微生物叢・シングルセル遺伝子解析によるウイルス性肺炎の重症化機序の解明

2023 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21K07748
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 川田 潤一 名古屋大学, 大学院 医学系研究科, 准教授 (20532831)
• 研究分担者: 伊藤 嘉規 名古屋大学, 医学系研究科, 准教授 (20373491) [辞退]
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: 重症感染症 / 次世代シーケンス / シングルセルシーケンス

研究実績の概要

ウイルスによる気道感染症の多くは自然経過で治癒するが、まれに重症化し呼吸不全に至る。本研究では、重症ウイルス性肺炎の病態を「ウイルス感染と肺の微生物叢」および「ウイルスに対する過剰な免疫応答」の２点に着目して解析を進めている。
近年の次世代シーケンス（NGS）による解析の結果、従来無菌と考えられていた肺などの下気道にも微生物叢が形成されていることが明らかになったが、呼吸器疾患の重症化との関係については未解明な部分が多い。2023年度は、前年度に続き、ロングリードシーケンスであるナノポアシーケンスの有用性の検証を主に行った。5症例の気管支肺胞洗浄液を解析したところ、NGSの主流であるショートリードシーケンスと比較して、ナノポアシーケンスでも同程度の検出感度でウイルスや細菌を検出できることが確認された。さらに、気管支肺胞洗浄液の細胞成分を用いたRNAシーケンスを行うことで、ウイルス性肺炎が重症化する機序を解析する系の構築を進めた。
一方で、感染症の重症化には、宿主の過剰な免疫応答が重要な役割を果たしている。重症感染症患者から採取された末梢血単核球を用いてシングルセルシーケンスを行い、各免疫細胞分画の遺伝子発現を解析する系の構築に取り組んでいる。小児のEBウイルス感染症患者の末梢血単核球からシングルセル遺伝子解析用のライブラリーを作成し、ＮＧＳにより約5000細胞の判読を行った。各細胞分画に特異的な遺伝子を基に分類し、それぞれにおける遺伝子発現パターンを比較した。また、EBV感染症の典型例である伝染性単核症と、重症病態である血球貪食性リンパ組織球症とを比較した結果、それぞれの疾患において特徴的な細胞群を同定した。さらに、EBウイルス感染症患者の末梢血では、一部の細胞集団で、ウイルスの制御に重要と考えらえる遺伝子が高発現していることが示された。

研究成果

• [雑誌論文] MicroRNA expression profiling of urine exosomes in children with congenital cytomegalovirus infection (2024)
  • 著者名/発表者名: Torii Yuka、Suzuki Takako、Fukuda Yuto、Haruta Kazunori、Yamaguchi Makoto、Horiba Kazuhiro、Kawada Jun-ichi、Ito Yoshinori
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 14 ページ: 5457
  • DOI: 10.1038/s41598-024-56106-1
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Single-Cell Transcriptomic Analysis of Epstein-Barr Virus-Associated Hemophagocytic Lymphohistiocytosis (2024)
  • 著者名/発表者名: Suzuki Takako、Sato Yoshitaka、Okuno Yusuke、Torii Yuka、Fukuda Yuto、Haruta Kazunori、Yamaguchi Makoto、Kawamura Yoshiki、Hama Asahito、Narita Atsushi、Muramatsu Hideki、Yoshikawa Tetsushi、Takahashi Yoshiyuki、Kimura Hiroshi、Ito Yoshinori、Kawada Jun-ichi
  • 雑誌名: Journal of Clinical Immunology 巻: 44 ページ: 103
  • DOI: 10.1007/s10875-024-01701-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparison of plasma proteomic profiles of patients with Epstein‐Barr virus‐associated hemophagocytic lymphohistiocytosis and infectious mononucleosis (2024)
  • 著者名/発表者名: Haruta Kazunori、Suzuki Takako、Yamaguchi Makoto、Fukuda Yuto、Torii Yuka、Takahashi Yoshiyuki、Ito Yoshinori、Kawada Jun‐ichi
  • 雑誌名: Journal of Medical Virology 巻: 96 ページ: e29450
  • DOI: 10.1002/jmv.29450
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nanopore sequencing in distinguishing between wild-type and vaccine strains of Varicella-Zoster virus (2024)
  • 著者名/発表者名: Fukuda Yuto、Suzuki Takako、Iwata Ken-ichi、Haruta Kazunori、Yamaguchi Makoto、Torii Yuka、Narita Atsushi、Muramatsu Hideki、Takahashi Yoshiyuki、Kawada Jun-ichi
  • 雑誌名: Vaccine 巻: 42 ページ: 2927～2932
  • DOI: 10.1016/j.vaccine.2024.03.046
  • 査読あり
• [雑誌論文] Proteomic Analysis Reveals Novel Plasma Biomarkers for Neurological Complications in Patients With Congenital Cytomegalovirus Infection (2023)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi Makoto、Suzuki Takako、Kidokoro Hiroyuki、Iwata Ken-ichi、Fukuda Yuto、Haruta Kazunori、Torii Yuka、Ito Yoshinori、Kawada Jun-ichi
  • 雑誌名: Journal of the Pediatric Infectious Diseases Society 巻: 12 ページ: 525～533
  • DOI: 10.1093/jpids/piad074
  • 査読あり
• [雑誌論文] Association Between NUDT15 R139C Genotype and Neutropenia During Antiviral Therapy in Patients With Congenital Cytomegalovirus Infection (2023)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi Makoto、Iwata Ken-ichi、Fukuda Yuto、Haruta Kazunori、Suzuki Takako、Torii Yuka、Ito Yoshinori、Kawada Jun-ichi
  • 雑誌名: Pediatric Infectious Disease Journal 巻: 42 ページ: e256～e257
  • DOI: 10.1097/inf.0000000000003902
  • 査読あり
• [雑誌論文] Next-generation sequencing-based detection of Ureaplasma in the gastric fluid of neonates with respiratory distress and chorioamnionitis (2023)
  • 著者名/発表者名: Okumura Toshihiko、Horiba Kazuhiro、Tetsuka Nobuyuki、Sato Yoshiaki、Sugiyama Yuichiro、Haruta Kazunori、Yamaguchi Makoto、Suzuki Takako、Torii Yuka、Kawada Jun-ichi、Ogi Tomoo、Hayakawa Masahiro、Ito Yoshinori
  • 雑誌名: The Journal of Maternal-Fetal & Neonatal Medicine 巻: 36 ページ: 2207113
  • DOI: 10.1080/14767058.2023.2207113
  • 査読あり
• [雑誌論文] Interferon alfa-2b in patients with low-grade lymphomatoid granulomatosis and chemotherapy with DA-EPOCH-R in patients with high-grade lymphomatoid granulomatosis: an open-label, single-centre, phase 2 trial (2023)
  • 著者名/発表者名: Melani Christopher、Dowdell Kennichi、Pittaluga Stefania、Dunleavy Kieron、Roschewski Mark、Song Joo Y、Calattini Sara、Kawada Jun-ichi、Price David A、Chattopadhyay Pratip K、Roederer Mario、Lucas Andrea N、Steinberg Seth M、Jaffe Elaine S、Cohen Jeffrey I、Wilson Wyndham H
  • 雑誌名: The Lancet Haematology 巻: 10 ページ: e346～e358
  • DOI: 10.1016/s2352-3026(23)00029-7
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Updated guidelines for chronic active Epstein-Barr virus disease (2023)
  • 著者名/発表者名: Kawada Jun-ichi、Ito Yoshinori、Ohshima Koichi、Yamada Masaki、Kataoka Shinsuke、Muramatsu Hideki、Sawada Akihisa、Wada Taizo、Imadome Ken-Ichi、Arai Ayako、Iwatsuki Keiji、Ohga Shouichi、Kimura Hiroshi
  • 雑誌名: International Journal of Hematology 巻: 118 ページ: 568～576
  • DOI: 10.1007/s12185-023-03660-5
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Diagnostic and disease severity determination criteria for hydroa vacciniforme lymphoproliferative disorders and severe mosquito bite allergy (2023)
  • 著者名/発表者名: Hirai Yoji、Asada Hideo、Hamada Toshihisa、Kawada Jun‐ichi、Kimura Hiroshi、Arai Ayako、Ohshima Koichi、Ohga Shouichi、Iwatsuki Keiji、Committee for Guidelines for the Management of Chronic Active EBV Disease and Related Disorders (the MHLW Research Team in Japan)
  • 雑誌名: The Journal of Dermatology 巻: 50 ページ: e198-e205
  • DOI: 10.1111/1346-8138.16842
  • 査読あり
• [雑誌論文] Droplet Digital PCR Development for Adenovirus Load Monitoring in Children after Hematopoietic Stem Cell Transplantation (2023)
  • 著者名/発表者名: Haruta Kazunori、Takeuchi Suguru、Yamaguchi Makoto、Horiba Kazuhiro、Suzuki Takako、Torii Yuka、Narita Atsushi、Muramatsu Hideki、Takahashi Yoshiyuki、Ito Yoshinori、Kawada Jun-ichi
  • 雑誌名: The Journal of Molecular Diagnostics 巻: 25 ページ: 403～409
  • DOI: 10.1016/j.jmoldx.2023.03.004
  • 査読あり
• [学会発表] 慢性活動性EBウイルス病の診療ガイドライン改訂と最近の話題 (2023)
  • 著者名/発表者名: 川田潤一
  • 学会等名: 第55回小児感染症学会
  • 招待講演
• [学会発表] Identification of plasma biomarkers of neurological complications in patients with congenital cytomegalovirus infection by proteome analysis (2023)
  • 著者名/発表者名: Makoto Yamaguchi, Takako Suzuki, Hiroyuki Kidokoro, Ken-ichi Iwata, Yuto Fukuda, Kazunori Haruta, Yuka Torii, Yoshinori Ito, Jun-ichi
  • 学会等名: IDSA
  • 国際学会
• [学会発表] 過去6年間の原因不明の小児肝炎症例におけるアデノ随伴ウイルス2（AAV2）の検討 (2023)
  • 著者名/発表者名: 川田潤一、岩田 健一、鳥居 ゆか、福田 悠人、春田一憲、鈴木 高子、酒井愛子、乾あやの、須磨崎亮
  • 学会等名: 小児栄養消化器肝臓学会
  • 招待講演
• [学会発表] 原因不明の小児急性肝炎とアデノ随伴ウイルス2(AAV2)の関連についての後方視的検討 (2023)
  • 著者名/発表者名: 岩田 健一、鳥居 ゆか、福田 悠人、春田一憲、鈴木 高子、酒井愛子、乾あやの、須磨崎亮,川田潤一
  • 学会等名: 第55回小児感染症学会
• [学会発表] 6ヶ月間のバルガンシクロビル内服療法を行った 症候性先天性サイトメガロウイルス感染症14例の検討 (2023)
  • 著者名/発表者名: 春田一憲、木高子、岩田健一、福田悠人、鳥居ゆか、 伊藤嘉規、川田潤一
  • 学会等名: 第55回小児感染症学会
• [学会発表] Nanopore sequencingによる水痘帯状疱疹 ウイルスの野生株、ワクチン株の判別 (2023)
  • 著者名/発表者名: 福田悠人、鈴木高子、岩田健一、春田一憲、鳥居ゆか、川田潤一
  • 学会等名: 日本ウイルス学会
• [学会発表] EBウイルス関連血球貪食性リンパ組織球症のシングルセルシーケンスによる病態解析 (2023)
  • 著者名/発表者名: 鈴木高子、佐藤好隆、鳥居ゆか、福田悠人、春田一憲、山口慎、 奥野友介、濱麻人、高橋義行、木村宏、伊藤嘉規 、川田潤一
  • 学会等名: 日本小児科学会