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A study on long-term epigenetic immunomodulation caused by latent tuberculosis infection

Research Project

Project/Area Number 20KK0197
Research Category

Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 53:Organ-based internal medicine and related fields
Research Institution公益財団法人結核予防会 結核研究所

Principal Investigator

土方 美奈子  公益財団法人結核予防会 結核研究所, 生体防御部, 部長 (90332387)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 慶長 直人  公益財団法人結核予防会 結核研究所, 副所長, 副所長 (80332386)
瀬戸 真太郎  公益財団法人結核予防会 結核研究所, 生体防御部 免疫科, 科長 (50383203)
引地 遥香  公益財団法人結核予防会 結核研究所, 生体防御部, 研究員 (20829105)
郭 姿君 (GuoTzーChun)  公益財団法人結核予防会 結核研究所, 生体防御部 病理科, 研究員 (00813065)
Project Period (FY) 2020-10-27 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
Fiscal Year 2021: ¥6,890,000 (Direct Cost: ¥5,300,000、Indirect Cost: ¥1,590,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords潜在性結核感染症 / エピジェネティック修飾 / 自然免疫記憶
Outline of Research at the Start

病原微生物の感染やBCGワクチン接種の後に、自然免疫に関わる遺伝子群のゲノムDNAが様々な修飾(エピジェネティック修飾)を受けた状態がしばらく持続し、この状態で次の異なる微生物の感染を受けると、自然免疫による防御反応が増強するという「自然免疫記憶」が提唱され、新型コロナウイルスパンデミックにおいてもその役割が世界的に注目されている。本研究は、潜在性結核感染症(LTBI)に着目し、ベトナムの共同研究者と進めてきているハノイ市医療従事者のコホート研究により、LTBIの末梢血単核球で自然免疫に関わるエピジェネティック修飾が長期にわたり誘導されているかどうかを解明することを目指す。

Outline of Annual Research Achievements

病原微生物の感染時に、初期の抗原非特異的な宿主防御反応機構として自然免疫が働く。近年、感染やワクチン接種で誘導される免疫関連遺伝子群のエピジェネティック修飾により、次の異なる微生物の感染時に非特異的な自然免疫反応が増強する自然免疫記憶が提唱されている。我々は2007年よりベトナムの共同研究者とハノイ市医療従事者のコホート研究を進めてきており、これまでに498名のインターフェロンγ遊離試験 (IGRA)を行ってきた。本研究では、潜在性結核感染症の末梢血で自然免疫に関わるエピジェネティック修飾が長期にわたり誘導されているかどうかを解明するために、ハノイの医療従事者から血液の提供を受け、IGRA検査に加えエピジェネティック修飾解析を行うことを目指している。しかしCOVID-19対策のためのベトナムの厳格な入国規制を受けた間、日本側研究者がハノイへ渡航して技術移転を行うことができず、さらに、すべての共同研究施設がCOVID-19対応に忙殺され、研究の進捗に遅れが生じていた。
その間に、日本側ではこれまでのベトナムとの国際共同研究の既提供試料を用いて結核とCOVID-19重症化に共通する自然免疫関連遺伝子の絞り込みを進め、I型インターフェロン受容体サブユニット2遺伝子IFNAR2とインターロイキン-10受容体ベータサブユニット遺伝子IL10RBのリードスルー転写産物と結核の関連を見出した。
昨年度、COVID-19の収束傾向に伴いベトナムの入国規制緩和が行われ、技術移転と現地研究者の協力のもと、3月に150名の医療従事者のIGRAが現地病院で実施された他、新型コロナウイルス抗体等測定用の血漿分離、エピジェネティック修飾解析用の末梢血単核球の分離と凍結保存が行われた。またIGRA結果とインタビューで取得された情報の解析が現地研究者の協力で行われ、今年度、凍結保存検体が日本に輸送された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

R3年度まで、COVID-19のために、ベトナムの厳格な検疫、入国規制を受け、訪問が実質上不可能であったために、エピジェネティック修飾解析用の末梢血単核球の分離と凍結保存、新型コロナウイルス抗体等測定のための血漿分離をハノイ肺病院で行うことができず、研究に遅れが生じた。R4年度は、ベトナムが海外からの渡航者の入国規制緩和を実施したことに伴い、日本側研究者がハノイ肺病院を訪問して技術移転を行い、3月に150名の医療従事者から研究参加同意が得られ、現地でのIGRA実施と、新型コロナウイルス抗体等測定用の血漿分離、エピジェネティック修飾解析用の末梢血単核球の分離と凍結保存が実現した。今年度、それらの凍結保存検体が日本に輸送された。COVID-19の影響で現地の研究進捗に遅れが生じている間に、日本側でこれまでのベトナムとの国際共同研究の既提供試料を用いてCOVID-19感染・重症化に関連すると報告された宿主遺伝因子と結核の関連の解析を進め、COVID-19の重症化との関連が最近報告されたIFNAR2-IL10RBハイブリッド受容体をコードする、これら2遺伝子のリードスルートランスクリプトの生成に関わる遺伝バリアント(Mitsui Y, et al. Immunity 56:1939-1954, 2023)が、ベトナム人の結核発症にも関連しており、COVID-19の重症化抵抗性アリルのホモ接合体が、結核発症抵抗性であることを見出した。RNA網羅発現解析からは、Mitsuiらの報告と同様に、ベトナム人結核患者でも遺伝バリアントの遺伝子型によりリードスルートランスクリプト量が有意に異なっていたが、遺伝子型だけでは説明のできない発現量の違いがあり、エピジェネティック解析の重要な候補遺伝子であると考えられる。ハノイの医療従事者検体の遺伝子型解析も終了した。

Strategy for Future Research Activity

これまでの検討で得られた候補遺伝子のトランスクリプト発現パターンは、潜在性結核感染症から活動性結核の発症の抑制に関連すると考えられ、MitsuiらのCOVID-19の重症化抵抗性の報告とあわせ、感染症の制御に関わる宿主因子として重要である可能性がある。今年度日本に輸送された、現地で収集された医療従事者からの末梢血単核球検体などを用いて、エピジェネティック修飾解析を進める。得られたエピジェネティック修飾状態の違いは、遺伝子型、RNA発現、現地研究者によってインタビューで取得された情報とあわせて解析する。

Report

(4 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2024 2023 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Hanoi Lung Hospital/NCGM-BMH medical collaboration center(ベトナム)

    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Int'l Joint Research] Hanoi Lung Hospital/NCGM-BMH medical collaboration center(ベトナム)

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Journal Article] Host-pathogen relationship in retreated tuberculosis with major rifampicin resistance?conferring mutations2023

    • Author(s)
      Hang Nguyen Thi Le、Hijikata Minako、Maeda Shinji、Thuong Pham Huu、Huan Hoang Van、Hoang Nguyen Phuong、Tam Do Bang、Anh Pham Thu、Huyen Nguyen Thu、Cuong Vu Cao、Kobayashi Nobuyuki、Wakabayashi Keiko、Miyabayashi Akiko、Seto Shintaro、Keicho Naoto
    • Journal Title

      Frontiers in Microbiology

      Volume: 14 Pages: 01-14

    • DOI

      10.3389/fmicb.2023.1187390

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] ベトナム人新規活動性肺結核患者におけるIFNAR2遺伝子バリアントの遺伝子型と結核の関連2024

    • Author(s)
      土方 美奈子、若林 佳子、宮林 亜希子、瀬戸 真太郎、Nguyen Thi Le Hang、Do Bang Tam、Pham Thu Anh、Vu Cao Cuong、Hoang Van Huan、Pham Huu Thuong、慶長 直人
    • Organizer
      第99回日本結核・非結核性抗酸菌症学会学術講演会
    • Related Report
      2023 Research-status Report

URL: 

Published: 2020-10-29   Modified: 2024-12-25  

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