ウイルス感染症に対する宿主防御機構の解明に基づく新規治療薬シーズ創出

• Project/Area Number: 21K16321
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 54030:Infectious disease medicine-related
• Research Institution: Nagasaki University
• Principal Investigator: 泉田 真生 長崎大学, 熱帯医学研究所, 助教 (90567299)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2021)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2023: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000); Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
• Keywords: 自然免疫 / 抗ウイルス因子 / 自己免疫疾患 / 感染症

Outline of Research at the Start

既存の抗ウイルス薬はウイルス遺伝子より産生される蛋白質を標的にしている。ウイルス遺伝子は高率に変異をきたすことから、既存手法で作成される抗ウイルス薬は耐性ウイルスの出現が常に問題となる。またウイルス遺伝子がないと研究できないため、新規ウイルスへの対応が後手に回り、パンデミックへの迅速な対応が難しい。
本応募課題では、本学水産学部および病院のリソースを活用して、①自然免疫に特化した海洋下等生物　②ヒト自己免疫性疾患・自己炎症性の原因遺伝子　の二つの独立した対象から抗ウイルス因子を発見し、その機序を解明する。そして得られた知見に基づいて治療薬を迅速に開発するための分子基盤構築を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、自然免疫レベルで、ウイルス感染に対する宿主側の感染防御因子を発見し、その機序を解明することで、治療薬を迅速に開発できるための分子基盤構築を目指す。
自己免疫疾患や自己炎症症候群は炎症サイトカインが過剰に産生される疾患群であり、多くの疾患関連遺伝子が同定されている。しかし遺伝子の本来の機能が不明なものが多い。研究代表者はこういった疾患群の発症に関連する遺伝子の本来の機能に抗ウイルス作用があるのではないかと考えた。
今年度は自己免疫疾患の感受性遺伝子“X”に着目し、実験を進めた。遺伝子をヒト細胞からクローニングして発現ベクターを作成した。次にこれをパッケージング細胞に、HIVエンベロープもしくはVSV-Gエンベロープと、HIV-Gag,Polをトランスフェクションして、pseudo virusを作成した。標的細胞にpseudo virusを接種してルシフェラーゼアッセイにて感染を定量比較した。遺伝子“X”がヒト培養細胞レベルで発現が認められることを確認してCRISPR/Cas9を用いて、遺伝子ノックアウト細胞株を作成した。これらの細胞株にmurine leukemia virus(MLV)、HIV-1、VSV-G -pseudotyped retrovirus vectorを接種し感染効率を測定したところ”X”は強力な抗ウイルス因子であることがわかった。次に、"X"の細胞毒性を観察したが、大きな細胞毒性を認めなかった。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初の予定では抗ウイルス因子は、海洋下等生物や、自己免疫疾患の感受性遺伝子から探索する予定であった。候補遺伝子の絞り込みにおいて、自己免疫疾患から着手し抗ウイルス因子の絞りこみに成功したため、この点において順調に進展していると判断した。使用経費は、抗ウイルス因子の作用機序の解明に当てる予定である。

Strategy for Future Research Activity

今年度は、pseudotype virusを用いて抗ウイルス効果の評価を行なった。今後は、replication competent HIVを用いて、ヒトプライマリ細胞を対象にした実験を行う予定である。さらに、抗ウイルス効果の作用機序を解明していく。