: 神戸国際会議場（神戸市）
  • 招待講演
• [学会発表] Antibody-mediated inhibition of Marburg virus buddin
  • 著者名/発表者名: Masahiro Kajihara, Andrea Marzi, Eri Nakayama, Takeshi Noda, Manabu Igarashi, Makoto Kuroda, Rashid Manzoor, Keita Matsuno, Heinz Feldmann, Reiko Yoshida, Yoshihiro Kawaoka, Ayato Takada
  • 学会等名: Fifteenth International Conference on Negative Strand Viruses
  • 発表場所: Palacio de Exposicionesy Congresos, Granada (Spain)
• [学会発表] Protective Efficacy of Neutralizing Monoclonal Antibodies in a Nonhuman Primate Model of Ebola Hemorrhagic Fever
  • 著者名/発表者名: Reiko Yoshida, Andrea Marzi, Yasuhiko Suzuki1, Manabu Igarashi, Friederike Feldmann, Douglas Brining, Heinz Feldmann, Ayato Takada
  • 学会等名: Fifteenth International Conference on Negative Strand Viruses
  • 発表場所: Palacio de Exposicionesy Congresos, Granada (Spain)
• [学会発表] フィロウイルス糖蛋白質によるアポトーシスシグナル阻害作用
  • 著者名/発表者名: 野依修、中山絵里、丸山隼輝、吉田玲子、高田礼人
  • 学会等名: 第61回日本ウイルス学会学術集会
  • 発表場所: 神戸国際会議場（神戸市）
• [学会発表] TIM-1の多型が及ぼすフィロウイルスの細胞感受性に対する影響
  • 著者名/発表者名: 黒田誠、藤倉大輔、野依修、中山絵里、梶原将大、丸山隼輝、宮本洋子、吉田玲子、高田礼人
  • 学会等名: 第61回日本ウイルス学会学術集会
  • 発表場所: 神戸国際会議場（神戸市）
• [学会発表] Lloviu virusの表面糖タンパク質GPの性状解析
  • 著者名/発表者名: 丸山隼輝、前田健、小川寛人、迫田義博、高田礼人
  • 学会等名: 第61回日本ウイルス学会学術集会
  • 発表場所: 神戸国際会議場（神戸市）
• [学会発表] エボラウイルス核タンパク質のエピトープ解析
  • 著者名/発表者名: 吉田玲子、Katendi Changula、野依修、Andrea Marzi、宮本洋子、石島麻理、Heinz Feldmann、Aaron S. Mweene、高田礼人
  • 学会等名: 第61回日本ウイルス学会学術集会
  • 発表場所: 神戸国際会議場（神戸市）
• [産業財産権] フィロウイルス感染阻害剤のスクリーニング法 (2014)
  • 発明者名: 高田礼人、南保明日香、黒田誠、藤倉大輔
  • 権利者名: 高田礼人、南保明日香、黒田誠、藤倉大輔
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2014-210419
  • 出願年月日: 2014-10-26