×

研究活動

伊藤 正恵

メディカルバイオサイエンス学科

伊藤 正恵(いとう・まさえ)
Masae Itoh

専門分野/微生物学(ウイルス学)
研究キーワード/ウイルス、感染、増殖、病原性、宿主指向性、遺伝子組み換え、ウイルス工学

職位:教授
学位:医学博士(神戸大学)

  • 神戸大学大学院医学研究科博士課程修了
  • マールブルグ・フィリップス大学ウイルス研究所研究員、神戸大学医学部講師、大阪府立公衆衛生研究所主任研究員を歴任

研究室紹介

研究テーマ

今、ウイルスによる感染症が大きな問題となっている。2009年から2010年にかけて、新型インフルエンザウイルスが世界的大流行(パンデミック)を引き起こし、中国では現在、H7N9型の鳥インフルエンザウイルスの人への感染が続いている。2014年西アフリカで発生したエボラウイルス病は、危機的な大流行となった。日本国内でも2014年夏、約70年ぶりにデング熱患者国内発生が確認され、西日本各地で高病原性鳥インフルエンザウイルスがニワトリへ感染している。AIDS(後天性免疫不全症候群)、麻疹、C 型肝炎や家畜の口蹄疫も原因はウイルスである。ウイルスは宿主となるヒトなどの細胞に侵入し、その機能を借りて自己を増殖させる。抗ウイルス剤や診断法を開発し、ウイルス感染症を克服するためには、ウイルスの増殖機構を分子レベルで解明することが不可欠である。

<麻疹ウイルス増殖機構の解析>

麻疹ウイルスの感染は、①粒子を形成して未感染細胞に吸着侵入する、②感染細胞が隣接する細胞と直接融合する、の2経路で拡大する。麻疹ウイルスがどちらの経路を優先するかは、ウイルスM蛋白が関わる子孫粒子の出芽能力とウイルスF蛋白により引き起こされる細胞膜融合能力の強さに左右されるが、その詳細な分子メカニズムは明らかではない。さらにこれらの過程には、レセプター結合能を持つウイルスH蛋白が必須である。粒子形成能と細胞融合能が様々に異なる変異株を比較するという手法で、これらのウイルス蛋白間、あるいは宿主細胞因子との相互作用を中心に解析を進めている。

<亜急性硬化性全脳炎(SSPE)発症メカニズムの解明>

SSPEは、麻疹に罹患した人の約10万人に1人が発症する致死性ウイルス感染症である。麻疹完治後5~10年の長い間、麻疹ウイルスが脳内の中枢神経系に持続感染し、変異の蓄積により神経病原性を獲得してSSPE ウイルスへと変貌する。SSPEウイルスはその特徴として、粒子形成能を欠失して細胞融合能を亢進させているが、持続感染や病原性発現メカニズムは、その変異の多さのため未だ明らかではない。麻疹罹患後5年という比較的短期間でSSPE を発症した患児から変異の少ないSSPE ウイルスを分離し、麻疹ウイルスからSSPE ウイルスへと至る変異過程の解明を目指している。

研究の応用領域 産官学連携で求めるパートナー
抗ウイルス剤、ウイルス診断法の開発 抗ウイルス剤、ウイルス診断法開発の関連企業、大学、国・地方自治体の研究機関
ウイルス感染症の基礎・応用・臨床研究者
Topics of research

One of the most anxious issues world-wide today is emerging or re-emerging infectious diseases caused by viruses. An influenza virus originated from swine virus spread around the world shortly after the first invasion into human in April 2009, which resulted in the declaration of pandemic by World Health Organization. At present, infection of human with the H7N9 avian influenza virus continuously occurs in China, and in 2014 outbreak of Ebola virus disease in western district of Africa brought a huge pandemic with high mortality. In Japan, dengue fever cases were reported during August-September 2014 after 70 years with no confirmed autochthonous cases. Causative agents of many serious diseases such as acquired immune deficiency syndrome( AIDS), measles, hepatitis C and cattle foot-and-mouth disease are also viruses. Viruses replicate and grow by introducing their genome into their host cells and then making use of the functions there such as RNA polymerases, ribosome, vesicular transport systems and so on. Therefore, to develop effective anti viral drugs or rapid diagnosis systems, and to overcome viral diseases, the target point should be set on the biological processes specific to viral replication through understanding their molecular mechanisms.

<Analysis of measles virus replication>

Measles viruses spread their infection by different 2 ways: firstly, they form progeny particles which adsorb and penetrate the uninfected cells apart from the infected cells, and secondly, they fuse the infected cells with the adjacent cells directly introducing viral genomes, mRNAs and proteins. Which way a measles virus adopts as a dominant route of infection depends on the abilities of the M protein to form particles as well as of the F protein to induce membrane fusion, but the precise mechanism is not yet elucidated. In our laboratory, comparing various measles virus strains with different particle-forming and fusion activities, analyses of the interaction especially between viral components and host cell factors are on the way.

<Pathogenicity of subacute sclerosing panencephalitis (SSPE) virus>

SSPE is a fatal sequela associated with measles. The risk of developing SSPE was reported as about 1 case per 100,000 cases of acute measles after a long latency period of 5 to 10 years. SSPE is developed by persistent infection of the central nervous system with measles virus, during which the parental measles virus acquires neurovirulence by accumulation of mutations on the genome. SSPE viruses, without exception, have lost the ability to form virus particles and obtained strong cell-cell fusion activity, however, the mechanism of neural pathogenicity is still unknown due to numerous mutations on their genome. Isolating a SSPE strain with the limited number of mutations from a patient who developed SSPE 5 years after acute measles, an investigation to identify mutations intrinsically substantial for the pathogenicity of SSPE has been undertaken in our laboratory.

主な業績論文等
  1. Kitagawa, Y., Sakai, M., Funayama, M., Itoh, M. and Gotoh, B. Human Metapneumovirus M2-2 Protein Acts as a Negative Regulator of Alpha Interferon Production by Plasmacytoid Dendritic Cells. J. Virol., 91(20): e00579-17. (2017)
  2. Satoh, Y., Yonemori, S., Hirose, M., Shogaki, H., Wakimoto, H., Kitagawa, Y., Gotoh, B., Shirai, T., Takahashi, KI. and Itoh, M. A residue located at the junction of the head and stalk regions of measles virus fusion protein regulates membrane fusion by controlling conformational stability. J. Gen. Virol., 98(2): 143-154. (2017)
  3. Satoh, Y., Hirose, M., Shogaki, H., Wakimoto, H., Kitagawa, Y., Gotoh, B., Takahashi, K. and Itoh, M. Intramolecular complementation of measles virus fusion protein stability confers cell-cell fusion activity at 37 °C. FEBS Lett., 589(1): 152-158. (2015)
  4. Yamaguchi, M., Kitagawa, Y., Zhou, M., Itoh, M. and Gotoh, B. An anti-interferon activity shared by paramyxovirus C proteins: inhibition of Toll-like receptor 7/9-dependent alpha interferon induction. FEBS Lett., 588(1): 28-34. (2014)
  5. Wakimoto, H., Shimodo, M., Satoh, Y., Kitagawa, Y., Takeuchi, K., Gotoh, B. and Itoh, M. F-Actin Modulates Measles Virus Cell-Cell Fusion and Assembly by Altering the Interaction between the Matrix Protein and the Cytoplasmic Tail of Hemagglutinin. J. Virol., 87(4): 1974-1984. (2013)