中東地域におけるH5N1鳥インフルエンザウイルス新型株早期検出とパンデミック阻止

2018 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15H05295
• 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: 鈴木 康夫 中部大学, 生命健康科学部, 客員教授 (00046278) ; 高橋 和郎 国際医療福祉大学, 大学病院, 教授 (10171472) ; 中屋 隆明 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (80271633) ; 大道寺 智 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (80432433)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: ウイルス学 / 感染症内科学 / インフルエンザウイルス / 国際感染症

研究実績の概要

現在、H5N1鳥インフルエンザウイルスは、アジア・中近東地域で鳥類における感染流行域を獲得している。繰り返される感染伝播によって変異が誘導され、H5N1由来パンデミックが発生する可能性が指摘されている。特にエジプトは、2009年以降、全世界の67％のヒト感染例が報告される特異な地域である。そのため、エジプトの家禽で蔓延するH5N1ウイルスの進化動態を詳細に把握すると共にウイルスのヒト適応性獲得の推移やパンデミック化潜在性を先行的に評価することが緊要である。
近年、エジプトではH5N1ウイルスに加えてH9N2鳥インフルエンザウイルスが流行していると報告がある。そこで本年度は、エジプトにおける共同研究者であるダマンフール大学のMadiha Ibrahim教授およびEmad Elgendy講師と連携して、現地での鳥インフルエンザウイルスの疫学調査をH5N1ウイルスに限定せずに実施した。
その結果、現在エジプトでは致死率が大きく異なる複数のアウトブレイクが養鶏場において続発していることが明らかとなり、エジプトデルタ地帯においてH5N1ウイルスとH9N2ウイルスが広範に同時流行していることが示された。また発育鶏卵にて増殖させたウイルス野外株を対象に、レセプター糖鎖結合特異性鑑別キットを用いてシアロ糖鎖結合特異性をスクリーニング解析した。その結果、多くのH9N2ウイルス野外株においても、両シアロ糖鎖結合親和性を示す結果が得られた。当該データを確認するために、農林水産省の許可を受けて日本に移送済みの臨床ウイルス株を用いてreceptor binding assayを実施したところ、現在エジプトで同時流行するH9N2 G1-B lineageが、共にヒト型シアロ糖鎖結合親和性を高めていることが明らかとなった。特に、HA-Q226L変異はヒト型シアロ糖鎖親和性の獲得に大きく寄与していた。

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

エジプトデルタ地域における鳥インフルエンザウイルスの疫学調査が計画通りに実施された。また、レセプター糖鎖結合特異性鑑別キットを用いて、これまで調査していたH5N1ウイルスに加えてH9N2ウイルスのシアロ糖鎖結合特異性をスクリーニング解析することが可能であることが実証された。

今後の研究の推進方策

次年度（H31年度）は最終年度として、エジプトデルタ地帯においてこれまで実施した鳥インフルエンザの疫学調査結果を踏まえて、H5N1およびH9N2ウイルスが感染伝播の過程でどのようにヒト感染性を獲得してきたのかその進化動態を分子ウイルス学的に解明する。これらの結果を論文として取りまとめて国際誌に投稿することで、エジプトを中心とする中近東地域における鳥インフルエンザウイルスの蔓延状況と進化動態の全容を世界にアラートする。

研究成果

• [国際共同研究] Alexandria University/Damanhour University(エジプト)
  • 国名: エジプト
  • 外国機関名: Alexandria University/Damanhour University
• [国際共同研究] Thammasat University(タイ)
  • 国名: タイ
  • 外国機関名: Thammasat University
• [国際共同研究] ベトナム国立衛生疫学研究所/長崎大学熱帯医学研究所ベトナム拠点(ベトナム)
  • 国名: ベトナム
  • 外国機関名: ベトナム国立衛生疫学研究所/長崎大学熱帯医学研究所ベトナム拠点
• [雑誌論文] Genetic Compatibility of Reassortants between Avian H5N1 and H9N2 Influenza Viruses with Higher Pathogenicity in Mammals (2019)
  • 著者名/発表者名: Arai Yasuha, Ibrahim Madiha S., Elgendy Emad M., Daidoji Tomo, Ono Takao, Suzuki Yasuo, Nakaya Takaaki, Matsumoto Kazuhiko, Watanabe Yohei
  • 雑誌名: Journal of Virology 巻: 93(4) ページ: e01969-18
  • DOI: doi.org/10.1128/JVI.01969-18
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Identification of the critical viscoelastic factor in the performance of submucosal injection materials (2019)
  • 著者名/発表者名: Hirose Ryohei, Nakaya Takaaki, Naito Yuji, Daidoji Tomo, Dohi Osamu, Yoshida Naohisa, Yasuda Hiroaki, Konishi Hideyuki, Itoh Yoshito
  • 雑誌名: Materials Science & Engineering C 巻: 94 ページ: 909-919
  • DOI: doi: 10.1016/j.msec.2018.10.051
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multiple polymerase gene mutations for human adaptation occurring in Asian H5N1 influenza virus clinical isolates (2018)
  • 著者名/発表者名: Arai Yasuha, Kawashita Norihito, Hotta Kozue, Hoang Phuong Vu Mai , Nguyen Hang Le Khanh, Nguyen Thach Co, Vuong Cuong Duc, Le Thanh Thi, Le Mai Thi Quynh, Soda Kosuke, Ibrahim Madiha S. , Daidoji Tomo, Takagi Tatsuya, Shioda Tatsuo, Nakaya Takaaki, Ito Toshihiro, Hasebe Futoshi, Watanabe Yohei
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 8(1) ページ: 13066
  • DOI: doi: 10.1038/s41598-018-31397-3
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Characterization of H5N1 influenza virus quasispecies with adapative hemagglutinin mutations from single-virus infections of human airway cells (2018)
  • 著者名/発表者名: Watanabe Yohei, Arai Yasuha, Kawashita Norihito, Ibrahim Madiha S., Elgendy Emad M., Daidoji Tomo, Kajikawa Junichi, Hiramatsu Hiroaki, Sriwilaijaroen Nongluk, Ono Takao, Takagi Tatsuya, Takahashi Kazuo, Shioda Tatsuo, Matsumoto Kazuhiko, Suzuki Yasuo, Nakaya Takaaki
  • 雑誌名: Journal of Virology 巻: 92(11) ページ: e02004-17
  • DOI: doi: 10.1128/JVI.02004-17
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] N-glycan structures of human alveoli provide insight into influenza A virus infection and pathogenesis (2018)
  • 著者名/発表者名: Sriwilaijaroen Nongluk, Nakahita Shin-ichi, Kondo Sachiko, Yagi Hirokazu, Kato Koichi, Murata Takeomi, Hiramatsu Hiroaki, Kawahara Toshio, Watanabe Yohei, Kanai Yasuhi, Ono Takao, Hirabayashi Jun, Matsumoto Kazuhiko, Suzuki Yasuo
  • 雑誌名: FEBS Journal 巻: 285(9) ページ: 1611-1634
  • DOI: doi: 10.1111/febs.14431
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A live attenuated vaccine prevents replication and transmission of H7N9 highly pathogenic influenza viruses in mammals (2018)
  • 著者名/発表者名: Yang Wenyu, Yin Xin, Guan Lizheng, Li Mei, Ma Shujie, Shi Jianzhong, Deng Guohua, Suzuki Yasuo, Chen Hualan
  • 雑誌名: Emerging Microbes & Infections 巻: 7(1) ページ: 153
  • DOI: doi: 10.1038/s41426-018-0154-6
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Diversity of Influenza A(H5N1) Viruses in Infected Humans, Northern Vietnam, 2004-2010 (2018)
  • 著者名/発表者名: Imai Hirotaka, Dinis Jorge, Zhong Gongxun, Moncla Louise, Lopes Tiago, McBride Ryan, Thompson Andrew, Peng Wenjie, Le Mai thi, Hanson Anthony, Lauck Michael, Sakai Yuko, Yamada Shinya, Eggenberger Julie, O’Connor David, Suzuki Yasuo, Hatta Masato, Paulson James, Neumann Gabriele, Friedrich Thomas, Kawaoka Yoshihiro
  • 雑誌名: Emerging Infectious Diseases 巻: 24(7) ページ: 1128-1238
  • DOI: doi: 10.3201/eid2407.171441
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Irradiation by ultraviolet light-emitting diodes inactivates influenza a viruses by inhibiting replication and transcription of viral RNA in host cell (2018)
  • 著者名/発表者名: Nishisaka-Nonaka Risa, Mawatari Kazuaki, Yamamoto Tomomi, Kojima Mizuki, Shimohata Takaaki, Uebanso Takashi, Nakahashi Mutsumi, Emoto Takahiro, Akutagawa Masatake, Kinouchi Yohsuke, Wada Takahiro, Okamoto Masayuki, Ito Hiroshi, Yoshida Ken-ichi, Daidoji Tomo, Nakaya Takaaki, Takahashi Akira
  • 雑誌名: Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology 巻: 189 ページ: 193-200
  • DOI: doi: 10.1016/j.jphotobiol.2018.10.017
  • 査読あり
• [雑誌論文] A New Ex Vivo Model for the Evaluation of Endoscopic Submucosal Injection Material Performance (2018)
  • 著者名/発表者名: Hirose Ryohei, Daidoji Tomo, Naito Yuji, Dohi Osamu, Yoshida Naohisa, Yasuda Hiroaki, Konishi Hideyuki, Nakaya Takaaki, Itoh Yoshito
  • 雑誌名: Journal of Visualized Experiment 巻: 140 ページ: e58029
  • DOI: doi:10.3791/58029
  • 査読あり
• [雑誌論文] Relationship between periodontal disease and butyric acid produced by periodontopathic bacteria (2018)
  • 著者名/発表者名: Shirasugi Michihiro, Nakagawa Maki, Nishioka Keisuke, Yamamoto Toshiro, Nakaya Takaaki, Kanamura Narisato
  • 雑誌名: Inflammation and Regeneration 巻: 38 ページ: 23
  • DOI: doi: 10.1186/s41232-018-0081-x
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Adaptation dynamics of H5N1 avian influenza virus hemagglutinin during replication in human airway microenvironment (2018)
  • 著者名/発表者名: Yohei Watanabe
  • 学会等名: Asian-Pacific Centenary Spanish 1918-flu Symposium
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Characterization of H5N1 avian influenza virus quasipspecies with adaptive hemagglutinin mutations from single-virus infections of human airway cells (2018)
  • 著者名/発表者名: Yohei Watanabe
  • 学会等名: Negative Strand Virus Meeting 2018
  • 国際学会
• [学会発表] Genetic compatibility and virulence of reassortants derived from H9N2 and H5N1 avian influenza viruses co-circulating in Egypt (2018)
  • 著者名/発表者名: Yasuha Arai
  • 学会等名: Negative Strand Virus Meeting 2018
  • 国際学会
• [学会発表] Evolutionally dynamics of Egyptian H9N2 aviann influenza virus in nature conferred enhanced replication ability in humans (2018)
  • 著者名/発表者名: Yasuha Arai, Ibrahim Madiha, Elgendy Emad, Tomo Daidoji, Takaaki Nakaya, Yohei Watanabe
  • 学会等名: 第66回日本ウイルス学会学術集会
• [学会発表] Characterization of H9N2 avian influenza viruses with NA stalk deletion that was firstly detected in Egypt (2018)
  • 著者名/発表者名: Yohei Watanabe, Arai Yasuha, Ibrahim Madiha S., Elgendy Emad M., Daidoji Tomo, Suzuki Yasuo, Nakaya Takaaki
  • 学会等名: 第66回日本ウイルス学会学術集会
• [学会発表] Evaluation of avian influenza virus infection in human tracheal epithelial cell clones (2018)
  • 著者名/発表者名: Daidoji Tomo. Kajikawa Junichi, Watanabe Yohei, Arai Yasuha, Nakaya Takaaki
  • 学会等名: 第66回日本ウイルス学会学術集会
• [学会発表] Establishment of infection experiment system using aerosolized influenza virus (2018)
  • 著者名/発表者名: Kawada Kaho, Nishioka Keisuke, Daidoji Tomo, Nakaya Takaaki
  • 学会等名: 第66回日本ウイルス学会学術集会
• [学会発表] Adenosine analog inhibits replication of protozoan endogenous dsRNA: Leishmaniavirus (LRV2) and Cryspovirus (CSpV1) (2018)
  • 著者名/発表者名: Murakoshi Fumi, Shichinohe Shintaro, Hayashi Miwa, Tanaka Yutaro, Sanjyoba Chizu, Matsumono Yoshitsugu, Nakaya Takaaki
  • 学会等名: 第66回日本ウイルス学会学術集会
• [学会発表] Possibility of Mx expression to reflect differences in Influenza virus susceptibility in birds (2018)
  • 著者名/発表者名: Hagiwara Katsuro, Nakaya Takaaki, Onuma Manabu
  • 学会等名: 第66回日本ウイルス学会学術集会
• [学会発表] ヒト気管上皮由来細胞株における鳥インフルエンザウイルスの感染様式について (2018)
  • 著者名/発表者名: 大道寺智
  • 学会等名: 第32回インフルエンザ研究者交流の会シンポジウム
• [備考] 京都府立医科大学感染病態学研究室HP
  • URL: http://www.f.kpu-m.ac.jp/k/did/