| Project/Area Number |
22K15480
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 49060:Virology-related
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| Research Institution | National Institute of Infectious Diseases |
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Principal Investigator |
関 紗由里 国立感染症研究所, エイズ研究センター, 主任研究官 (70758325)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2025: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | HIV-1 / T細胞 / 上皮細胞 / HIV |
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| Outline of Research at the Start |
ウイルス感染症において、体内の感染部位をつぶさに明らかにすることは病態解析のための最優先課題であり、特に持続感染可能なウイルスの場合、感染部位の全解明が体内からのウイルス排除に向けた第一歩となる。HIV感染の中心がCD4分子発現免疫細胞であることは明白だが、体内の意外な箇所でのCD4非依存的感染も存在する。そこで本研究では、これまでに感染が報告された上皮細胞とともに未報告の上皮細胞についても免疫細胞からのHIV感染成立の可否とそのメカニズムを調べ、未知のHIV感染動態を探究する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
ウイルス感染症において、体内の感染部位をつぶさに明らかにすることは病態解析のための最優先課題であり、特に持続感染可能なウイルスの場合、感染部位の全解明が体内からのウイルス排除に向けた第一歩となる。HIV-1感染の中心がCD4分子発現免疫細胞であることは明白だが、体内の意外な箇所でのCD4非依存的感染も存在する。感染T細胞からの腎上皮細胞や精細胞への感染はHIV関連腎症や感染経路の研究過程で自然と発見されたが、最新の知見では気管支上皮細胞へのHIV-1感染・ウイルス産生も確認されている。本研究の目的は、T細胞－上皮細胞間HIV-1感染が成立する上皮細胞の探索とそのメカニズムおよび意義の解析である。
本年度は、HIV-1感染T細胞から上皮細胞への感染成立について、cell-to-cell感染がどのようなメカニズムで起こるか調べるため、T細胞株と腎上皮細胞株を用いHIV感染T細胞から上皮細胞へのHIV感染成立をイメージングフローサイトメーターを用いて可視化する系を樹立した。T細胞株にHIV NL4-3を感染させた後、上皮細胞株と共培養を行った。T細胞株と上皮細胞株の区別のために蛍光色素で標識された抗CD3抗体を用いて細胞表面を染色し、感染細胞の検出のためには別の蛍光色素で標識された抗Gag p24（HIVカプシド蛋白質）抗体を用いて細胞内染色を行った。AreaとHeightでドットプロットを展開しダブレットを解析する際、細胞の大きさ・形・CD3発現レベルでT細胞株と上皮細胞株のダブレットを特定した。そこでT細胞株がGag p24を発現していることに加え、ペアとなる上皮細胞についてもGag p24発現しているものが画像データとして取得された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は、HIV-1感染T細胞から上皮細胞への感染成立について、cell-to-cell感染がどのようなメカニズムで起きているか調べるための解析システム構築を目標とした。T細胞株と腎上皮細胞株を用い、HIV感染T細胞から上皮細胞へのHIV感染成立をイメージングフローサイトメーター上で画像データとして取得することが出来れば、メカニズム解析のための重要な手段となると考えた。HIV-1感染T細胞株としてHIV NL4-3感染PM1細胞を用いることに決定し、上皮細胞株としては腎上皮細胞株293T細胞を用い、蛍光色素で標識された抗CD3抗体で細胞表面染色、抗Gag p24抗体で細胞内染色を行うと、HIV-1感染T細胞株と上皮細胞株のダブレットを撮影することが出来た。本段階を経てT細胞ー上皮細胞間のHIV感染メカニズム画像解析系が樹立されたため、本研究の現在までの進捗状況としてはおおむね順調に発展していると評価できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は（１）今年度樹立した系を用いたHIV感染T細胞－上皮細胞間感染メカニズム解析の続き、（２）上皮細胞におけるHIV-1インテグレーション／ウイルス粒子産生の検出、（３）上皮細胞HIV-1感染に伴うサイトカイン遺伝子／分泌量変化の測定、と進めていく。上皮細胞ゲノムに組み込まれたHIV-1ゲノムを増幅する実験系と、GFP陽性上皮細胞の培養を継続し細胞上清を回収して、新たな粒子産生をHIV-1 Gag p24 ELISAを用いて測定する実験系は、その後の研究計画の基本となるので確実に進めたい。
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