中東呼吸器症候群コロナウイルスの免疫回避機構の解明とそれに基づく新規ワクチン開発

2022 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 20K08838
• 研究機関: 滋賀医科大学
• 研究代表者: 北川 善紀 滋賀医科大学, 医学部, 助教 (00444448)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: 中東呼吸器症候群コロナウイルス / コロナウイルス / アクセサリー蛋白質 / インターフェロン / 免疫回避 / Toll様受容体

研究実績の概要

本研究は、中東呼吸器症候群コロナウイルス（MERS-CoV）のアクセサリー蛋白質が備える宿主インターフェロン（IFN）システムを妨害する能力（抗IFN能）とその分子機構を明らかにすることを目的とした。
前年度までの研究により、MERS-CoVのORF4bタンパク質が、Toll様受容体（TLR）-7/9依存性IFN産生経路（TLR7/9経路）を阻害することが明らかになった。さらにORF4bは、同経路のシグナル伝達に関わるリン酸化酵素IKKαと結合して、細胞質から核内に引き込むことが確認された。そこで本年度は、IKKαとのこうした相互作用が、TLR7/9経路の阻害に重要であるかを検証した。まず、核移行シグナル（NLS）に変異を導入したORF4b変異体（NLS変異体）はIKKαとの結合能を保持しつつ、IKKαとともに細胞質に存在することを確認した。このNLS変異体のIFN産生シグナル阻害能を評価したところ、野生型と比べて20％ほど減弱していた。転写因子IRF7のリン酸化阻害についても同等だった。これらの結果から、ORF4bによるIKKαの核内への引き込みは、TLR7/9経路阻害に関与するものの十分ではなく、別の阻害機構が存在することが示唆された。
続いて、IKKαの恒常的活性化変異体を用いて、IRF7のリン酸化プロセスへの影響を評価した。その結果、ORF4bはIRF7リン酸化およびIFN産生シグナルを強く抑制することが明らかになった。一方、NLS変異体による阻害の程度は上記と同様、野生型と比べて減弱していた。以上の結果から、ORF4bによるIKKαの核内への隔離と、IRF7のリン酸化プロセスの妨害という、異なる2つの阻害機構がTLR7/9経路阻害に重要であることが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] An attenuated vaccinia vaccine encoding the severe acute respiratory syndrome coronavirus-2 spike protein elicits broad and durable immune responses, and protects cynomolgus macaques and human angiotensin-converting enzyme 2 transgenic mice from severe acute respiratory syndrome coronavirus-2 and its variants (2022)
  • 著者名/発表者名: Ishigaki Hirohito、Yasui Fumihiko、Nakayama Misako、Endo Akinori、Yamamoto Naoki、Yamaji Kenzaburo、Nguyen Cong Thanh、Kitagawa Yoshinori、et al.
  • 雑誌名: Frontiers in Microbiology 巻: 13 ページ: -
  • DOI: 10.3389/fmicb.2022.967019
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Potent SARS-CoV-2 neutralizing antibodies with therapeutic effects in two animal models (2022)
  • 著者名/発表者名: Takeshita Masaru、Fukuyama Hidehiro、Kamada Katsuhiko、Matsumoto Takehisa、Makino-Okamura Chieko、Uchikubo-Kamo Tomomi、Tomabechi Yuri、Hanada Kazuharu、Moriyama Saya、Takahashi Yoshimasa、Ishigaki Hirohito、Nakayama Misako、Nguyen Cong Thanh、Kitagawa Yoshinori、et al.
  • 雑誌名: iScience 巻: 25 ページ: 105596～105596
  • DOI: 10.1016/j.isci.2022.105596
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Middle East respiratory syndrome coronavirus ORF4b protein inhibits TLR7‐ and TLR9‐dependent alpha interferon induction (2022)
  • 著者名/発表者名: Kitagawa Yoshinori、Tsukamoto Takumi、Itoh Masae、Gotoh Bin
  • 雑誌名: FEBS Letters 巻: 596 ページ: 2538～2554
  • DOI: 10.1002/1873-3468.14486
  • 査読あり
• [雑誌論文] Human metapneumovirus M2-2 protein inhibits RIG-I signaling by preventing TRIM25-mediated RIG-I ubiquitination (2022)
  • 著者名/発表者名: Tanaka Yukie、Morita Naoko、Kitagawa Yoshinori、Gotoh Bin、Komatsu Takayuki
  • 雑誌名: Frontiers in Immunology 巻: 13 ページ: -
  • DOI: 10.3389/fimmu.2022.970750
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Upregulation of viral RNA polymerase activity promotes adaptation of SSPE virus to neuronal cells (2022)
  • 著者名/発表者名: Sakamoto Kento、Satoh Yuto、Takahashi Ken-ichi、Wakimoto Hiroshi、Kitagawa Yoshinori、Gotoh Bin、Ayata Minoru、Itoh Masae
  • 雑誌名: Virology 巻: 573 ページ: 1～11
  • DOI: 10.1016/j.virol.2022.05.006
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] SeV C Protein Plays a Role in Restricting Macrophage Phagocytosis by Limiting the Generation of Intracellular Double-Stranded RNA (2022)
  • 著者名/発表者名: Morita Naoko、Tanaka Yukie、Takeuchi Kenji、Kitagawa Yoshinori、Sakuma Ryusuke、Koide Naoki、Komatsu Takayuki
  • 雑誌名: Frontiers in Microbiology 巻: 13 ページ: -
  • DOI: 10.3389/fmicb.2022.780534
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] SSEPウイルスの神経病原性におけるM蛋白質の役割 (2022)
  • 著者名/発表者名: 小路 卓弥、佐藤 友人、坂本 賢人、脇本 浩史、北川 善紀、後藤 敏、綾田 稔、伊藤 正恵
  • 学会等名: 日本ウイルス学会学術集会
• [学会発表] ヒトメタニューモウイルスM2-2蛋白質はTRIM25を介したRIG-Iのユビキチン化を阻害してRIG-Iシグナルを遮断する (2022)
  • 著者名/発表者名: 田中 幸枝、森田 奈央子、北川 善紀、後藤 敏、小松 孝行
  • 学会等名: 日本ウイルス学会学術集会
• [学会発表] 霊長類モデルを用いたインフルエンザとCOVID-19のワクチン開発 (2022)
  • 著者名/発表者名: 伊藤靖, 石垣宏仁, 仲山美沙子, NGUYEN Thanh Cong, 北川善紀, 安井文彦, 小原道法, 石井健, 新開大史, 迫田義博, 喜田宏
  • 学会等名: 日本実験動物学会学術集会
• [図書] 最小にして人類最大の宿敵 病原体の世界 歴史をも動かすミクロの攻防 (2022)
  • 著者名/発表者名: 旦部 幸博、北川 善紀
  • 総ページ数: 280
  • 出版者: 講談社
  • ISBN: 9784065290781
• [備考] 滋賀医科大学研究情報データベース
  • URL: https://sumsdbweb.shiga-med.ac.jp/profile/ja.22e55971ef457232146bfab8a7bdefa5.html
• [備考] 滋賀医科大学病理学講座微生物感染症学部門
  • URL: http://www.shiga-med.ac.jp/~hqmicro/