ヒト免疫不全ウィルスの持続感染機構及びAIDS発症機構に関する基礎的研究

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03219101
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 生田 和良 北海道大学, 免疫科学研究所, 教授 (60127181)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岸 雅彦 北海道大学, 免疾科学研究所, 助手 (90161439) ; 平井 莞二 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 教授 (00100991)
• Keywords: ヒト免疫不全ウイルス / 持続感染機構 / 発症機構 / 不完全粒子 / 遺伝子変異 / 重感染 / 細胞傷害 / レセプタ-

Research Abstract

HIVの感染を受けてからAIDS発症までの期間は極めて長く、この期間(AC)、HIVは活発な増殖を繰り返さない状態で、持続感染細胞として存続すると考えられる。この状態から、活発なHIV増殖を行っている状態と考えられるAIDS発症期へと変化する機構を明らかにすることは、AIDS発症予防法を見いだす上でも極めて重要な課題である。
私達は、MTー4細胞を用いることにより、HIV持続感染機構を解析してきた。その結果、HIVの調節遺伝子変異との密接な相関性のあることを見いだした。即ち、vif、vpu、またはvpr遺伝子に変異を伴ったHIV感染では、感染後に生き残る細胞が現れた。この生き残り細胞より得られたクロ-ン細胞の解析から、これらの生き残り細胞は、AC期から分離されるHIVの性状、即ち低増殖性、低細胞傷害性などの性状を持つHIVの産生細胞であることが明らかになった。一方、nef遺伝子変異HIVでの感染では、野生型HIVと同様に、生き残り細胞を許さなかった。そこで、これらのウイルスをMTー4細胞における継代培養を重ねた後に感染実験を行った結果、野生型HIVでは少なくとも12代以上、nef遺伝子変異HIVでは少なくとも50代以上の継代を重ねたもののみが一部のMTー4細胞に生き残り細胞を許すことが明らかになった。従って、逆転写過程における遺伝子変異がHIV持続感染と関連しており、その際、vif、vpu、vprなどの遺伝子ではこの変異を抑制する機構、反対にnef遺伝子ではこの変異を亢進する機構のあることが示唆された。
次に、ACとAIDS期から分離されるHIVの性状が異なっている機構を理解する為、HIV重感染実験を行った。その結果、非感染性のHIV産生細胞から高細胞傷害性の感染性粒子の産生細胞へ変化し、しかも重感染を受けた細胞は傷害を受けずに感染性粒子を産生し続ける現象が認められた。この重感染は、HIV初感染とは異なるCD4ーCDR3関連領域を介して成立しており、CD4ーCDR2関連領域におけるinterferenceが観察されることが明らかになった。

Research Products

• [Publications] Mikihiro Yunoki: "Production of infectious particles from defective human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1)-producing cell clones by superinfection with infectious HIV-1." Arch.Virol.116. 143-158 (1991)
• [Publications] Hideki Imai: "A defective proviral DNA with a 2.6 kb deletion of human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1) in a persistently HIV-1 infected cell clone." Virus Genes. 5. 81-88 (1991)
• [Publications] Toshiyuki Goto: "Localization of viral gag proteins in human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1) infected cells." J.Clin.Elec.Microc.24. 145-152 (1991)
• [Publications] Yoshii Nishino: "Human immunodeficiency virus type 1 vif,vpr,vpu mutants can produce persistently infected cells." Arch.Virol.120. 181-192 (1991)
• [Publications] Kazuo Kumagai: "Selective killing of HIV-infected cells by liposomes composed of dimyristoylphosphatidylcholine/phosphatidylserine/cholesterol." Antiviral Chem.Chemother.2. 143-148 (1991)
• [Publications] Kohji Ohki: "Noninfectious doughnut-shaped human immunodeficiency virus type 1 can induce syncytia mediated by fusion of the particles with CD4-positive cells." J.Acq.Imm.Def.Syn.4. 1233-1240 (1991)
• [Publications] Masahiko Kishi: "Surviving infection by human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1):the vif,or vpu mutant generates cells producing uninfectious or markedly reduced cytopathic HIV-1." J.Gen.Virol.73. 77-87 (1992)
• [Publications] Atsushi Saitoh: "A unique monoclonal antibody that recognizes mature p17 of HIV-1 but not its precursor." Microbiol.Immunol.36. 105-111 (1992)
• [Publications] Yoshii Nishino: "Major core proteins,p24s,of human,simian,and feline immunodeficiency viruses are partly expressed on the surface of the virus-infected cells." Vaccine.
• [Publications] Kohji Ohki: "Human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1) superinfection of a cell clone which converts it from production of defective to infectious HIV-1 is predominantly mediated by CD4 regions other than the major binding site for HIV-1 glycoproteins." J.Gen.Virol.
• [Publications] Kazuo Kumagai: "Advances in Membrane Fluidity" R.C.Aloia,
• [Publications] Chizuko Morita: "Advances in Membrane Fluidity" R.C.Aloia,