CRISPR/Cas系による新型コロナウイルス感染と気道上皮バリア破壊機構の解明
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21K19567
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 56:Surgery related to the biological and sensory functions and related fields
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
大森 孝一 京都大学, 医学研究科, 教授 (10233272)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
朝長 啓造 京都大学, ウイルス・再生医科学研究所, 教授 (10301920)
水田 匡信 京都大学, 医学研究科, 客員研究員 (20777875)
宮本 達雄 山口大学, 大学院医学系研究科, 教授 (40452627)
大西 弘恵 京都大学, 医学研究科, 特定助教 (50397634)
池川 雅哉 同志社大学, 生命医科学部, 教授 (60381943)
山本 典生 京都大学, 医学研究科, 准教授 (70378644)
岸本 曜 京都大学, 医学研究科, 准教授 (80700517)
竹澤 俊明 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 生物機能利用研究部門, グループ長 (50301297)
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| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
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| Keywords | COVID-19 / 免疫不全ラット / ヒトiPS細胞由来気道上皮移植ラット / SARS-CoV-2 Spikeタンパク質 / シュードウイルス / CRISPR/Cas9システム / ノックアウトスクリーニング / オミクロン株 / CRISPR/CAS9 / 新型コロナウイルス / 気道上皮 / バリア破壊 |
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| Outline of Research at the Start |
COVID-19に対し、気道上皮細胞へのウイルス侵入と細胞間バリア破綻をブロックすることは重要で、感染や重症化を防御できるのではないかと考えた。本研究では、CRISPR/Cas9システムによるゲノムワイドなハイスループットノックアウト法等によりSARS-CoV-2感染と細胞間バリア破綻に関与するタンパク質の網羅的探索に挑戦する。SARS-CoV-2 Spikeタンパク質発現シュードウイルスとヒトiPS細胞由来気道上皮移植ラットを同定タンパク質検証に用いることでin vivoでヒト細胞特異的な反応の検討を可能にし、生体に近い解析を行う。これによりCOVID-19治療薬のターゲット候補を探索する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
COVID-19に対しワクチンは個々のウイルスにのみ有効で、突然変異による無効化に対応できない。そこで適応範囲の広い治療薬が求められるが、現在試用されているRNA阻害薬等で確立されたものはない。申請者が研究対象とする気道上皮細胞は感染の入り口である。気道上皮細胞へのウイルス侵入と細胞間バリア破綻をブロックすることは重要であり、これにより感染や重症化を防御できるのではないかと考えた。そこで本研究では、CRISPR/Cas9システムによるゲノムワイドなハイスループットノックアウト法等によりSARS-CoV-2感染と細胞間バリア破綻に関与するタンパク質の網羅的探索に挑戦しようとしたが、条件検討を行っているうち、スクリーニング研究はすでに先行研究が報告されてしまった。そこで、スクリーニング後の検証に用いるための動物モデルの作製に注力した。我々の研究室ではヒトiPS細胞由来気道上皮移植ラットを確立しており、このラットにSARS-CoV-2 Spikeタンパク質発現シュードウイルス感染させた感染モデルを作製することでin vivoでヒト細胞特異的な反応の検討を可能な生体に近い解析を行える感染モデルが確立できると考えた。これによりCOVID-19治療薬の検証が行えれば同属ウイルスによる新興感染症にも対応しうる可能性があり、波及効果は大きい。今年度はヒトiPS細胞由来気道上皮移植ラットへの噴霧によるSARS-CoV-2 Spikeタンパク質発現シュードウイルス感染実験の結果につき、より詳細に感染組織などの解析を進めるとともに、ヒト由来細胞生着効率向上のための条件検討についても解析を進め、これらを論文にまとめ何度かのリバイスののち、受理された。
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Report
(3 results)
Research Products
(5 results)
