【研究領域課題番号】22K07944 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

川崎病 / メタゲノム / ウイルス / 感染症

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2022-04-01 - 2025-03-31

【配分額】4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)

【研究領域課題番号】19K22325 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

マガキ / ウイルス / 組織培養 / 細胞培養 / ヘルペスウイルス / in vitro培養 / DNAウイルス / 二枚貝 / 感染症 / 無脊椎動物 / 血球 / 初代培養 / 魚病

【研究成果の概要】

In vitro条件で初代培養したマガキの細胞および組織に、マガキの重要病原体であるカキヘルペスウイルス(OsHV-I)を加え、ウイルスを人為的に増やす技術の開発を目指した。血球を加えた実験区内では、対照区と比べて有意なウイルス量の増加は見られなかった。そこで、初代培養した鰓、心臓、外套膜の組織片にOsHV-I液を加えて増殖を試みたところ、鰓組織片内におけるウイルス量は、培養上清中のウイルス量より増加する傾向が見られ、OsHV-1が鰓組織内の細胞に感染したと考えられた。組織片を用いることでOsHV-Iをin vitro条件で増殖させる可能性が新たに開かれ、今後は手法の改良が望まれる。

【研究の社会的意義】

当初はマガキの血球を用いマガキの病原ウイルスであるOsHV-Iを安定的に増殖させることを目指したが、達成には至らなかった。一方、血球に代えて培養鰓組織片を用いると、OsHV-Iをin vitroで人為的に増殖させることができる可能性が初めて見出された。鰓組織は採取が容易かつ多量に取得可能であるため、今後、手法を改良することで、OsHV-I研究の進展が期待できる。

【研究種目】挑戦的研究(萌芽)

【研究期間】2019-06-28 - 2021-03-31

【配分額】6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)

【研究領域課題番号】19KK0242 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

コウモリ / 疫学解析 / ウイルス / 細菌 / 寄生虫 / 遺伝子 / 抗体 / 疫学調査 / リスク分析 / 網羅的解析 / 病理解析 / 感染症 / 疫学 / 数理モデル

【研究成果の概要】

コロナウイルスやエボラウイルス、ニパウイルスなど、世界的に問題となっているウイルスの自然宿主としてコウモリは知られている。今後も、コウモリから新たなウイルス感染症が発生する可能性は否定できない。また、コウモリを介した細菌や寄生虫の拡散リスクについては情報が少ない。コロナウイルスについては、SARS-CoV-2関連ウイルスが日本を含む東南アジアに生息するコウモリから検出されていることから、令和3年度はコロナウイルスを中心に調査を行った。
フィリピンのルソン島北部にあるビアクナバト国立公園で捕獲されたコウモリ9種120匹から採取した血液、小腸及び腸管スワブを対象にリアルタイムPCR法及びRT-PCRによりコロナウイルスのゲノム検出を行うと共に、ELISAを用いてSARS-CoV-2特異的抗体の検出を試みた。リアルタイムPCRの対象領域はN領域、RT-PCRの対象領域にはORF1a、ORF1b、S 領域を設定し、N領域はSARS-CoV-2検出用リアルタイムPCR、ORF1a及びS領域はSARS-CoV-2検出用nested PCR、ORF1b領域はコロナウイルスを広く検出可能なconventional PCRを行った。
小腸サンプルを対象としたリアルタイムPCRでは3サンプルで陽性が確認されたが、RT-PCRでは遺伝子の増幅が確認されなかった。糞便サンプルについては、ORF1b及びS領域を対象としたPCRでは遺伝子の増幅は確認されなかったが、ORF1a領域を対象としたPCRでは120サンプル中52サンプルで遺伝子増幅が認められ、そのうち43サンプルで塩基配列が決定され、SARS-CoV-2と98%以上の相同性を示した。SARS-CoV-2特異的抗体は検出されなかった。今後、生態情報を含めた疫学解析を行い、コロナウイルスを保有するコウモリの特徴について明らかにしていく。

【研究種目】国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))

【研究期間】2019-10-07 - 2023-03-31

【配分額】18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円)

【研究領域課題番号】19H03701 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ウイルス学 / 薬学 / 感染症 / 天然物 / 化学合成 / ウイルス

【研究成果の概要】

ゲノムマイニング技術を用いて新たな擬天然化合物生合成経路を確立、得られた化合物群から抗HIV活性を発揮する化合物を同定した。また、有用な治療薬スクリーニング系が存在しないAdVや結核菌に対する迅速・簡便なスクリーニング系の開発を行った。更に、世界中で増加傾向にある薬剤耐性菌 (AMR) に対して有効な治療薬の開発基盤を構築するために既存の抗菌薬とは異なるタンパクを標的とした化合物の同定や作用機序の解明に成功した。本成果は、今後起こり得るパンデミックや、現在問題となっているAMRといった様々な感染症災害から国民の衛生・健康を守り、創薬分野が抱える問題解決に資する成果である。

【研究の社会的意義】

本研究における天然物の生合成経路を人工的に拡張させる手法は、現在、創薬分野で問題となっている化合物の多様性枯渇に対する有効な解決手段となる。新規作用機序を持つ抗HIV薬や抗菌薬の新規標的タンパクの同定といった研究成果は、薬剤耐性を有する微生物に対する新薬開発の発展に資する。流行性角結膜炎の原因となるアデノウイルスに対して簡便かつ迅速に治療薬候補の同定が可能となるスクリーニング系を開発した。化合物ライブラリーの多様化、標的タンパクの同定、スクリーニング系の開発や治療薬候補化合物の同定など本研究成果は重要な創薬基盤であり、将来、パンデミックを起こし得る新興・再興感染症への対策に資する。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31

【配分額】17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)

【研究分野】土木環境システム

【研究領域課題番号】17K06614 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

腸管系ウイルス / メタゲノム / 流入下水 / 未知塩基配列 / メタゲノム解析 / 下水 / 土木環境システム / ウイルス / 感染症 / ゲノム

【研究成果の概要】

一本鎖（＋）RNAウイルスを効率的に検出する選択的メタゲノム解析手法を用いて、流入下水およびヒト便検体から新たなウイルスゲノムと考えられる配列を検出することに成功した。当該配列は流入下水検体（31検体）から100％、および胃腸炎患者便検体（50検体）から86％の割合で検出された。本研究で用いた手法により、将来的なウイルス感染症の早期検出が期待され、また、本研究で検出した配列は新たな糞便汚染指標としても有用であることが示唆された。

【研究の社会的意義】

途上国のみならず先進国においても，毎年ノロウイルス等の病原微生物による感染性胃腸炎が流行しており，我が国においてもその社会的損失は計り知れない。今後，社会の国際化や地球温暖化等による病原微生物の生態変化によって，新興ウイルスあるいは，これまで我が国では感染報告の無いウイルスによる新たな感染症の増加が懸念される。本研究では、新たなウイルスと考えられるゲノムの一部を下水から検出し、また地域における分布状況を示した。今後、本手法を応用することで、ウイルス感染症の発生状況を把握し，将来的なウイルス感染症の早期検出が期待される。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31

【配分額】4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)

【研究分野】寄生虫学(含衛生動物学)

【研究領域課題番号】15H05272 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

感染症 / ゲノム / 次世代シーケンサー / 網羅的診断 / 感染症迅速診断 / ナノポアシーケンサー / 非特異的病原体検出 / メタゲノム / MinION / diagnosis-by-sequencing / ウイルス / 原虫 / マラリア / デングウイルス / 迅速診断 / 遺伝子型

【研究成果の概要】

本研究課題では、１）小型迅速次世代シーケンサーMinIONを、核酸等温増幅系である２）Loop-mediated Isothermal Amplification（LAMP）法、あるいは３）非特異的multiple displacement amplification (MDA)法と組み合わせることで、病原体ゲノム配列に基づいた感染症迅速診断系の開発を試みた。本系は、シーケンサーやサンプル処理に関わるシステム一式の持ち運びが容易であることを特徴とするため、研究室において基本的な系を確立した後、インドネシアをはじめとした種々の感染症の流行地に赴き、現場でも実施可能であることを確認した。

【研究の社会的意義】

MinIONは小型迅速であるだけでなく省電力でもあり、ノートPCのUSBから電力の供給が可能である。そこで、今回開発した乾燥LAMP法あるいはMDA法を応用した非特異的検体処理法と組み合わせることで、遺伝子解析システム一式のポータビリティーと汎用性が革新的に向上することが予想される（"どこでも・なんでもシーケンス"の実現）。これら特徴を病原体の一次診断に用いることで、途上国において遺伝子型判定に基づく先進医療の提供が可能になるだけでなく、日本を含む先進国においても感染症の国境を越えた移動とそのアウトブレイクに対する対策を提供できる。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31

【配分額】16,120千円 (直接経費: 12,400千円、間接経費: 3,720千円)

【研究分野】水圏生産科学

【研究領域課題番号】26660159 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

シャコ / 感染症 / 真菌 / 卵菌 / 資源 / クルマエビ / ウイルス / 病理検査

【研究成果の概要】

近年資源量の減少が著しい海域のシャコの真菌・卵菌症について、検鏡、病理観察、分離培養法、分子生物学的手法によって調査したところ、東京湾、伊勢湾、瀬戸内海水島灘のシャコ真菌Plectosphaerella oratosquillae、瀬戸内海播磨灘のシャコには卵菌 Halioticida noduliformansが高率に感染していた。これらの感染は鰓に明確な病理的障害を引き起こしており、P. oratosquillaeについては飼育試験でその病害性が確認された。また、東京湾のシャコでは個体密度が激減する時期に病態を示す個体頻度が高く、感染症が資源量減少の一因になっていることが強く疑われた。

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31

【配分額】3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)

【研究分野】獣医学

【研究領域課題番号】26252048 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ウイルス / 感染症 / 獣医学 / ワクチン / インフルエンザ / 腫瘍

【研究成果の概要】

本研究は、(1) 1回感染型非増殖性ウイルスのインフルエンザワクチンへの応用、(2) 犬の腫瘍を対象とした制限増殖型腫瘍溶解性アデノウイルスについて検討した。(1)では、複数のHA亜型に対応する混合ワクチンの作製に必要なH1～H15を恒常発現するMDCK細胞を樹立し、一部の1回感染型非増殖性ウイルスをリバースジェネティクス法により作出した。(2)では、コウモリアデノウイルスが犬の腫瘍溶解性ウイルスのベースとして応用できることを明らかにし、細胞人工染色体を用いたリバースジェネティクス法を確立し、初期遺伝子E1A/Bを欠損する制限増殖性ウイルスを作出し、その強い犬腫瘍細胞障害性を明らかにした。

【研究の社会的意義】

鳥インフルエンザを防御するための1回感染型非増殖性ウイルスの構築、さらにp10分子等を同時に発現するワクチン候補ウイルスの構築は、本研究グループ以外では例がない。複数のHA亜型に対応できる多価ワクチンの構築は、新興性インフルエンザに対応できる独創的な戦略であり、本研究は今後の展開に貢献する。一方、腫瘍細胞特異的に増殖する非病原性アデノウイルスを構築し、犬の抗ガン療法としての実用化を目指すのは国内では初めての戦略である。。今回明らかになったコウモリアデノウイルスをベースとする腫瘍溶解性ウイルスの応用性は今後の研究に貢献する。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2014-04-22 - 2019-03-31

【配分額】35,100千円 (直接経費: 27,000千円、間接経費: 8,100千円)

【研究分野】獣医学

【研究領域課題番号】25304043 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

翼手目 / ウイルス / フィリピン / 国際研究者交流 / 感染症 / 細菌 / 原虫 / 疫学 / 動物 / 環境

【研究成果の概要】

翼手目（コウモリ類）は生物学的多様性とその分布・移動域の広さ、巨大なコロニー形成などの特徴をもつ特異な生物である。また、エボラウイルスなどの高病原性病原体の自然宿主と疑われており、病原体レゼルボアとして高いリスクをもつ。本研究はフィリピンにおいて翼手目の保有病原体の疫学調査を実施し、翼手目の人獣共通感染症のレゼルボアとしての評価を行うことを目的とした。
ミンダナオ島、ルソン島中央部、ルソン島北西部においてそれぞれ捕獲調査を行い、合計266匹の翼手目を採取した。これらのサンプルより新規のレオウイルス、ハンタウイルスを見出し、さらに病原性細菌や原虫を保有していることも明らかにした。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2013-04-01 - 2017-03-31

【配分額】17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)

【研究分野】応用獣医学

【研究領域課題番号】22405039 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

コウモリ / 翼手目 / レストンエボラウイルス / コウモリコロナウイルス / 抗体検査 / RT-PCR / 疫学 / 捕獲調査 / 環境 / ウイルス / 感染症 / 獣医学 / 動物 / RDV法 / 疫学調査

【研究成果の概要】

ウイルスRNAの迅速検出(RDV)法の改良について検討し、RDV法と増幅産物のサイズ分別を組み合わせる方法を考案した。レストンエボラウイルス膜糖蛋白質(REBOV-GP)抗体検出系を確立し、それと既に確立されているREBOV-核蛋白(NP)抗体検出系を用いて、ルソン島の141匹のコウモリ血清について調査し、1匹のジュフロワルーセットオオコウモリがREBOV抗体陽性であることを発見した。さらに、ミンダナオ島および周辺諸島で捕獲したオオコウモリ70匹の血清で同様の調査を行い、ジュフロワルーセットオオコウモリ37匹中15匹が核蛋白あるいは膜糖蛋白抗体陽性であることを見出した。コウモリの外来異物代謝系の特性を解析し、CYP1A、CYP3A、CYP2DならびにUGT1Aのタンパク質コード領域の全長あるいは大部分の塩基配列を明らかにした。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2010 - 2012

【配分額】17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)

【研究分野】応用獣医学

【研究領域課題番号】20658071 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ウイルス / ベクター / 感染症 / 獣医学

【研究成果の概要】

最近の機能性RNA分子を用いた核酸医療技術の展開は、これまで不可能、不充分であった感染症の制御を可能にする新しい戦略として期待される。従前、アンチセンスRNA、RNAi、RNAアプタマーなどのRNA分子がウイルス増殖を効果的に抑制するという報告が、培養細胞、実験動物レベルで示されている。本研究では、インフルエンザウイルスのRNAゲノムが細胞核内で効率良く転写・複製される性質に着目し、その分子機構を機能性RNA分子の効果的な発現技術(つまり新しい発現デリバリーシステム)に応用したい。特に、インフルエンザをはじめとする人獣共通感染症の防御、治療法の開発を目差す。
これまでに、研究代表者らが確立したインフルエンザウイルスベクターにより、RNAランダム配列が発現できることを報告した。また、挿入した配列の発現効率を高めるため、プロモーターの改変を実施したが、期待した通りの成果は得られなかった。そこで、ウイルス遺伝子の非コード領域を組み換えるという方法を考え、9本鎖インフルエンザベクターの構築しその応用を試みたが、やはり発現量に問題がみられ、インフルエンザウイルスをベースとするRNAデリバリーシステムの達成にまでは至らなかった。今後、ベクター構築法についてさらなる検討が必要であると考えられる。特に、増殖型のウイルスを用いるデリバリーシステムの確立には、それ自体の細胞毒性が障害となるという欠点があるため、非増殖型のベクターをデルバリーシステムに応用する必要があると考えられた。

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2008 - 2010

【配分額】3,300千円 (直接経費: 3,300千円)

【研究分野】土木環境システム

【研究領域課題番号】19106009 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

感染症 / ウイルス / タンパク質 / 酵素 / 検出技術 / 感染性 / 病原ウイルス / ウイルス吸着タンパク質 / アフィニティクロマトグラフィー / VBP固定化 / ブロッキング / EVE法 / 牡蠣 / リパーゼ / 水循環 / 環境材料

【研究成果の概要】

本プロジェクトでは, 活性汚泥細菌が産生するウイルス吸着タンパク質(virus-binding protein : VBP)や, 加水分解酵素を用いた固形環境試料からのウイルス回収技術(enzymatic virus elution法 : EVE法)を活用し, 全く新しい病原ウイルス濃縮・検出・同定技術を開発することを目指した.その結果, 幅広い種の腸管系ウイルスを捕捉可能なVBPである腸管系ウイルス吸着タンパク質(Enteric virus-binding protein : EVBP)の分離及びクローニングに成功した他, 河川底泥・海底泥及び下水等の腸管系ウイルスの環境中動態に関わるサンプルからの効率的なウイルス回収・検出方法を確立し, さらにエチジウムモノアザイドを用いた感染性ウイルス検出技術を確立することで, 当初目的を達成することができたと言える.

【研究種目】基盤研究(S)

【研究期間】2007 - 2011

【配分額】111,280千円 (直接経費: 85,600千円、間接経費: 25,680千円)