国立感染症研究所

Identification and epidemiological study of an uncultured flavivirus from ticks using viral metagenomics and pseudoinfectious viral particles

Kobayashi D, Inoue Y, Suzuki R, Matsuda M, Shimoda H, Faizah AN, Kaku Y, Ishijima K, Kuroda Y, Tatemoto K, Virhuez-Mendoza M, Harada M, Nishino A, Inumaru M, Yonemitsu K, Kuwata R, Takano A, Watanabe M, Higa Y, Sawabe K, Maeda K, Isawa H.

Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), 121 (19) e2319400121

ウイルスを網羅的に検出する手法と感染性偽ウイルス粒子を用いた調査手法を組み合わせることによって、これまで詳しい研究が困難であった難培養性フラビウイルスの解析が可能となりました。
本研究では、今回発見された難培養性フラビウイルスであるサルヤマウイルスの遺伝子配列をもとに感染性偽ウイルス粒子を作製し、これを用いた血清疫学調査によって、本ウイルスが日本国内の広範囲で流行している可能性を示しました。
この方法を用いることによって、培養が難しい特性によって病原体としてこれまで認知されていなかったウイルスや、未知のウイルスの詳しい生態・疫学調査が可能になると思われます。

本研究はAMED・JST・厚労科研・科研費の支援を受けて山口大および岡山理科大との共同で実施されました。

bac 2024 03
Individual Atg8 paralogs and a bacterial metabolite sequentially promote hierarchical CASM-xenophagy induction and transition

Chisato Sakuma, Sayaka Shizukuishi, Michinaga Ogawa, Yuko Honjo, Haruko Takeyama, Jun-Lin Guan, Jeffery Weiser, Miwa Sasai, Masahiro Yamamoto, Makoto Ohnishi & Yukihiro Akeda

Cell Reports 43, 114131, May 28, 2024
doi.org/10.1016/j.celrep.2024.114131 (2024)

侵襲性肺炎球菌感染症の発症メカニズムの一つとして、鼻咽頭上皮細胞などの宿主細胞へ定着した肺炎球菌がエンドサイトーシス経路を利用して細胞内に侵入する経路がある。上皮細胞における自然免疫ではゼノファジーと呼ばれる2重膜からなる典型的なオートファジーと、conjugation of Atg8s to single membranes(CASM)と呼ばれる1重膜からなる非典型的なオートファジーが細胞内に侵入した細菌を排除している。これまでに、我々は、細胞内の肺炎球菌がCASMの惹起とその消失、それに続くゼノファジーの発動という3つのステップからなるユニークな多層的・階層的オートファジーを誘導することを報告している。

今回、我々は、オートファゴソーム形成の主要因子である6つのAtg8パラログ(LC3A/B/C/GBRP/GBRPL1/GATE16)のノックダウン、ノックアウト細胞における表現型を多面的に解析するオートファジーマトリクスを構築し、肺炎球菌が誘導する階層的オートファジーの分子機構について網羅的な解析を行った。その結果、機能的リダンダンシーが存在すると考えられてきた各Atg8パラログが肺炎球菌の感染時間に伴い異なる局在パターンを示すこと、LC3AとGBRPL1がCASM誘導に、GATE16がCASMの消失に、GBRPがゼノファジー誘導に、それぞれ関与することを見いだした。さらに、菌側の解析を行った結果、CASMの消失には肺炎球菌が宿主細胞内で産生するH2O2とその下流で働くCa2+シグナルが関与することも明らかとなり、host、pathogen両方の視点から階層的オートファジーの作動原理の一端が明らかとなった。

本研究はJSPS科研費の支援を受けて実施された。

epi 2024 02
National genomic surveillance integrating standardized quantitative susceptibility testing clarifies antimicrobial resistance in Enterobacterales

Kayama S, Yahara K, Sugawara Y, Kawakami S, Kondo K, Zuo H, Kutsuno S, Kitamura N, Hirabayashi A, Kajihara T, Kurosu H, Yu L, Suzuki M, Hisatsune J, Sugai M

Nat Commun. 2023 Dec 5;14(1):8046.
doi: 10.1038/s41467-023-43516-4.

日本全国を対象とした薬剤耐性菌のサーベイランスとして厚生労働省院内感染対策サーベイランス事業JANISがある。JANISは3,000以上の参加医療施設で分離された細菌の薬剤感受性データを集計しているが耐性菌の遺伝情報を得ることはできない。そこで、日本における薬剤耐性菌の実態をゲノムレベルで明らかにすることを目的として、JANISにリンクして耐性菌を収集する日本初の全国ゲノムサーベイランスを実施した。その結果、4,195株のゲノム情報と、統一規格にて再測定されたMIC値を公開した。この研究により、大腸菌、肺炎桿菌の第三世代セファロスポリン耐性メカニズムの完全な分類が可能となり、その過程で各blaCTX-MやAmpC β-ラクタマーゼを保有するプラスミドの特徴を明らかにした。また、3つの主要なカルバペネマーゼ遺伝子をコードする183個の完全長プラスミド塩基配列を解析し、レプリコンの種類、菌種の関係を明らかにすると共に、その地理的分布についての洞察が得られた。この研究は、抗菌薬耐性のより深い理解を得る上で今後の世界標準となる指標を示すと共に、薬剤耐性菌の脅威と戦うための戦略開発に貴重な情報を提供した。

本研究は、独立行政法人 日本医療研究開発機構(AMED)の「新興・再興感染症研究プログラム」(助成番号:JP23fk0108604)の支援を受けて実施された。

Structural analyses of the GI.4 norovirus by cryo-electron microscopy and X-ray crystallography revealing binding sites for human monoclonal antibodies

Kimura-Someya T, Katsura K, Kato-Murayama M, Hosaka T, Uchikubo-Kamo T, Ihara K, Hanada K, Sato S, Murayama K, Kataoka M, Shirouzu M, Someya Y.

J. Virol., 98, 2024.

遺伝子型GI.4ノロウイルス特異的抗体CV-1A1とChiba株由来ウイルス様中空粒子(VLP)との複合体構造、GIの様々な遺伝子型に交叉反応する抗体CV-2F5とVP1タンパク質のPドメインとの複合体構造をそれぞれクライオ電子顕微鏡単粒子解析、X線結晶構造解析により決定した。CV-1A1はVLPを構成するVP1タンパク質のP2領域を、CV-2F5はP1領域を認識することが明らかになった。P2領域は遺伝子型間で変化に富むのに対し、P1領域は遺伝子型間で保存性が高く、これらの抗体の特異性が裏付けられた。CV-1A1はVLPのルイスb抗原結合を阻害し、抗体の一部領域がルイスb結合部位に入り込む構造解析結果と一致する。また、CV-2F5はVLPを破壊する特性が明らかになった。本研究の成果は構造情報に基づく創薬に貢献するものと期待している。

本研究はAMED(to TKS, TH, YS)およびAMED-BINDS(to MS)の支援により実施された。

 厚生労働省外部精度管理事業

 

    「感染症の予防及び感染症の患者に対する医療に関する法律(感染症法)」に基づき感染症の行政検査を行う公的検査機関を対象とする。当該施設において実施する検査に関して、外部精度評価の機会を提供し、調査結果の評価・還元等をつうじて精度保証の取組を促進し、検査の信頼性を確保することを目的とします。

 

令和6年度課題

Loxapine inhibits replication of hepatitis A virus in vitro and in vivo by targeting viral protein 2C

Mami Matsuda, Asuka Hirai-Yuki, Osamu Kotani, Michiyo Kataoka, Xin Zheng, Daisuke Yamane, Masaru Yokoyama, Koji Ishii, Masamichi Muramatsu, and Ryosuke Suzuki

PLOS PATHOGENS 2024, 20(3): e1012091.

A型肝炎ウイルス(HAV)感染によって発症するA型肝炎は、開発途上国のみならず先進国においても流行し死者も出ていますが、現在HAV感染の治療に使える抗ウイルス薬はありません。我々は統合失調症の治療薬としてFDAに承認されているロキサピンがHAV複製の阻害剤であることを発見しました。HAVに対するロキサピンの効果はドーパミンD2受容体(抗精神病活性の標的)を介さずに、HAV 2Cタンパク質に直接作用する事が示唆されました。ロキサピンの抗HAV効果は培養細胞のみならず感染マウスモデルでも認められました。この研究成果はA型肝炎治療薬開発において有用な知見となることが期待されます。本研究は感染研、東京都医学研との共同研究で、厚労省、文科省、AMEDの研究支援を受け実施しました。

Copyright 1998 National Institute of Infectious Diseases, Japan

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