Mechanism of measles virus spread in the brain

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H00507
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Medium-sized Section 49:Pathology, infection/immunology, and related fields
• Research Institution: Nagasaki University (2021-2022); Kyushu University (2020)
• Principal Investigator: YANAGI Yusuke 長崎大学, 高度感染症研究センター, 教授 (40182365)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 白銀 勇太 九州大学, 医学研究院, 助教 (40756988) ; 橋口 隆生 京都大学, 医生物学研究所, 教授 (50632098)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 麻疹ウイルス / 亜急性硬化性全脳炎 / 膜融合 / 神経細胞

Outline of Final Research Achievements

Although measles virus (MeV) generally causes an acute febrile illness, it may, albeit rarely, persist in the brain, causing subacute sclerosing panencephalitis (SSPE) several years after acute infection. In our study, we have obtained the following findings to better understand the pathogenesis of SSPE. First, the hyperfusogenic mutations in the fusion (F) gene are essential for MeV spread in the brain. Second, the cell adhesion molecule (CADM)1 and CADM2 act as cis-acting receptors for hyperfusogenic mutant MeVs in the brain. Third, the interactions among different wild-type and mutant MeVs determine MeV fusogenicity and spread in the brain, possible explaining the long incubation period of SSPE.

Free Research Field

ウイルス学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

麻疹ウイルスは、免疫細胞に発現するSLAMF1、上皮細胞に発現するnectin-4を受容体として細胞に感染することが知られているが、脳にはこれらの分子は発現していない。我々の研究によって、脳ではCADM1、CADM2とよばれる分子が、膜融合能が亢進した変異麻疹ウイルスに対する受容体として機能していることが明らかになった。また、異なるウイルス間の相互作用が脳でのウイルス伝播に重要であることが示された。変異麻疹ウイルスとCADM1、CADM2の相互作用を阻害することが、SSPE治療法の開発に有用であることが考えられる。