多くのウイルスが粒子の表面にタンパク質の棘を持っています（スパイクタンパク）。インフルエンザウイルスや新型コロナウイルス（SARS-CoV-2）他、さまざまな呼吸器ウイルスのスパイクタンパクが、そのウイルスが感染する宿主細胞のTMPRSS2というプロテアーゼによって活性化する（感染効率が劇的に向上する）ことを私たちは明らかにしてきました。この成果は、SARS-CoV-2の病態理解や対策、ワクチン開発、治療薬開発にも大きく貢献しています。現在も、呼吸器ウイルスの理解を深め、将来の新たなパンデミックウイルス出現に備えるためにも、呼吸器ウイルスの病原性発現機構についてさらなる研究を進めています。

主な関連業績

1. Kakizaki M, Hashimoto R, Nagata N, Yamamoto T, Okura T, Katoh H, Kitai Y, Akahori Y, Shirato S, Ryo A, Takayama K, Takeda M. The respective roles of TMPRSS2 and cathepsins for SARS-CoV-2 infection in human respiratory organoids. J Virol. 2024 in press.（ヒト呼吸器オルガノイドでのSARS-CoV-2感染におけるTMPRSS2とカテプシンのそれぞれの役割）
2. Takeda M. Cleavage activation of respiratory viruses – Half a century of history from Sendai virus to SARS-CoV-2. Jpn J Infect Dis. 77:1-6, 2024（呼吸器ウイルスの開裂活性化－センダイウイルスからSARS-CoV-2まで半世紀の歴史）Link
3. Iwata-Yoshikawa N, Kakizaki M, Shiwa-Sudo N, Okura T, Tahara M, Fukushi S, Maeda K, Kawase M, Asanuma H, Tomita Y, Takayama I, Matsuyama S, Shirato K, Suzuki T, Nagata N, Takeda M. Essential role of TMPRSS2 in SARS-CoV-2 infection in murine airways. Nat Commun 13: 6100, 2022.（マウス気道でのSARS-CoV-2感染におけるTMPRSS2の重要な役割）Link
4. Takeda M: Proteolytic activation of SARS-CoV-2 spike protein. Microbiol Immunol 66:15-23, 2022.（SARSコロナウイルス2型のスパイク蛋白の開裂活性化）Link
5. Tomita Y, Matsuyama S, Fukuhara H, Maenaka K, Kataoka H, Hashiguchi T, Takeda M: The physiological TMPRSS2 inhibitor HAI–2 alleviates SARS-CoV-2 infection. J Virol 95:e00434–21, 2021.（生理的TMPRSS2阻害剤HAI-2は SARSコロナウイルス2型の感染を抑える）Link
6. Matsuyama S, Nao N, Shirato K, Kawase M, Saito S, Takayama I, Nagata N, Sekizuka T, Katoh H, Kato F, Sakata M, Tahara M, Kutsuna S, Ohmagari N, Kuroda M, Suzuki T, Kageyama T, Takeda M: Enhanced isolation of SARS-CoV-2 by TMPRSS2–expressing cells. Proc Natl Acad Sci U S A 117:7001–7003, 2020.（TMPRSS2発現細胞によるSARSコロナウイルス2型の分離の促進）
7. Iwata–Yoshikawa N, Okamura T, Shimizu Y, Hasegawa H, Takeda M, Nagata N: TMPRSS2 contributes to virus spread and immunopathology in the airways of murine models after coronavirus infection. J Virol 93:e01815–18, 2019.（TMPRSS2は、マウスモデルにおいてコロナウイルス感染後の気道におけるウイルスの拡がりと免疫病理に関係している）
8. Sakai K, Sekizuka T, Ami Y, Nakajima N, Kitazawa M, Sato Y, Nakajima K, Anraku M, Kubota T, Komase K, Takehara K, Hasegawa H, Odagiri T, Tashiro M, Kuroda M, Takeda M: A mutant H3N2 influenza virus uses an alternative activation mechanism in TMPRSS2 knockout mice by loss of an oligosaccharide in the hemagglutinin stalk region. J Virol 89:5154–5158, 2015.（ヘマグルチニン・ストーク領域の糖鎖を欠損させた変異型H3N2インフルエンザウイルスが、TMPRSS2ノックアウトマウスに感染する際には、TMPRSS2以外の別の活性化機構を利用していることがわかった）
9. Sakai K, Ami Y, Tahara M, Kubota T, Anraku M, Abe M, Nakajima N, Sekizuka T, Shirato K, Suzaki Y, Ainai A, Nakatsu Y, Kanou K, Nakamura K, Suzuki T, Komase K, Nobusawa E, Maenaka K, Kuroda M, Hasegawa H, Kawaoka Y, Tashiro M, Takeda M: The host protease TMPRSS2 plays a major role in in vivo replication of emerging H7N9 and seasonal influenza viruses. J Virol 88:5608–5616, 2014.（宿主プロテアーゼTMPRSS2は、新興H7N9および季節性インフルエンザウイルスの生体内での増殖に大きな役割を果たす）
10. Abe M, Tahara M. Sakai K, Yamaguchi H, Kanou K, Shirato K, Kawase M, Noda M, Kimura H, Matsuyama S, Fukuhara H, Mizita K, Maenaka K, Ami Y, Esumi M, Kato A, Takeda M: TMPRSS2 is an activating protease for respiratory parainfluenza viruses. J Virol 87:11930–11935, 2013.（TMPRSS2 は呼吸器系パラインフルエンザウイルスの活性化プロテアーゼである）
11. Matsuyama S, Nagata N, Shirato, K, Kawase M, Takeda M, Taguchi F: Efficient activation of SARS coronavirus spike protein by the transmembrane protease, TMPRSS2. J Virol 84:12658–12664, 2010.（SARSコロナウイルスのスパイクタンパク質の膜貫通型プロテアーゼTMPRSS2による効率的な活性化について）
12. Shirogane Y, Takeda M, Iwasaki M, Ishiguro N, Takeuchi H, Nakatsu Y, Tahara M, Kikuta H, Yanagi Y: Efficient multiplication of human metapneumovirus in Vero cells expressing the transmembrane serine protease TMPRSS2. J Virol 82:8942–8946, 2008.（膜貫通型セリンプロテアーゼTMPRSS2を発現させたVero細胞におけるヒトメタニューモウイルスの効率的な増殖）