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2018 年度 実施状況報告書

インフルエンザウイルスNA蛋白質の抗原性変化におけるADCC依存性防御抗体の役割

研究課題

研究課題/領域番号 18K07141
研究機関東京大学

研究代表者

山吉 誠也  東京大学, 医科学研究所, 特任准教授 (50529534)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードインフルエンザウイルス / NA / 抗体 / ヒト / ADCC
研究実績の概要

インフルエンザウイルスのノイラミニダーゼ(NA)蛋白質に対する抗体の機能解析は、NA蛋白質の酵素活性部位周辺を認識し、その酵素活性を阻害する活性(Neuraminidase inhibition; NI活性)をもつ抗体について行われてきた。NI活性をもつ抗体による感染阻害から逃れるために、NA蛋白質の活性部位周辺にはアミノ酸変異が生じている。しかしながら、活性部位から離れた「側面領域」にもアミノ酸変異が高度に蓄積された領域がある。この領域にアミノ酸変異が生じる理由は不明であった。
本研究では、インフルエンザウイルス感染患者からNA蛋白質に対するモノクローナル抗体を7種類作製し、それらの性状解析を行った。まず、抗体の認識部位を同定するため、さまざまな分離株に対する反応性をもとに変異ウイルスを作製し、抗体の結合性を検証したところ、NA側面のアミノ酸変異により抗体の結合が消失した。このことから、本研究の抗体がNA蛋白質の側面部位を認識していることが分かった。次に、NI活性を持つかどうかと、マウスを致死的なウイルス感染から防御できるかどうかを検証した結果、一部の抗体はNI活性を示さなかったものの、Fc受容体を介した免疫細胞の活性化によりウイルス感染からマウスを防御できることが明らかとなった。また、感染患者の血清を調べることで、NA側面部位に対する抗体が感染により誘導されること、およびNA蛋白質側面の抗原性が変化していることも明らかにした。
以上の結果から、NA蛋白質の側面領域を認識し、NI活性を持たない抗体も免疫細胞を活性化することで生体での感染を防御することがわかった。また、NA蛋白質側面のアミノ酸変異の蓄積も感染防御活性を持つ抗体の選択圧により引き起こされていることが示唆された。

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

当初予定していた解析は全て順調に完了した。

今後の研究の推進方策

今回解析を完了したNA蛋白質を認識するヒトモノクローナル抗体の他に、NA蛋白質を認識するヒトモノクローナル抗体を数種類得ている。それらの抗体を解析することで、NA蛋白質を認識するヒト抗体の性状をより詳しく理解していきたい。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Current and future influenza vaccines2019

    • 著者名/発表者名
      Yamayoshi Seiya、Kawaoka Yoshihiro
    • 雑誌名

      Nature Medicine

      巻: 25 ページ: 212~220

    • DOI

      10.1038/s41591-018-0340-z

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Antibody-free digital influenza virus counting based on neuraminidase activity2019

    • 著者名/発表者名
      Tabata Kazuhito V.、Minagawa Yoshihiro、Kawaguchi Yuko、Ono Mana、Moriizumi Yoshiki、Yamayoshi Seiya、Fujioka Yoichiro、Ohba Yusuke、Kawaoka Yoshihiro、Noji Hiroyuki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 ページ: 1067

    • DOI

      10.1038/s41598-018-37994-6

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Isolation and Characterization of Human Monoclonal Antibodies That Recognize the Influenza A(H1N1)pdm09 Virus Hemagglutinin Receptor-Binding Site and Rarely Yield Escape Mutant Viruses2018

    • 著者名/発表者名
      Yasuhara Atsuhiro、Yamayoshi Seiya、Ito Mutsumi、Kiso Maki、Yamada Shinya、Kawaoka Yoshihiro
    • 雑誌名

      Frontiers in Microbiology

      巻: 9 ページ: 2660

    • DOI

      10.3389/fmicb.2018.02660

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] The potential of human monoclonal antibodies that recognize the influenza A(H1N1)pdm09 virus hemagglutinin receptor-binding site as anti-influenza agents.2018

    • 著者名/発表者名
      Yasuhara A, Yamayoshi S, Kiso M, Yamada S, Kawaoka Y
    • 学会等名
      17th Negative Strand Virus Meeting 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Human monoclonal antibodies against influenza virus2018

    • 著者名/発表者名
      Yamayoshi S, Kawaoka Y
    • 学会等名
      MEDLAB Asia Pacific & Asia Health Exhibition & Congress 2018
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Differences in the ease with which mutant viruses escape from human monoclonal antibodies against the HA stem of influenza A virus2018

    • 著者名/発表者名
      S. Yamayoshi, A. Yasuhara, M. Ito, R. Uraki, Y. Kawaoka
    • 学会等名
      第66回日本ウイルス学会学術集会

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公開日: 2019-12-27  

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