Study of pneumonia in SARS-CoV-2 reinfection by primate COVID-19 model

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K19395
• Research Institution: National Institutes of Biomedical Innovation, Health and Nutrition
• Principal Investigator: 保富 康宏 国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所, 医薬基盤研究所 霊長類医科学研究センター, センター長 (90281724)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 浦野 恵美子 国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所, 医薬基盤研究所 霊長類医科学研究センター, 研究員 (40794988)
• Project Period (FY): 2021-07-09 – 2023-03-31
• Keywords: COVID-19 / 霊長類 / 肺炎 / SARS-CoV-2

Outline of Annual Research Achievements

SARS-CoV-2感染COVID-19カニクイザルモデルを作製し、その病態を検討した。カニクイザルはヒトの病体を良く反映するモデルであることが、確認され、ヒトと同様に老齢個体では重度であることも示された。用いたウイルス巣は初期のWuhan型であり、感染後、中和抗体が検出限界以下になった70日後に同一の株を感染させたところ、用いたカニクイザルのいずれにおいても再感染は確認されなかった。これら個体では再感染後急激な血漿中の中和抗体の上昇が見られた。しかしながら老齢個体一頭では再感染が認められないにも関わらず、全身症状が急激に悪化し、再感染後7日目に死亡した。この個体ではCT画像から再感染直後に一過性に肺炎が引き起こされたことが確認できた。末梢血中のサイトカイン/ケモカインのプロファイルを再感染個体で検討したところ、再感染直後にサイトカインやケモカインが上昇していることが判明した。死亡個体においてはサイトカインストームが不￥引き起こされていることが分かった。現在、再感染の株を変え、再感染実験を継続中である。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

再感染を含め、我が国での流行株、全ての感染カニクイザルモデルが樹立され、異種株間の再感染も一部では開始されている

Strategy for Future Research Activity

我が国の流行に合わせ、Wuhan型株感染させ3か月以上経過したカニクイザルにα株の再感染、同様にα株感染個体にδ株、δ株感染個体にオミクロン株（BA.1）、BA.1感染カニクイザルにBA.2株の再感染を行い、病態の検討を行う。

Causes of Carryover

コロナウイルス蔓延により、スタッフの一部が自宅勤務となり、その分の予算が使用されなかった。

Research Products

• [Journal Article] Comparison of young and elderly COVID-19 cynomolgus macaque models reflecting human COVID-19 pathological conditions. (2022)
  • Author(s): Urano E, Okamura T, Kamitani W, Kawaoka Y, Yasutomi Y.
  • Journal Title: J Translational and Regulatory Science Volume: 118 Pages: 印刷中
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] COVID-19 cynomolgus macaque model reflecting human COVID-19 pathological conditions. (2021)
  • Author(s): Urano E, Okamura T, Ono C, Ueno S, Nagata S, Kamada H, Higuchi M, Furukawa M, Kamitani W, Matsuura Y, Kawaoka Y, Yasutomi Y.
  • Journal Title: Proc Natl Acad Sci U S A Volume: 118 Pages: 1-2
  • DOI: 10.1073/pnas.2104847118.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Highly susceptible SARS-CoV-2 model in CAG promoter-driven hACE2-transgenic mice. (2021)
  • Author(s): Asaka MN, Utsumi D, Kamada H, Nagata S, Nakachi Y, Yamaguchi T, Kawaoka Y, Kuba K, Yasutomi Y.
  • Journal Title: JCI Insight Volume: 6 Pages: 1-2
  • DOI: 10.1172/jci.insight.152529.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] ACE2-like carboxypeptidase B38-CAP protects from SARS-CoV-2-induced lung injury. (2021)
  • Author(s): Yamaguchi T, Hoshizaki M, Minato T, Nirasawa S, Asaka MN, Niiyama M, Imai M, Uda A, Chan JF, Takahashi S, An J, Saku A, Nukiwa R, Utsumi D, Kiso M, Yasuhara A, Poon VK, Chan CC, Fujino Y, Motoyama S, Nagata S, Penninger JM, Kamada H, Yuen KY, Kamitani W, Maeda K, Kawaoka Y, Yasutomi Y, Imai Y, Kuba K.
  • Journal Title: Nat Commun Volume: 12 Pages: 1-2
  • DOI: 10.1038/s41467-021-27097-8.
  • Peer Reviewed