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2017 年度 実施状況報告書

インフルエンザウイルス感染症の生体肺イメージング解析技術の開発とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 16K08806
研究機関東京大学

研究代表者

福山 聡  東京大学, 医科学研究所, 特任准教授 (00626517)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワード生体イメージング / インフルエンザ / 肺 / 炎症
研究実績の概要

平成28年度に構築した生体イメージングシステムを用いて、インフルエンザウイルスに感染した生きたマウスの肺を解析した。特に2光子顕微鏡を用いた研究では、レポーターインフルエンザウイルス(Color-flu)を感染させたマウスに好中球特異的な抗体Ly-6Gを経静脈投与して、インフルエンザウイルス感染細胞と好中球の動態を詳細に観察した。その結果、高病原性鳥H5N1インフルエンザウイルスに感染したマウスでは、季節性インフルエンザウイルス由来H1N1ウイルスであるPR8株に感染したマウスと比較して肺への好中球の遊走が感染早期に見られることが分かった。また、好中球やマクロファージ特異的なレポーターマウスを用いて、それぞれの免疫細胞の動態を観察することに成功した。インフルエンザウイルスに感染した肺では、血管透過性が上がることが知られている。そこで、蛍光標識したデキストランを経静脈的に投与して、2光子顕微鏡でデキストランの肺胞腔への漏出を観察した。その結果、H5N1ウイルスに感染した肺では顕著な血管透過性の亢進を認めた。
これらの2光子顕微鏡での実験は当研究室の植木紘史博士研究員、Wang I-Hsuan博士研究員の協力のもとで行った。
さらに、インフルエンザウイルスの増殖に関連のある宿主因子のKOマウスを作出し、マイクロCTを用いて継時的に肺の組織障害のレベルを測定し、宿主因子の機能について個体レベルでの検討を開始した。CRISPR-Cas9システムを用いた全身KOマウスの中には、インフルエンザウイルス感染に対して肺の組織障害が減弱している系統も認められた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

高病原性鳥H5N1インフルエンザウイルスと季節性インフルエンザウイルス由来H1N1ウイルスであるPR8株のレポーターウイルスに感染したマウスの肺での比較解析に成功した。さらに、レポーターマウスやKOマウスを用いた生体イメージングにも成功し、個体レベルでの宿主因子の解析を始めることが出来た。

今後の研究の推進方策

平成30年度は、これまでに構築した生体イメージングをさらに発展させる。様々なインフルエンザウイルスの増殖に関連する宿主因子のKOマウスをレポーターインフルエンザウイルスに感染させて、マイクロCTを用いて肺の組織障害を計測し、宿主因子の機能解析を進める。また、2光子顕微鏡を用いた観察では、免疫細胞の動態だけでなく、インフルエンザウイルス感染による肺胞上皮や血管内皮の障害についても検討する。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2017

すべて 学会発表 (6件) (うち招待講演 3件)

  • [学会発表] 2光子励起顕微鏡を用いたインフルエンザウイルス感染マウスにおける肺の生体イメージングの試み2017

    • 著者名/発表者名
      植木紘史, Jessica I-Hsuan Wang, 福山聡, 河岡義裕
    • 学会等名
      第160回日本獣医学会学術集会
  • [学会発表] Quantitative in vivo two-photon microscopy reveals the dynamics of the immune responses to influenza virus infection in the lung.2017

    • 著者名/発表者名
      Wang I-H, Ueki H, Fukuyama S, and Kawaoka Y.
    • 学会等名
      第65回日本ウイルス学会学術集会
  • [学会発表] Visualization of immune responses to influenza virus in mouse lung by using two-photon microscopy.2017

    • 著者名/発表者名
      Ueki H, Fukuyama S, and Kawaoka Y.
    • 学会等名
      第46回日本免疫学会学術集会
  • [学会発表] インフルエンザウイルス感染マウスの生体イメージング研究2017

    • 著者名/発表者名
      福山聡, 植木紘史, 仲尾朋美, 三竹博道, Dongming Zhao, 桂廣亮, 今井正樹, 野田岳志, 河岡義裕.
    • 学会等名
      第 32 回中国四国ウイルス研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] 体の中のインフルエンザを見る2017

    • 著者名/発表者名
      福山聡
    • 学会等名
      免疫ふしぎ未来2017
    • 招待講演
  • [学会発表] インフルエンザ生体イメージングの試み2017

    • 著者名/発表者名
      福山聡
    • 学会等名
      AETワークショップ2017 先端医療技術オープンイノベーション
    • 招待講演

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公開日: 2018-12-17  

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