高病原性鳥インフルエンザＨ５Ｎ１のヒト呼吸器上皮細胞に対する感染メカニズムの解明

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24591480
• 研究機関: 京都府立医科大学
• 研究代表者: 大道寺 智 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (80432433)
• 研究分担者: 渡邊 洋平 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (50452462)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: 高病原性鳥インフルエンザウイルス

研究実績の概要

本研究では高病原性鳥インフルエンザウイルスH5N1 (H5N1-Flu) の人に対する感染のメカニズムを宿主側、ウイルス側の両面から解析していくことを主たる目的としている。具体的にはH5N1-Fluがヒトに低病原性の鳥インフルエンザウイルス (low pathogenic avian influenza virus: LPAIV) と比較してヒト呼吸器上皮細胞に高率に感染するのに必須な細胞内イベントを解析し、同時にそれに関わるウイルス遺伝子を同定することを目的としている。これら感染性の違いを生むメカニズムを明らかにするため複数株のH5N1ウイルス、ならびにLPAIVのHA遺伝子をMDCK細胞に発現させFusion Assayにて細胞侵入後のウイルス膜-エンドソーム膜の膜融合時のpH閾値について評価を行った。現在流行しているH5N1ウイルスのHAのpH閾値は従来よりトリで流行しているLPAIVの閾値よりも高くそのことがウイルスの感染性に関与していることが示唆された。また一方で、細胞内エンドソーム内のpHについても測定を試みた結果、LPAIVに感受性の良い細胞ではLPAIVに対して感受性の悪い細胞と比較してそのエンドソーム内pHが低いことが明らかとなり、このことはウイルスの感受性に関与している細胞側の因子であると考えられた。
以上の結果より、H5N1ウイルスと従来よりトリの間で維持されている鳥インフルエンザウイルスのヒト呼吸器上皮細胞に対する感染様式の違いはウイルスHAのpH閾値と細胞エンドソーム内pHの両者により生じることが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Avian Influenza Virus Infection of Immortalized Human Respiratory Epithelial Cells Depends upon a Delicate Balance between Hemagglutinin Acid Stability and Endosomal pH. (2015)
  • 著者名/発表者名: Daidoji T, Watanabe Y, Ibrahim MS, Yasugi M, Maruyama H, Masuda T, Arai F, Ohba T, Honda A, Ikuta K, Nakaya T.
  • 雑誌名: J Biol Chem. 巻: 290 ページ: 10627-10642
  • DOI: 10.1074/jbc.M114.611327
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Characterization of H5N1 Influenza Virus Variants with Hemagglutinin Mutations Isolated from Patients. (2015)
  • 著者名/発表者名: Watanabe Y, Arai Y, Daidoji T, Kawashita N, Ibrahim MS, El-Gendy Eel-D, Hiramatsu H, Kubota-Koketsu R, Takagi T, Murata T, Takahashi K, Okuno Y, Nakaya T, Suzuki Y, Ikuta K.
  • 雑誌名: MBio 巻: 6 ページ: e00081-15
  • DOI: 10.1128/mBio.00081-15
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Human monoclonal antibodies derived from a patient infected with 2009 pandemic influenza A virus broadly cross-neutralize group 1 influenza viruses. (2014)
  • 著者名/発表者名: Pan Y, Sasaki T, Kubota-Koketsu R, Inoue Y, Yasugi M, Yamashita A, Ramadhany R, Arai Y, Du A, Boonsathorn N, Ibrahim MS, Daidoji T, Nakaya T, Ono K, Okuno Y, Ikuta K, Watanabe Y.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. 巻: 450 ページ: 42-48
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2014.05.060
  • 査読あり
• [雑誌論文] A novel immunochromatographic system for easy-to-use detection of group 1 avian influenza viruses with acquired human-type receptor binding specificity. (2014)
  • 著者名/発表者名: Watanabe Y, Ito T, Ibrahim MS, Arai Y, Hotta K, Phuong HV, Hang NL, Mai LQ, Soda K, Yamaoka M, Poetranto ED, Wulandari L, Hiramatsu H, Daidoji T, Kubota-Koketsu R, Sriwilaijaroen N, Nakaya T, Okuno Y, Takahashi T, Suzuki T, Ito T, Hotta H, Yamashiro T, Hayashi T, Morita K, Ikuta K, Suzuki Y.
  • 雑誌名: Biosens Bioelectron. 巻: 65C ページ: 211-219
  • DOI: 10.1016/j.bios.2014.10.036.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] ムチン型糖転移酵素 Galnt3 ノックアウトマウスを用いたA 型インフルエンザウイルス感染動態の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中村 祥子、堀江 真行、大道寺 智、本田 知之、中屋 隆明、小守 壽文、朝長 啓造
  • 学会等名: 第６２回日本ウイルス学会学術集会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2014-11-12
• [学会発表] ヒト呼吸器上皮由来インフルエンザウイルス感受性細胞の樹立と感染試験 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大道寺 智、渡邊 洋平、生田 和良、中屋 隆明
  • 学会等名: 第６２回日本ウイルス学会学術集会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2014-11-11
• [学会発表] エジプトにおける患者由来H5N1高病原性鳥インフルエンザウイルスHA遺伝子の変異解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 渡邊 洋平、荒井 泰葉、大道寺 智、川下 理日人、Ibrahim Madiha、平松 宏明、纐纈 律子、高橋 和郎、奥野 良信、中屋 隆明、鈴木 康夫、塩田 達雄、生田 和良
  • 学会等名: 第６２回日本ウイルス学会学術集会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2014-11-11
• [学会発表] H5N1 高病原性鳥インフルエンザウイルスポリメラーゼにおけるヒト適応変異の探索 (2014)
  • 著者名/発表者名: 荒井 泰葉、Ibrahim Madiha、大道寺 智、高橋 和郎、中屋 隆明、鈴木 康夫、塩田 達雄、生田 和良、渡邊 洋平
  • 学会等名: 第６２回日本ウイルス学会学術集会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2014-11-11