| Project/Area Number |
23K09371
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 57060:Surgical dentistry-related
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
太田 耕司 広島大学, 医系科学研究科(歯), 教授 (20335681)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
相川 友直 広島大学, 医系科学研究科(歯), 教授 (00362674)
坂口 剛正 広島大学, 医系科学研究科(医), 教授 (70196070)
小松澤 均 広島大学, 医系科学研究科(歯), 教授 (90253088)
重石 英生 広島大学, 医系科学研究科(歯), 准教授 (90397943)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | SARS-CoV-2 / 口腔粘膜細胞 / ACE2 / TIMPRSS2 / TMPRSS2 |
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| Outline of Research at the Start |
口腔粘膜における新型コロナウイルス(SARS-CoV-2)の標的蛋白の発現誘導や免疫応答機能については報告がない。今回の予備実験において口腔粘膜上皮細胞にウイルス摸倣核酸導入によってACE2, TMPRSS2が発現誘導されること，その誘導にウイルス関連受容体が関与していることを発見した。これらの結果から，本研究では口腔粘膜細胞におけるACE2, TMPRSS2などSARS-COV-2標的蛋白の新しい発現誘導機構やウイルス構成成分に対する新規免疫応答機能を明らかにし，SARS-COV-2感染やCOVID-19重症化の鍵となる活性化因子や制御因子を明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
新型コロナウイルス感染症の原因ウイルスSARS-CoV-2は標的細胞に侵入する際，エンベロープの構成成分Spike 蛋白が細胞表面のAngiotensin converting enzyme 2(ACE2)に結合し，侵入を開始する。その後，Spike 蛋白は標的細胞のセリンプロテアーゼ Transmembrane serine protease 2(TMPRSS2)に切断され，膜融合が進行する。しかしながら口腔粘膜における新型コロナウイルス(SARS-CoV-2)の標的蛋白ACE2やTMPRSS2の発現誘導や免疫応答機能については報告がない。今回の予備実験において口腔粘膜上皮細胞にウイルス摸倣核酸導入によってACE2, TMPRSS2が発現誘導されること，その誘導にウイルス関連受容体が関与していることを発見した。さらにSARS-CoV-2のSpike 蛋白が口腔粘膜上皮細胞におけるIFN-g 誘導性CXCL10を増加すること，またその応答にACE2が関係することを発見した。これらの結果から，本研究では口腔粘膜細胞におけるACE2, TMPRSS2などSARS-COV-2標的蛋白の新しい発現誘導機構やウイルス構成成分に対する新規免疫応答機能を明らかにし，SARS-COV-2感染やCOVID-19重症化の鍵となる活性化因子や制御因子を明らかにする。令和５,６年度では口腔粘膜上皮細胞，歯肉線維芽細胞におけるACE2, TMPRSS2の発現、またその発現誘導に関連するサイトカイン，シグナル伝達機構を明らかにし，学会発表を行った。
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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
TMPRSS2が口腔粘膜上皮細胞、歯肉線維芽細胞に発現しているかを検討した. RT-PCR法にてやTMPRSS2 mRNA発現を, 蛍光免疫染色法にてTMPRSS2蛋白発現を検討した結果, 両細胞において定常的な発現を認めた。二本鎖RNA やDNA の細胞内導入,また炎症性サイトカインによってTMPRSS2 mRNA, 蛋白の発現が増加することをReal-time PCR 法,Western blotting 法にて確認した。STAT1阻害剤による二本鎖RNA導入によるTMPRSS2発現の影響について検討した結果, 両細胞において二本鎖核酸導入で誘導されるTMPRSS2の発現が抑制されることが示された。二本鎖RNA やDNA の細胞内導入によって誘導されるTMPRSS2のは炎症性サイトカインの存在によって著しく発現が増加することが示唆された。これらの研究結果を日本口腔外科学会などの学会に報告した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は炎症サイトカインとウイルス構成蛋白で誘導されるCXCL10 などの炎症性遺伝子発現に関連する免疫応答の影響をACE2, TMPRSS2などの欠損株を用いて検討し，それらの受容体以降の経路を解析する。さらにACE2, TMPRSS2などの標的蛋白欠損株，コントロール株によるウイルス構成蛋白で誘導される遺伝子発現の比較をマイクロアレイによって網羅的に解析し，誘導，抑制される遺伝子群を抽出し，発現誘導の再現を確認する。
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