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Comprehensive single cell analyses to identify novel oncogenes and oncogenic pathways derived from Epstein-Barr virus

Research Project

Project/Area Number 23K24140
Project/Area Number (Other) 22H02878 (2022-2023)
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeMulti-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023)
Section一般
Review Section Basic Section 49060:Virology-related
Research InstitutionNagoya City University

Principal Investigator

奥野 友介  名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 教授 (00725533)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 佐藤 好隆  名古屋大学, 医学系研究科, 准教授 (40754940)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2024: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Fiscal Year 2022: ¥8,320,000 (Direct Cost: ¥6,400,000、Indirect Cost: ¥1,920,000)
KeywordsEpstein-Barrウイルス / シングルセル解析 / CRISPR/Cas / がん遺伝子 / がん化機構
Outline of Research at the Start

Epstein-Barrウイルス(EBウイルス)は世界中の95%の人に持続的に感染しているウイルスです。ほとんどの人に対しては悪さをせず、ごく一部の人にがんを発生させるウイルスなのですが、効果的な感染の予防法も治療法も存在しません。また、なぜこのウイルスががんを発生させるかも十分にはわかっていません。この研究では、いくつかの最新の、遺伝子を操作する技術を駆使して、EBウイルスがもつ80個ほどの遺伝子のうち、どれががん化に深く関わるのかを明らかにします。

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、Epstein-Barrウイルス(EBV)の再活性化が感染細胞をがん化させる機構の解明である。まず[1]再活性化時に発現する約90のEBV遺伝子の中で、がん化に関与する遺伝子を決定し、次に、[2]それらの遺伝子によって、感染細胞ががん化する機序を特定する。
[1]ウイルス遺伝子のいずれが感染細胞のがん化に関与するかを解析する。遺伝子発現を活性化させるCRISPR/Casシステムを用いたウイルス遺伝子発現ライブラリーとシングルセル遺伝子発現分析を統合して、1つの実験系の中ですべてのEBV遺伝子をアッセイする。
[2]特定されたウイルス遺伝子のそれぞれについて、多層的遺伝子解析を行う。ウイルス遺伝子が感染細胞に与える効果の類似性に基づいて、遺伝子を分類する。遺伝子の機能が知られていれば、それに応じたアッセイを追加する。ここまでの結果に基づいて機序を考察し、その解明を進める。
2023年度においては、2022年度に明らかになった遺伝子発現活性化における問題([1] EBVゲノムは非常に高度にDNAメチル化されており、遺伝子発現活性化が困難であることと、[2] EBV感染細胞は通常、細胞あたり30コピー以上のウイルスゲノムを有しており、発現活性化に必要なアクセサリー蛋白が分散してしまうこと)に対応しつつ研究を進めた。すなわち、高度なDNAメチル化に対して、CRISPR/Casによる発現活性化にDNA脱メチル化を組み合わせた新たなシステム(CRISPR-TET)を採用した。また、EBVがヒトゲノムに挿入されておりコピー数が1~2に限定される細胞株を選定した。これらに基づいてシングルセル解析を行い、データの解析を進めている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

初年度に上記[1][2]等の問題が発生し、解析系の組換えを迫られたが、研究の遂行を可能にするCRISPR-TETシステムを用いて実験を行い、計画へのキャッチアップを進めている。

Strategy for Future Research Activity

現在の実験系を用いて、速やかに研究を遂行する。

Report

(2 results)
  • 2023 Annual Research Report
  • 2022 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (9 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 8 results) Presentation (2 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] EBV+ nodal T/NK-cell lymphoma associated with clonal hematopoiesis and structural variations of the viral genome2024

    • Author(s)
      Kato Seiichi、Hamada Motoharu、Okamoto Akinao、Yamashita Daisuke、Miyoshi Hiroaki、Arai Haruto、Satou Akira、Gion Yuka、Sato Yasuharu、Tsuyuki Yuta、Miyata-Takata Tomoko、Takata Katsuyoshi、Asano Naoko、Takahashi Emiko、Ohshima Koichi、Tomita Akihiro、Hosoda Waki、Nakamura Shigeo、Okuno Yusuke
    • Journal Title

      Blood Advances

      Volume: Epub Issue: 9 Pages: 2138-2147

    • DOI

      10.1182/bloodadvances.2023012019

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A retrospective analysis of gene fusions and treatment outcomes in pediatric acute megakaryoblastic leukemia without Down syndrome2024

    • Author(s)
      Suzuki Kyogo、Hama Asahito、Okuno Yusuke、Xu Yinyan、Narita Atsushi、Yoshida Nao、Muramatsu Hideki、Nishio Nobuhiro、Kato Koji、Kojima Seiji、Yoo Keon Hee、Takahashi Yoshiyuki
    • Journal Title

      Haematologica

      Volume: -

    • DOI

      10.3324/haematol.2023.283760

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Growth Transformation of B Cells by Epstein-Barr Virus Requires <i>IMPDH2</i> Induction and Nucleolar Hypertrophy2023

    • Author(s)
      Sugimoto Atsuko、Watanabe Takahiro、Matsuoka Kazuhiro、Okuno Yusuke、Yanagi Yusuke、Narita Yohei、Mabuchi Seiyo、Nobusue Hiroyuki、Sugihara Eiji、Hirayama Masaya、Ide Tomihiko、Onouchi Takanori、Sato Yoshitaka、Kanda Teru、Saya Hideyuki、Iwatani Yasumasa、Kimura Hiroshi、Murata Takayuki
    • Journal Title

      Microbiology Spectrum

      Volume: 11 Issue: 4

    • DOI

      10.1128/spectrum.00440-23

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Single-cell RNA sequencing of intestinal immune cells in neonatal necrotizing enterocolitis.2023

    • Author(s)
      Oshima K, Hinoki A, Uchida H, Tanaka Y, Okuno Y, Go Y, Shirota C, Tainaka T, Sumida W, Yokota K, Makita S, Takimoto A, Kano Y, Sawa S.
    • Journal Title

      Pediatr Surg Int.

      Volume: 39(1) Issue: 1 Pages: 179-179

    • DOI

      10.1007/s00383-023-05461-7

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The Epstein-Barr Virus Enhancer Interaction Landscapes in Virus-Associated Cancer Cell Lines2022

    • Author(s)
      Ding Weiyue、Wang Chong、Narita Yohei、Wang Hongbo、Leong Merrin Man Long、Huang Alvin、Liao Yifei、Liu Xuefeng、Okuno Yusuke、Kimura Hiroshi、Gewurz Benjamin、Teng Mingxian、Jin Shuilin、Sato Yoshitaka、Zhao Bo
    • Journal Title

      Journal of Virology

      Volume: 96 Issue: 18

    • DOI

      10.1128/jvi.00739-22

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Genome-wide CRISPR screen for HSV-1 host factors reveals PAPSS1 contributes to heparan sulfate synthesis2022

    • Author(s)
      Suzuki Takeshi、Sato Yoshitaka、Okuno Yusuke、Goshima Fumi、Mikami Tadahisa、Umeda Miki、Murata Takayuki、Watanabe Takahiro、Watashi Koichi、Wakita Takaji、Kitagawa Hiroshi、Kimura Hiroshi
    • Journal Title

      Communications Biology

      Volume: 5 Issue: 1 Pages: 694-694

    • DOI

      10.1038/s42003-022-03581-9

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] EBV genome variations enhance clinicopathological features of nasopharyngeal carcinoma in a non‐endemic region2022

    • Author(s)
      Kondo Satoru、Okuno Yusuke、Murata Takayuki、Dochi Hirotomo、Wakisaka Naohiro、Mizokami Harue、Moriyama‐Kita Makiko、Kobayashi Eiji、Kano Makoto、Ueno Takayoshi、et al.
    • Journal Title

      Cancer Science

      Volume: 113 Issue: 7 Pages: 2446-2456

    • DOI

      10.1111/cas.15381

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Elderly‐onset systemic Epstein-Barr virus‐positive T‐cell lymphoma of childhood2022

    • Author(s)
      Nishikubo Masashi、Hiramoto Nobuhiro、Yamashita Daisuke、Imoto Hiroharu、Sato Yoshitaka、Okuno Yusuke、Haga Hironori、Nannya Yasuhito、Ogawa Seishi、Kimura Hiroshi、Ishikawa Takayuki
    • Journal Title

      Pathology International

      Volume: 72 Issue: 7 Pages: 376-378

    • DOI

      10.1111/pin.13231

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Epstein-Barr virus tegument protein BGLF2 in exosomes released from virus-producing cells facilitates de novo infection2022

    • Author(s)
      Sato Yoshitaka、Yaguchi Masahiro、Okuno Yusuke、Ishimaru Hanako、Sagou Ken、Ozaki Somi、Suzuki Takeshi、Inagaki Tomoki、Umeda Miki、Watanabe Takahiro、Fujimuro Masahiro、Murata Takayuki、Kimura Hiroshi
    • Journal Title

      Cell Communication and Signaling

      Volume: 20 Issue: 1 Pages: 95-95

    • DOI

      10.1186/s12964-022-00902-7

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 慢性活動性Epstein-Barrウイルス(EBV)感染症とEBV感染がんにおける欠損ウイルスとその役割2022

    • Author(s)
      奥野友介
    • Organizer
      第63回日本臨床ウイルス学会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Epstein-Barrウイルスが難治性感染症やがんを引き起こす遺伝学的機構2022

    • Author(s)
      奥野友介
    • Organizer
      第25回東海小児感染症研究会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited

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Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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