2017 Fiscal Year Research-status Report
進行性多巣性白質脳症： JCウイルス感染グリア細胞のPML-NBs構成蛋白の変動
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15K06759
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| Research Institution | Tokyo Medical University |
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Principal Investigator |
原 由紀子 東京医科大学, 医学部, 准教授 (40313267)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
菅間 博 杏林大学, 医学部, 助教授 (10195191)
矢澤 卓也 千葉大学, 大学院医学研究院, 准教授 (50251054)
千葉 知宏 杏林大学, 医学部, 学内講師 (60398617)
佐藤 華子 聖マリアンナ医科大学, 医学部, 助教 (60438132)
石井 順 杏林大学, 医学部, 助教 (80749599)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 進行性多巣性白質脳症 / JCウイルス / 脱髄 / PML-NBｓ / 細胞周期 / 腫瘍抑制 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
進行性多巣性白質脳症(Progressive Multifocal Leukoencephalopathy: PML)は、免疫能が低下した宿主において、持続・潜伏感染していたJCウイルスが再活性化するために発症する脱髄脳症である。当初はまれな疾患だったが、1980年代にはAIDSに伴うPMLが問題となり、その症例数が飛躍的に増加した。近年では免疫修飾薬の使用に伴ったPML発症が話題となっており、特に多発性硬化症で開発されたヒト化モノクローナル抗体によるPML発症は注目を集めている。
近年、われわれは、JCウイルスがグリア細胞核内のPML-NBs(promyelocytic leukemia nuclear body: PML-NBs)と呼ばれる構造で、増殖することを明らかにした(Shishido-Hara et al. JNEN 2008 他)。PML-NBsは急性前骨髄性白血病で発見されたドット状の核内構造で、p53などの腫瘍抑制因子、転写因子など多数の核内因子が集積する。また、ポリグルタミン病などの神経変性疾患では、PML-NBsにユビキチン陽性の封入体が形成され、細胞死を誘導する可能性があり、PML-NBsは正常細胞の維持のみならず、細胞腫瘍化や細胞変性などに関与すると考えられる。
本研究では、PMLにおけるPML-NBｓの機能を明らかにする為に、agnogeneをコードする野生型と、これを欠失した変異型の組み換えウイルス粒子(virus-like particles: VLP)をCOS-7細胞で作製した。先行研究から、野生型はPML-NBsでウイルス粒子を形成するが、変異型はPML-NBs外でウイルス粒子を形成するため、宿主細胞は細胞変性に乏しいことが解っている。これら2種類の細胞を比較して、マイクロアレイにて遺伝子発現の変動を比較検討した。
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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
PMLのヒト脳組織を見てみると、様々な大きさの細胞核を有するグリア細胞が出現している。正常なoligodendrogliaは小型類円形、クロマチンに富んだ細胞核を示すが、PMLの病理診断の指標となるJCウイルス感染細胞は、大型腫大核にヘマトキシリンとエオシンに両染性となるウイルス封入体を有している。我々は、oligodendrogliaがJCウイルスの感染を受けると、細胞周期をSからG2にさせ、この過程で核内のPML-NBsを発達させることを明らかにした。腫大化するPML-NBsにウイルス蛋白が集積し、ここで子ウイルスが複製する。ウイルスが腫大核に充満すると、PML-NBsは崩壊・消失する。
野生型および変異型VLPを形成した培養細胞からRNAを抽出してマイクロアレイで解析すると、野生型JCVを作製したCOS-7細胞では多数の転写因子のmRNA活性が上がっていることが明らかになった。JCウイルスの許容細胞は、JCウイルス転写活性をあげる転写因子を高発現していることが知られているが、マイクロアレイの結果は、ヒト脳組織(臨床検体)において、PML転写活性がPML-NBsで上がっていることともよく相関している。
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| Strategy for Future Research Activity |
JCウイルスが有する環状二本鎖のDNAゲノムは、DNA腫瘍ウイルスとして有名なsimian virus 40(SV40)とDNA sequence上、約80%のホモロジーを有している。PML-NBsは白血病細胞を中心に、多くの固形癌でも研究がすすんでおり、細胞腫瘍化に関係することが知られている。また、腫瘍ウイルスとして有名なEBウイルスやヒトパピローマウイルスなども、PML-NBsをターゲットに感染し、細胞癌化を誘導することが知られている。
ではなぜ、PML-NBsを標的に感染したJCウイルスは、宿主のoligodendrogliaの腫瘍化ではなく、変性を促すのか？ JCウイルスがヒトに腫瘍発生を誘導する可能性があるのか、ないのか、今後の研究で解明をすすめる予定である。
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| Causes of Carryover |
研究はほぼ順調にすすんだが、研究成果を論文発表するため、翌年度に助成金を繰り越すことを申請した。英語論文校正や出版費用にあてることを計画している。
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Research Products
(5 results)
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[Journal Article] Fingolimod-associated PML with mild IRIS in MS2017
Author(s)
Nishiyama Shuhei、Misu Tatsuro、Shishido-Hara Yukiko、Nakamichi Kazuo、Saijo Masayuki、Takai Yoshiki、Takei Kentarou、Yamamoto Naoki、Kuroda Hiroshi、Saito Ryuta、Watanabe Mika、Tominaga Teiji、Nakashima Ichiro、Fujihara Kazuo、Aoki Masashi
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Journal Title
Neurology - Neuroimmunology Neuroinflammation
Volume: 5
Pages: e415～e415
DOI
Peer Reviewed / Open Access
