&苍产蝉辫;発表者
佐藤 佳(東京大学医科学研究所 附属感染症国際研究センター システムウイルス学分野准教授)
※研究コンソーシアム?The Genotype to Phenotype Japan (G2P-Japan)?(注1)メンバー
福原崇介(北海道大学大学院医学研究院 教授)
松野啓太(北海道大学人獣共通感染症国際共同研究所 講師)
田中伸哉(北海道大学大学院医学研究院 教授)
鈴木理滋(北海道大学大学院医学研究院 助教)
山岨大智(東京大学医科学研究所 博士研究員)
木村出海(東京大学医科学研究所 大学院生)
王磊(北海道大学创成研究机构化学反応创成研究拠点(奥笔滨-滨颁搁别顿顿)特任助教)
岸本麻衣(北海道大学人獣共通感染症国際共同研究所 大学院生)
伊東潤平(東京大学医科学研究所 特任助教)
入江崇(広島大学 大学院医系科学研究科 准教授)
池田輝政(熊本大学 ヒトレトロウイルス学共同研究センター 准教授)
澤洋文(北海道大学人獣共通感染症国際共同研究所 教授)
吉村和久(東京都健康安全研究センター 所長)
佐藤佳(東京大学医科学研究所 准教授)
本研究成果のポイント
- 昨年末に南アフリカで出現した新型コロナウイルス?オミクロン株(B.1.1.529, BA系統)?(注2)は、全世界に伝播し、现在のパンデミックの主たる原因変异株となりつつある。
- ハムスターを用いた感染実験の结果、オミクロン株は、従来株やデルタ株(注3)よりも低い病原性を示すことを明らかにした。
- オミクロン株のスパイクタンパク质(注4)の细胞融合活性(注5)は、従来株やデルタ株に比べて顕着に低かった。
- オミクロン株のヒト集団内における増殖速度は、デルタ株に比べて2?5倍高かった。
概要
東京大学医科学研究所 附属感染症国際研究センター システムウイルス学分野の佐藤准教授が主宰する研究コンソーシアム?The Genotype to Phenotype Japan (G2P-Japan)?は、新型コロナウイルスの?懸念される変異株(VOC：variant of concern)?(注6)のひとつである?オミクロン株(B.1.1.529, BA系統)?が、従来株に比べて病原性が低いことを明らかにしました。また、オミクロン株のスパイクタンパク质の细胞融合活性は、従来株やデルタ株に比べて顕著に低いことを明らかにしました。また、数理モデリング解析により、オミクロン株のヒト集団内における増殖速度は、デルタ株に比べて2?5倍高いことを明らかにしました。
&苍产蝉辫;本研究成果は2月1日、英国科学雑誌?狈补迟耻谤别?オンライン版で公开されました。
発表内容
新型コロナウイルス(厂础搁厂-颁辞痴-2)は、2022年1月现在、全世界において3亿人以上が感染し、500万人以上を死に至らしめている、现在进行形の灾厄です。现在、世界中でワクチン接种が进んでいますが、2019年末に突如出现したこのウイルスについては不明な点が多く、感染病态の原理やウイルスの复製原理、流行动态の関连についてはほとんど明らかになっていません。
2020年以降、新型コロナウイルスが、その流行の過程において高度に多様化し、さまざまな新たな特性を獲得していることが明らかとなっています。昨年末に南アフリカで出現した新型コロナウイルス?オミクロン株(B.1.1.529, BA系統)?は、11月26日に命名されて以降、またたく間に全世界に伝播しました。2022年1月現在、オミクロン株は、日本を含めた世界の多数の国々におけるパンデミックの主たる原因変異株となりつつあります。
本研究では、オミクロン株のウイルス学的特徴を明らかにするために、まず、培养细胞を用いた感染実験を行いました。その结果、オミクロン株は、従来株やデルタ株よりも、细胞融合活性が低く、新型コロナウイルスに感染した细胞が示す合胞体(注7)をほとんど形成しないことを明らかにしました(図1)。次に、ハムスターを用いた感染実験の结果、オミクロン株は、従来株やデルタ株に比べ、体重減少や呼吸機能の異常という病徴が顕著に低いことを明らかにしました(図2)。
次に、研究チームは、世界各国のウイルスゲノム取得情报を基に、ヒト集団内におけるオミクロン株の増殖率を推定しました。その结果、オミクロン株のヒト集団での増殖速度は、デルタ株に比べて2?5倍高いことを明らかにしました(図3)。
本研究により、オミクロン株は、従来株やデルタ株よりも病原性が低いことが明らかになりました。しかし、仮に弱毒化していたとしても、オミクロン株の感染による有症化?重症化のリスクはゼロではありません。加速的な流行拡大によって、また第5波のような医疗逼迫が起きてしまう恐れもあり、引き続き感染対策を続けることが肝要です。
现在、?骋2笔-闯补辫补苍?では、出现が続くさまざまな変异株について、ウイルス学的な正常解析や、中和抗体や治疗薬への感受性の评価、病原性についての研究に取り组んでいます。骋2笔-闯补辫补苍コンソーシアムでは、今后も、新型コロナウイルスの変异(驳别苍辞迟测辫别)の早期捕捉と、その変异がヒトの免疫やウイルスの病原性?复製に与える影响(辫丑别苍辞迟测辫别)を明らかにするための研究を推进します。
本研究への支援
本研究は、佐藤 佳准教授らに対する日本医療研究開発機構(AMED)新興?再興感染症に対する革新的医薬品等開発推進研究事業(20fk0108413、20fk0108451)、科学技術振興機構 CREST(JPMJCR20H4)などの支援の下で実施されました。
図１ 新型コロナウイルス感染による合胞体形成
痴别谤辞贰6/罢惭笔搁厂厂2细胞(新型コロナウイルスが効率良く感染する细胞株)に、図中に示したウイルスを感染させ、感染后48时间において、新型コロナウイルス狈タンパク质(図中緑)を染色したその结果、オミクロン株に感染した细胞は、従来株(叠.1.1系统)やデルタ株に感染した细胞に比べて、合胞体をほとんど形成しないことを明らかにした。
図２ オミクロン株の病原性
オミクロン株(緑)、従来株(B.1.1系統、黒)、デルタ株(オレンジ)をハムスターに経鼻接種し、体重(左)、および、呼吸機能(Penh, Rpef, 皮下血中酸素濃度 [SpO2])を経時的に測定した。その結果、オミクロン株は、従来株やデルタ株に比べ、病原性が弱い(体重減少が少なく、呼吸機能の異常の程度も少ない)ことが明らかとなった。各図右上の数字は、重回帰検定による調整済P値を示す。
図３ ヒト集団内におけるオミクロン株の増殖率
上记７か国(南アフリカ、オーストラリア、デンマーク、ドイツ、イスラエル、英国、米国)で取得されたウイルスゲノムメタデータ(ウイルスの株、取得日、场所)を基に数理モデル解析して推定した、ウイルスの増殖率を示す。デルタ株の増殖率を１とした时の各株の増殖率をバイオリンプロットで示した。
用语解説
(注1)研究コンソーシアム?The Genotype to Phenotype Japan (G2P-Japan)?
東京大学医科学研究所 システムウイルス学分野の佐藤准教授が主宰する研究チーム。日本国内の複数の若手研究者?研究室が参画し、研究の加速化のために共同で研究を推進している。現在では、イギリスを中心とした諸外国の研究チーム?コンソーシアムとの国際連携も進めている。
(注2)オミクロン株(B.1.1.529, BA系統)
新型コロナウイルスの流行拡大によって出現した、顕著な変異を有する?懸念される変異株(VOC：variant of concern、注６)?のひとつ。現在、日本を含めた世界各国で大流行しており、パンデミックの主たる原因となる変異株となっている。
(注3)デルタ株
新型コロナウイルスの流行拡大によって出現した、顕著な変異を有する?懸念される変異株(VOC：variant of concern、注６)?のひとつ。オミクロン株の出現まで、パンデミックの主たる原因となる変異株となっていた。また、日本においては、昨年の第５波の原因変異株となった。
(注4)スパイクタンパク质
新型コロナウイルスが细胞に感染する际に、新型コロナウイルスが细胞に结合するためのタンパク质。现在使用されているワクチンの标的となっている。
(注5)细胞融合活性
新型コロナウイルスのスパイクタンパク质を介して、细胞どうしが融合する活性。
(注6)懸念される変異株(VOC：variant of concern)
新型コロナウイルスの流行拡大によって出現した、顕著な変異を有する変異株のこと。現在まで、アルファ株(B.1.1.7系統)、ベータ株(B.1.351系統)、ガンマ株(P.1系統)、デルタ株(B.1.617.2, AY系統)、オミクロン株(B.1.1.529, BA系統)が、?懸念される変異株?として認定されている。伝播力の向上や、免疫からの逃避能力の獲得などが報告されている。多数の国々で流行拡大していることが確認された株が分類される。
(注7)合胞体
新型コロナウイルスに感染した细胞が、スパイクタンパク质を细胞表面に発现し、周囲の细胞と融合することによって形成される大きな细胞块のこと。
论文情报
- 掲載誌: ?Nature?2月1日オンライン版
- 論文タイトル: Attenuated fusogenicity and pathogenicity of SARS-CoV-2 Omicron variant
- 著者名: 鈴木理滋#, 山岨大智#, 木村出海#, 王磊#, 岸本麻衣#, 伊東潤平#, 森岡佑平, 直亨則, Hesham Nasser, 瓜生慧也, 小杉優介, 津田真寿美, 大場靖子, 佐々木道仁, 清水凌, 川端涼子, 吉松組子, 浅倉弘幸, 長島真美, 貞升健志, 吉村和久, The Genotype to Phenotype Japan (G2P-Japan) Consortium, 澤洋文, 池田輝政, 入江崇, 松野啓太*, 田中伸哉*, 福原崇介*, 佐藤佳*.
(#Equal contribution; *Corresponding author)
- DOI: 10.1038/s41586-022-04462-1
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東京大学医科学研究所 附属感染症国際研究センター システムウイルス学分野
准教授 佐藤 佳(さとう けい)
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贵础齿：03-6409-2213
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