重症インフルエンザの立体電顕画像による微細形態の観察と病理学的・分子生物学的解析

2020 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17K08733
• 研究機関: 国立感染症研究所
• 研究代表者: 中島 典子 国立感染症研究所, 感染病理部, 室長 (60333358)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: インフルエンザウイルス / インフルエンザウイルス肺炎 / ARDS / びまん性肺胞傷害 / サイトカインストーム

研究実績の概要

2020/2021インフルエンザシーズンは2019年中国武漢から発生したSARS-CoV-2感染症がパンデミックとなったが、国内でのインフルエンザ患者数は激減し、解析対象となる新規のインフルエンザ関連死亡例はなかった。昨年度に引き続き、これまでに集積したインフルエンザ関連死亡剖検肺組織を病理学的に解析した。鼻腔スワブ、気管、気管支、肺組織から型、亜型別にインフルエンザウイルスゲノムを検出し、肺病理像との関連を解析した。その結果、急性呼吸促迫症候群(ARDS)の病理像であるびまん性肺胞傷害像は、A型のH3N2亜型インフルエンザウイルスやB型インフルエンザウイルスとくらべ、A型のH1N1pdm 亜型インフルエンザウイルス感染肺組織に、有意に多くみられることがわかった。またH1N1pdm 亜型の場合は肺の末梢（肺胞領域）からもウイルスゲノムが検出されたが、H3N2亜型の場合は主に気管や肺の中枢側（太い気管支を含む領域）に多く検出され、肺胞領域からの検出は少なかった。インフルエンザウイルスはquasispeciesを形成して存在するが、H1N1pdmは肺胞上皮細胞に感染する変異体を含む場合があり、実際に重症インフルエンザ例では、気管吸引液からこれらの変異体が検出された。
SARS-CoV-2がひきおこすCOVID-19は鳥インフルエンザのように肺胞上皮細胞に感染し、ウイルス性肺炎からARDSをおこし重症化する。びまん性肺胞傷害像を呈したCOVID-19剖検肺組織のサイトカイン・ケモカインの発現を調べたところ、ARDSを併発したインフルエンザ剖検肺組織と同様に肺局所で炎症性サイトカイン、ケモカインの発現量が増加し、IFNγとIP10は同一肺切片中のSARS-CoV-2量に相関していることがわかり、ウイルス肺炎に併発するARDSの病態に肺で増殖するウイルス量が関連することが示唆された。

研究成果

• [国際共同研究] Vietnam National Children Hospital(ベトナム)
  • 国名: ベトナム
  • 外国機関名: Vietnam National Children Hospital
• [雑誌論文] Next-Generation Sequencing Analysis of the Within-Host Genetic Diversity of Influenza A(H1N1)pdm09 Viruses in the Upper and Lower Respiratory Tracts of Patients with Severe Influenza (2021)
  • 著者名/発表者名: Takayama Ikuyo、Nguyen Binh Gia、Dao Co Xuan、Pham Thach The、Dang Tuan Quoc、Truong Phuong Thai、Do Thanh Van、Pham Thuy Thi Phuong、Fujisaki Seiichiro、Odagiri Takato、Hasegawa Hideki、Nakajima Noriko
  • 雑誌名: mSphere 巻: 6 ページ: 1~12
  • DOI: 10.1128/mSphere.01043-20
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Respiratory microbes detected in hospitalized adults with acute respiratory infections: associations between influenza A(H1N1)pdm09 virus and intensive care unit admission or fatal outcome in Vietnam (2015?2017) (2021)
  • 著者名/発表者名: ruong PT, Saito S, Takayama I, Furuya H, Nguyen BG, Do TV, Phan PT, Do CD, Dao CX, Pham TT, Dang TQ, Ngo CQ, Le NT, Bui VM, Le DT, Vu VTT, Pham TTP, Arashiro T, Kageyama T, Nakajima N
  • 雑誌名: BMC Infectious Diseases 巻: 21 ページ: 1~9
  • DOI: 10.1186/s12879-021-05988-x
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Lung Pathology of Mutually Exclusive Co-infection with SARS-CoV-2 and Streptococcus pneumoniae (2021)
  • 著者名/発表者名: Tsukamoto Tetsuya、Nakajima Noriko、Sakurai Aki、Nakajima Masayuki、Sakurai Eiko、Sato Yuko、Takahashi Kenta、Kanno Takayuki、Kataoka Michiko、Katano Harutaka、Iwata Mitsunaga、Doi Yohei、Suzuki Tadaki
  • 雑誌名: Emerging Infectious Diseases 巻: 27 ページ: 919～923
  • DOI: 10.3201/eid2703.204024
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Clinicopathologic and Immunohistochemical Findings from Autopsy of Patient with COVID-19, Japan (2020)
  • 著者名/発表者名: Adachi Takuya、Chong Ja-Mun、Nakajima Noriko、Sano Masahiro、Yamazaki Jun、Miyamoto Ippei、Nishioka Haruka、Akita Hidetaka、Sato Yuko、Kataoka Michiyo、Katano Harutaka、Tobiume Minoru、Sekizuka Tsuyoshi、Itokawa Kentaro、Kuroda Makoto、Suzuki Tadaki
  • 雑誌名: Emerging Infectious Diseases 巻: 26 ページ: 2157～2161
  • DOI: 10.3201/eid2609.201353
  • 査読あり / オープンアクセス