生体防御・感染症病態代謝分野

 

 寄附講座等の名称研究内容メンバー発表論文

 

1. 寄附講座等の名称

生体防御・感染症病態代謝分野 (Division of Pathology and Metabolome Research for Infectious Disease and Host Defense)

 

2. 設置目的

新興・再興感染症の脅威が広く社会に認知られるに伴って、その対策としての予防と治療に関する研究が急務となっている。徳島大学疾患酵素学研究センター・応用酵素疾患代謝研究部門では、これまでに世界に先駆けた経鼻接種ワクチンの開発研究、インフルエンザ感染の重症化機序とリスク因子の解明、重症化阻止薬の開発研究を進めてきた。その結果は国際的に評価されていると共に、この方面の研究者の育成にも大きく貢献している。これまでに蓄積された生体防御・感染症病態代謝研究のノウハウを、大学、研究所、社会に向かって発信し、研究成果を広く社会に還元することを目的として新規寄附講座を設置する。

 

3. 設置期間

平成24年10月1日から平成29年9月30日

 

4. 主要研究テーマ

病気の原因と治療を、酵素学、プロテオミクス解析から研究する応用酵素学研究。 

 

感染症・粘膜免疫研究プロジェクト

  • インフルエンザウイルスの細胞内侵入を制御する蛋白質分解酵素 : インフルエンザ(新型、高病原性鳥を含む)の細胞侵入制御プロテアーゼとその治療薬としてのインヒビター研究。
  • インフルエンザ感染の重症化機序、インフルエンザ脳症の原因遺伝子検索と、治療法解明、多臓器不全誘発因子の検索と発生工学的解析。
  • 感染予防に効果的な粘膜免疫研究と、粘膜アジュバント開発による経鼻インフルエンザワクチン開発。経鼻RSVワクチン開発。粘膜免疫の機序の解析。

 

高性能蛋白チップ、DNAチッププロジェクト

  • アレルゲン蛋白チップ、抗体チップ、インフルエンザ脳症DNAチップの開発研究 : アレルギーの原因物質の同定から臍帯血診断によるアレルギー予防と治療のための診断技術開発。
  • 食品の安全性を評価するアレルゲン検出チップ。

 

 

研究内容

1.インフルエンザウイルスの細胞内侵入を制御する蛋白質分解酵素

 

プロテアーゼ遺伝子のないインフルエンザウイルスが感染性を獲得するには、宿主プロテアーゼによるウイルス膜タンパク質の限定分解が必須。1992年に季節性インフルエンザウイルスの病原性獲得機構に関与するTryptase Clara、2010年高病原性鳥インフルエンザへのMSPL、TMPRSS13を発見。阻害剤による新規抗ウイルス薬の国際開発研究が進んでいる。関連酵素のKOマウスでの解析が進展している。文部科学省基盤研究(A)で実施。

2.インフルエンザの重症化機序の解明と、その治療法の開発研究

インフルエンザの重症化機序の解明とその治療法の開発研究

インフルエンザ感染でなぜヒトはなぜ死ぬのだろうか? その答えが感染で誘発する血管内皮細胞障害と多臓器不全である。インフルエンザ脳症では、原因遺伝子がミトコンドリアのエネルギー代謝酵素に集中。原因遺伝子の検索とエネルギー代謝の治療法開発が進んでいる。厚生科学研究費「新型インフルエンザ等新興・再興感染症」研究班を組織して重症化バイオマーカ検索、治療法解明を実施。

3.感染予防に効果的な粘膜免疫研究と経鼻粘膜ワクチンの開発

"安全で有効"な経鼻インフルエンザワクチンを目指す粘膜免疫アジュバントの開発研究。生体成分の肺サーファクタントに抗原提示細胞への抗原運搬作用のあることを見出したことから、肺サーファクタント類似人口合成粘膜アジュバントSF-10を開発し、効果的な経気道ワクチンを開発する基盤研究と、実用化研究を実施。カニクイザルの前臨床試験が終了して治験に進む予定。

経鼻接種ワクチン

4. 高性能蛋白チップ、DNAチップのプロジェクト

カルボキシル化ダイヤモンドライクカーボンの高密度蛋白質固定化をを基盤に高感度、マル抗原検出システムを開発。従来のアレルゲンの同定診断に留まらず、臍帯血診断によるアレルギーの予防、IgE以外の免疫系の検索を通じて、減感作療法の開始時診断、治療効果の診断方法を検討している。

チップのプロジェクト1

 

 

 

チップのプロジェクト2

 

 

メンバー

教授 木戸博特任教授
木戸 博
Hiroshi Kido
TEL : 088-633-7423
E-mail : kido@tokushima-u.ac.jp
高橋悦久特任助教
高橋 悦久
Etsuhisa Takahashi
TEL : 088-633-9243
E-mail : etaka@tokushima-u.ac.jp
 

 

発表論文

  1. Pan H, Yamada H, Chida J, et al. Up-regulation of ectopic trypsins in the myocardium by influenza A virus infection triggers acute myocarditis. Cardiovasc. Res. 89:595-603, 2011
  2. Okumura Y, Takahashi E, Yano M, et al. Novel type Ⅱ transmembrane serine protease, MSPL and TMPRSS13, proteolytically activate membrane fusion activity of hemagglutinin of highly pathogenic avian influenza virus and induce their multicycle replication.     J. Virol. 84: 5089-5096, 2010
  3. Wang S, Le TQ, Kurihara N, et al. Influenza virus-cytokine-protease cycle in the pathogenesis of vascular hyperpemability in severe influenza. J. Infec. Dis. 202:001-1001,2010
  4. Cissé Y, Wang S, Inoue I et al. Rat model of influenza-associated encephalopahty : studies of electroencephalogram in vivo. Neuroscience 165: 1127-37, 2010
  5. Kam Y-W, Okumura Y, et al. Cleavage of the SARS coronavirus spike glycoprotein by airway proteases enhances virus entry into human bronchial epithelial cells in vitro. PLoS One 4(11): e7870, 2009
  6. Hashimoto D, Ohmuraya M, et al. Involvement of autophagy in trypsinogen activation within the pancreatic acinal cells. J. Cell Biol. 18:1065-72, 2008
  7. Yao D, Mizuguchi H, et al. Thermal instability of compound variants of carnitine palmitoyltransferase II and impaired mitochondrial fuel utilization in influenza-associated encephalopathy. Hum. Mutat. 29: 718-27, 2008.
  8. Yano M, Nakamuta S, et al. A novel function of 14-3-3 protein:14-3-3z is a heat shock-related molecular chaperone that dissolves thermal-aggregated proteins. Mol. Biol. Cell 17:4769-79, 2006
  9. Mizuno D, Ide-Kurihara M, et al. Modified pulmonary surfactant is a potent adjuvant that stimulates the mucosal IgA production in response to the influenza virus antigen. J. Immunol. 176: 1122-30, 2006
  10. Kita M, Nakamura Y, et al. Blarina toxin, a mammalian lethal venom from the short-tailed shrew Blarina brevicauda: Isolation and characterization. Proc. Natl. Acad. Sci. 101, 7542-7, 2004
  11. Hara M, Matsumori A. et al. Mast cell cause apoptosis of cardiomyocytes and proliferation of other intramyocardial cells in vitro. Circulation 11: 1443-49, 1999
  12. Hiromura M, Yano M, Mori H, et al. Intrinsic ADP-ATP exchange activity is a novel function of the molecular chaperone, Hsp70. J. Biol. Chem. 273: 5435-5438, 1998.
  13. Nakano A, Kishi F, Minami K, et al. Selective conversion of big endothelins to tracheal smooth muscle-constricting 31-amino acid length endothelins by chymase from human mast cells. J. Immunol. 159: 1987-1992, 1997.
  14. Kido H, Kamoshita K, et al. Processing protease for gp160 human immunodeficiency virus type I envelope glycoprotein precursor in human T4+ lymphocytes. J. Biol. Chem. 268: 13406-13413, 1993.
  15. Kido H, Yokogoshi Y, et al. Isolation and characterization of a novel trypsin-like protease found in rat bronchiolar epithelial Clara cells. J. Biol. Chem. 269: 13573-13579, 1992.

 

 

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疾患酵素学研究センター