難治感染症対策研究センター ウイルス免疫分野／小林研究室
ウイルス免疫分野では、研究室で独自に開発したウイルスの遺伝子操作系を活用し、ウイルスの病態発現機序解明や、新規ワクチンなどの治療法開発を目指し研究を展開しています。
レオウイルス科のウイルスは、9～12分節に分かれた2本鎖RNAをゲノムに持つウイルスで、下痢症状を引き起こすことで知られるロタウイルスなどが属します。研究室ではレオウイルス科のウイルスにおいて、遺伝子操作系を開発し、これらの系を用いて、ウイルスの複製・病態発現機序の解明、新規ワクチンの開発を目指し研究を進めています。加えて、最近、私達の研究室では、ロタウイルスと同様に下痢症状を引き起こすノロウイルスにおいて、小型魚類を用いたユニークな遺伝子操作系の開発にも成功しました。ノロウイルスを含めた他の下痢症ウイルスについても、遺伝子操作系を応用した基礎研究を進めています。
1) ロタウイルス
ロタウイルスは乳幼児の急性胃腸炎の主な原因病原体で、医療の発展が遅れている開発途上国では、ロタウイルス感染によって死亡する乳幼児が多く存在しています。ロタウイルスは11分節の2本鎖RNAをゲノムとして持ちます。私達は、2017年にロタウイルスにおけるリバースジェネティクス系の開発に成功しました。現在、ロタウイルスの予防・治療法の確立を目的に、リバースジェネティクス系を用いて複製機構、病態発現機序の解明、ロタウイルスベクターの開発研究を行っています。
2) ノロウイルス
ノロウイルスは、ロタウイルスと同様に急性胃腸炎を引き起こすウイルスです。ノロウイルスについては、培養系や遺伝子操作系の開発が遅れていたことから、ウイルス学的解析はこれまで十分に進んでいませんでした。私達は最近、ノロウイルスの遺伝子操作系の確立に成功し、この技術を用いて、ノロウイルスの基礎研究や予防・治療法の開発研究を進めています。
3) 哺乳類オルソレオウイルス
哺乳類オルソレオウイルス（レオウイルス）は、腫瘍細胞で選択的に増殖し、腫瘍細胞を溶解することから、頭頸部癌、大腸癌、乳癌、膵臓癌等の治療を目的とした、腫瘍溶解性ウイルスとしての研究が進んでいます。私達はレオウイルスのリバースジェネティクス系を導入・駆使することで、遺伝子改変レオウイルスを作出し、より安全で治療効果の高い腫瘍溶解性MRVの開発研究を行っています。
4) ネルソンベイオルソレオウイルス
ネルソンベイオルソレオウイルスは、コウモリを自然宿主とし、ヒトに感染すると呼吸器疾患を引き起こすことから、コウモリからヒトに感染する人獣共通感染症と考えられています。このウイルスについては基礎研究が進んでおらず、予防法や治療法も確立されておりません。私達はネルソンベイオルソレオウイルスの増殖機構や病態発現機序の解明を目指しています。
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図1：ロタウイルスの人工合成
11分節に分かれた全ロタウイルスゲノムと、細胞融合性タンパク質FASTおよびRNAキャッピング酵素を細胞内に遺伝子導入し、人工的に遺伝子組換えウイルスをつくる。
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図2：ノロウイルスの人工合成
ノロウイルス感染性cDNAをゼブラフィッシュ胚にマイクロインジェクションにより注入することで、人工的に遺伝子組換えウイルスをつくる。
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図3：レオウイルスによる癌細胞の可視化
レポーター遺伝子を発現するレオウイルスを癌細胞移植マウス（左）に感染させ、癌細胞を可視化。
メンバー
- 教授: 小林 剛
- 助教: 小瀧 将裕
- 助教: 川岸 崇裕
- 特任助教: 南 昌平
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最近の代表的な論文
(1) Recovery of infectious recombinant human norovirus using zebrafish embryos. Kotaki T., et al., PNAS. (2025)122:e2526726122.
(2) Single-round infectious rotaviruses with deletions of VP7 or VP4 genes, based on SA11 and WC3 strain backbones, and their potential use as viral vectors. Kotaki T., et al., PLoS Pathog. (2025)21:e1013484.
(3) A rotavirus VP4 or VP7 monoreassortant panel identifies genotypes that are less susceptible to neutralization by systemic antibodies induced by vaccination or natural infection. Kotaki T., et al., mBio. (2025)16:e0089725.
(4) Establishment of reverse genetics systems for Colorado tick fever virus. Minami S., et al., PLoS Pathog. (2025)21:e1012921.
(5) The nonstructural p17 protein of a fusogenic bat-borne reovirus regulates viral replication in virus species- and host-specific manners. Nouda R., et al., PLoS Pathog. (2022)18:e1010553.
(6) Development of an entirely plasmid-based reverse genetics system for 12-segmented double-stranded RNA viruses. Nouda R., et al., PNAS. (2021)118:e2105334118.
(7) Cell-cell fusion induced by reovirus FAST proteins enhances replication and pathogenicity of non-enveloped dsRNA viruses. Kanai Y., et al., PLoS Pathog. (2019)15:e1007675.
(8) Entirely plasmid-based reverse genetics system for rotaviruses. Kanai Y., et al., PNAS. (2017)114:2349-2354.
(9) Reverse Genetics for Fusogenic Bat-Borne Orthoreovirus Associated with Acute Respiratory Tract Infections in Humans: Role of Outer Capsid Protein sigmaC in Viral Replication and Pathogenesis. Kawagishi T., et al., PLoS Pathog. (2016)12:e1005455.
