システムウイルス感染症学：感染ダイナミズムに基づいた病態機構の解明

2018 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16KT0111
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 野田 岳志 京都大学, ウイルス・再生医科学研究所, 教授 (00422410)
• 研究分担者: 佐藤 佳 東京大学, 医科学研究所, 准教授 (10593684) ; 渡士 幸一 国立感染症研究所, ウイルス第二部, 主任研究官 (40378948) ; 岩見 真吾 九州大学, 理学研究院, 准教授 (90518119)
• 研究期間 (年度): 2016-07-19 – 2019-03-31
• キーワード: エボラウイルス / C型肝炎ウイルス / HIV

研究実績の概要

ヒトには、常に体の環境を健常状態に維持する機構が備わっている。これは生体の恒常性維持機構と呼ばれ、病気の発症とはこの健常状態から疾病状態へ推移する事である。例えば急性ウイルス感染の場合、一過性の炎症応答・組織障害が生じるものの、通常、生体は健常状態に戻る。致死的なウイルスに感染した場合、生体システムは不可逆的な破綻を起こす。一方、慢性ウイルス感染の場合、ウイルスが自然に排除される事はまれで、多くは長期的に体内に保持され、生体は異なる安定状態（疾患状態）を維持する。この疾患状態は、抗ウイルス薬の投与によって人為的に健常状態へと戻す事も可能である。他方、いくつかの慢性ウイルス感染では、抗ウイルス薬を用いてもウイルスを排除できず、健常状態に戻す事は出来ない。本研究では、1)ウイルス感染下における生体の恒常性維持・変容を生体システムの変化や破綻の観点から定量的に理解する; 2)疾患を統合的に理解し、それを制御する方法を提案する、ことを目的とした。本課題では、2000-01年にウガンダで発生したエボラウイルス感染患者の血中ウイルス量を数理解析し、ウイルス増殖機構と現行の抗エボラウイルス薬の効果を定量的に明らかにした。また、C型肝炎に対する治療薬の効果的な組み合わせを数理的に解析し、現行の治療薬の組み合わせと比較して薬剤耐性ウイルスの出現リスクを大幅に下げられる３剤の組み合わせを見出した。さらにヒト化マウスを用いてHIV感染初期におけるウイルスタンパク質と内因性免疫の競合を定量的に明らかにした。このように異なる病態を示すウイルス感染症をモデルとして、生体の恒常性維持・変容を生体システムの変化や破綻を定量的に理解することができた。

研究成果

• [雑誌論文] Epidermal growth factor receptor is a host-entry cofactor triggering hepatitis B virus internalization. (2019)
  • 著者名/発表者名: Iwamoto M, Saso W, Sugiyama R, Ishii K, Ohki M, Nagamori S, Suzuki R, Aizaki H, Ryo A, Yun JH, Park SY, Ohtani N, Muramatsu M, Iwami S, Tanaka Y, Sureau C, Wakita T, Watashi K.
  • 雑誌名: PNAS 巻: 116 ページ: 8487-8492
  • DOI: 10.1073/pnas.1811064116.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] A Defect in Influenza A Virus Particle Assembly Specific to Primary Human Macrophages. (2018)
  • 著者名/発表者名: Bedi S, Noda T, Kawaoka Y, Ono A.
  • 雑誌名: MBio 巻: 9 ページ: e01916-18.
  • DOI: 10.1128/mBio.01916-18.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Cryo-EM structure of the Ebola virus nucleoprotein-RNA complex at 3.6A resolution. (2018)
  • 著者名/発表者名: Sugita Y, Matsunami H, Kawaoka Y, Noda T, Wolf M.
  • 雑誌名: nature 巻: 563 ページ: 137-140
  • DOI: 10.1038/s41586-018-0630-0.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Human-Specific Adaptations in Vpu Conferring Anti-tetherin Activity Are Critical for Efficient Early HIV-1 Replication In Vivo. (2018)
  • 著者名/発表者名: Yamada E, Nakaoka S, Klein L, Reith E, Langer S, Hopfensperger K, Iwami S, Schreiber G, Kirchhoff F, Koyanagi Y, Sauter D, Sato K.
  • 雑誌名: Cell Host Microbe. 巻: 23 ページ: 110-120
  • DOI: 10.1016/j.chom.2017.12.009.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Sporadic on/off switching of HTLV-1 Tax expression is crucial to maintain the whole population of virus-induced leukemic cells. (2018)
  • 著者名/発表者名: Mahgoub M, Yasunaga JI, Iwami S, Nakaoka S, Koizumi Y, Shimura K, Matsuoka M.
  • 雑誌名: PNAS 巻: 115 ページ: E1269-1278
  • DOI: 10.1073/pnas.1715724115.
  • 査読あり