遺伝子改変技術によるロタウイルス感染制御基盤の確立

2023 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21H02739
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 小林 剛 大阪大学, 微生物病研究所, 教授 (90324847)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: ロタウイルス / ワクチン

研究実績の概要

HT29細胞（ヒト結腸癌由来）とサルロタウイルスSA11株を使用したCRISPR-Cas9ゲノムワイドスクリーニングを実施した。この結果、ロタウイルス感染に関わる宿主因子の一つとしてTumor Associated Calcium Signal Transducer 2（TACSTD2）を同定した。TACSTD2は皮膚や肺などの上皮に発現する膜1回貫通型糖タンパク質である。TACSTD2遺伝子をノックアウトすると、ロタウイルスの感染性が抑制されることが観察された。さらに、ロタウイルス感染によってTACSTD2の開裂が認められ、この開裂がロタウイルス感染に重要な役割を果たしていることが示唆された。膜貫通型の糖タンパク質であるTACSTD2は、Matriptaseによって細胞膜上で開裂されることが知られている。ロタウイルス感染細胞におけるTACSTD2の経時的な開裂が観察されたが、MatriptaseのノックダウンまたはMatriptase阻害剤Nafamostatの存在下では、ロタウイルス感染時の開裂が抑制され、ロタウイルスの感染性が低下することが確認された。これらの結果より、細胞膜上のTACSTD2がMatriptaseによって開裂されることでロタウイルスの細胞侵入に寄与していることが示された。
サルロタウイルス（SA11株）をマウスで10回継代し、得られたマウス馴化ロタウイルスの性状を解析した。マウス馴化ロタウイルス（SA11m株）は、Balb/cマウスで親株と比較してウイルスの増殖性および下痢発症能が増強していた。3週齢のマウスでは、親株と比較して腸内で効率よく増殖することが観察された。SA11m株のシークエンス解析とリバースジェネティクスを用いた研究により、SA11m株の病原性増強に関与する分節遺伝子を同定した。

現在までの達成度 (段落)

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Cytocidal Effect of Irradiation on Gastric Cancer Cells Infected with a Recombinant Mammalian Orthoreovirus Expressing a Membrane-Targeted KillerRed (2024)
  • 著者名/発表者名: Shirasaka Yoshinori、Yamada Kentaro、Etoh Tsuyoshi、Noguchi Kazuko、Hasegawa Takumi、Ogawa Katsuhiro、Kobayashi Takeshi、Nishizono Akira、Inomata Masafumi
  • 雑誌名: Pharmaceuticals 巻: 17 ページ: 79～79
  • DOI: 10.3390/ph17010079
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vero cell-adapted SARS-CoV-2 strain shows increased viral growth through furin-mediated efficient spike cleavage (2024)
  • 著者名/発表者名: Minami Shohei、Kotaki Tomohiro、Sakai Yusuke、Okamura Shinya、Torii Shiho、Ono Chikako、Motooka Daisuke、Hamajima Rina、Nouda Ryotaro、Nurdin Jeffery A.、Yamasaki Moeko、Kanai Yuta、Ebina Hirotaka、Maeda Yusuke、Okamoto Toru、Tachibana Taro、Matsuura Yoshiharu、Kobayashi Takeshi
  • 雑誌名: Microbiology Spectrum 巻: 12 ページ: e0285923
  • DOI: 10.1128/spectrum.02859-23
  • 査読あり
• [雑誌論文] Establishment of immortalized Egyptian Rousettus bat cell lines (2024)
  • 著者名/発表者名: Bai Lanlan、Tani Tetsuya、Kobayashi Takeshi、Nouda Ryotaro、Kanai Yuta、Sano Yusuke、Takami Kazutoshi、Tomita Hiroshi、Sugano Eriko、Ozaki Taku、Kiyono Tohru、Fukuda Tomokazu
  • 雑誌名: FEBS Open Bio 巻: 14 ページ: 598～612
  • DOI: 10.1002/2211-5463.13781
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genotype Diversity of Enteric Viruses in Wastewater Amid the COVID-19 Pandemic (2023)
  • 著者名/発表者名: Hoque Sheikh Ariful、Kotaki Tomohiro、Pham Ngan Thi Kim、Onda Yuko、Okitsu Shoko、Sato Shintaro、Yuki Yoshikazu、Kobayashi Takeshi、Maneekarn Niwat、Kiyono Hiroshi、Hayakawa Satoshi、Ushijima Hiroshi
  • 雑誌名: Food and Environmental Virology 巻: 15 ページ: 176～191
  • DOI: 10.1007/s12560-023-09553-4
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Effective SARS-CoV-2 replication of monolayers of intestinal epithelial cells differentiated from human induced pluripotent stem cells (2023)
  • 著者名/発表者名: Minami Shohei、Matsumoto Naomi、Omori Hiroko、Nakamura Yutaka、Tamiya Shigeyuki、Nouda Ryotaro、Nurdin Jeffery A.、Yamasaki Moeko、Kotaki Tomohiro、Kanai Yuta、Okamoto Toru、Tachibana Taro、Ushijima Hiroshi、Kobayashi Takeshi、Sato Shintaro
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 13 ページ: -
  • DOI: 10.1038/s41598-023-38548-1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Efficient Selective Adsorption of SARS-CoV-2 via the Recognition of Spike Proteins Using an Affinity Spongy Monolith (2023)
  • 著者名/発表者名: Kubo Takuya、Kanao Eisuke、Ishida Koki、Minami Shohei、Tanigawa Tetsuya、Mizuta Ryosuke、Sasaki Yoshihiro、Otsuka Koji、Kobayashi Takeshi
  • 雑誌名: Analytical Chemistry 巻: 95 ページ: 13185～13190
  • DOI: 10.1021/acs.analchem.3c02097
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genetic engineering strategy for generating a stable dsRNA virus vector using a virus-like codon-modified transgene (2023)
  • 著者名/発表者名: Kanai Yuta、Onishi Misa、Yoshida Yukino、Kotaki Tomohiro、Minami Shohei、Nouda Ryotaro、Yamasaki Moeko、Enoki Yasutaka、Kobayashi Takeshi
  • 雑誌名: Journal of Virology 巻: 97 ページ: e0049223
  • DOI: 10.1128/jvi.00492-23
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electrolyzed hypochlorous acid water exhibits potent disinfectant activity against various viruses through irreversible protein aggregation (2023)
  • 著者名/発表者名: Dianty Rahmi、Hirano Junki、Anzai Itsuki、Kanai Yuta、Hayashi Tsuyoshi、Morimoto Masae、Kataoka-Nakamura Chikako、Kobayashi Sakura、Uemura Kentaro、Ono Chikako、Watanabe Tokiko、Kobayashi Takeshi、Murakami Kosuke、Kikuchi Kenji、Hotta Kunimoto、Yoshikawa Toshikazu、Taguwa Shuhei、Matsuura Yoshiharu
  • 雑誌名: Frontiers in Microbiology 巻: 14 ページ: -
  • DOI: 10.3389/fmicb.2023.1284274
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] The Emergence and Widespread Circulation of Enteric Viruses Throughout the COVID-19 Pandemic: A Wastewater-Based Evidence (2023)
  • 著者名/発表者名: Hoque Sheikh Ariful、Saito Hiroyuki、Akino Wakako、Kotaki Tomohiro、Okitsu Shoko、Onda Yuko、Kobayashi Takeshi、Hossian Tania、Khamrin Pattara、Motomura Kazushi、Maneekarn Niwat、Hayakawa Satoshi、Ushijima Hiroshi
  • 雑誌名: Food and Environmental Virology 巻: 15 ページ: 342～354
  • DOI: 10.1007/s12560-023-09566-z
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] Development of a Single-Round Infectious Rotavirus as a Next-Generation Vaccine (2024)
  • 著者名/発表者名: Kotaki T, Kanai Y, Onishi M, Minami S, Chen Z. , Nouda N, J. A. Nurdin, Yamasaki Y, Kobayashi T.
  • 学会等名: The First Joint Symposium of AMED SCARDA Japan Initiative for World-leading Vaccine Research and Development Centers
  • 国際学会
• [学会発表] Rotavirus replication and pathogenesis (2024)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Kobayashi
  • 学会等名: 2024 International Conference on Emerging Infectious Diseases (EID) in the Pacific Rim
  • 国際学会
• [学会発表] A virus-like codon modification strategy improves transgene genetic stability in double-stranded RNA virus vectors (2023)
  • 著者名/発表者名: Kanai Y, Onishi M, Yoshida Y, Minami S, Kotaki T, Nouda R, Kobayashi T.
  • 学会等名: 42nd Annual Meeting American Society for Virology
  • 国際学会
• [学会発表] Virological characterization of high-growth Vero cell-adapted SARS-CoV-2 strains (2023)
  • 著者名/発表者名: Minami S, Kotaki T, Sakai Y, Okamura S, Torii S, Ono C, Motooka D, Nouda R, Yamasaki M, Kanai Y, Ebina H, Maeda Y, Okamoto T, Matsuura Y, Kobayashi T.
  • 学会等名: 42nd Annual Meeting American Society for Virology
  • 国際学会
• [学会発表] Generation of the recombinant Colorado tick fever virus using a reverse genetics system (2023)
  • 著者名/発表者名: Minami S, Nouda R, Sonoda S, Onishi M, Kotaki T, Kanai Y, Kobayashi T.
  • 学会等名: 第21回あわじ感染と免疫国際フォーラム
• [学会発表] 分節型二本鎖RNAウイルスベクターの開発研究における最近の進展 (2023)
  • 著者名/発表者名: 小林 剛
  • 学会等名: 第29回日本遺伝子細胞治療学会
• [学会発表] VP6欠損による一回感染性ロタウイルスの作製 (2023)
  • 著者名/発表者名: 小瀧将裕、金井祐太 、南昌平 、大西恵 、納田遼太郎 、山﨑萌子 、小林剛
  • 学会等名: 第70回日本ウイルス学会学術集会
• [学会発表] コロラドダニ熱ウイルスにおけるリバースジェネティクス系の確立 (2023)
  • 著者名/発表者名: 南 昌平、納田遼太郎、園田静夏、大西 恵、山﨑萌子、小瀧将裕、金井祐太、小林 剛
  • 学会等名: 第70回日本ウイルス学会学術集会
• [図書] "医学のあゆみ 285巻95 mRNAワクチンやゲノム編集で注目が集まる遺伝子治療 " (2023)
  • 著者名/発表者名: 小瀧将裕、金井祐太、小林 剛
  • 総ページ数: 6
  • 出版者: 医歯薬出版株式会社
• [備考] 大阪大学微生物病研究所ウイルス免疫分野 小林研究室
  • URL: https://virology.biken.osaka-u.ac.jp/