2016 Fiscal Year Research-status Report
Epstein-Barrウイルス感染細胞が放出するエキソソームの機能解析（国際共同研究強化）
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15KK0324
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
南保 明日香 北海道大学, 医学研究科, 准教授 (60359487)
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| Project Period (FY) |
2016 – 2018
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| Keywords | Epstein-Barr virus / エキソソーム / miRNA |
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| Outline of Annual Research Achievements |
細胞外小胞エキソソームは、マイクロRNA (miRNA)を含む様々な因子を標的細胞へ輸送することで多様な生理機能を示す。Epstein-Barrウイルス(EBV)はヒトγ-ヘルペスウイルスに属する普遍的な2本鎖DNAウイルスであり、B細胞および上皮細胞に特異的に感染し、がんを引き起こすことが知られている。従来、EBV感染細胞から放出されるエキソソームが種々のウイルス因子を標的細胞に運搬することが報告されているが、その生理的役割については不明な点が多い。研究代表者はこれまで、EBV感染B細胞から放出されるエキソソームを取り込んだ標的上皮細胞において、非感染細胞由来エキソソームと比較して、より顕著な細胞増殖および接着因子発現が誘導されることを明らかにした。本研究では、EBV関連がん発症におけるエキソソームの役割を分子レベルで解明することを目的とする。
これまで、次世代シーケンシングを用いて、感染B細胞から放出されるエキソソームに内包される宿主およびEBV由来miRNAを同定し、主要なmiRNAがエキソソームを介して標的細胞に実際に運搬されることを定量的RT-PCR法によって確認した。現在、感染B細胞におけるmiRNAの発現プロファイルを行い、エキソソームmiRNAと比較することで、エキソソソームに濃縮されるmiRNAの特定を試みている。
さらに、本研究ではEBV関連疾患およびウイルス生活環におけるエキソソームの役割を解明することを目的として、細胞間接触を介する上皮細胞へのEBV伝播におけるエキソソームの役割について検証を行った。現在までに、上皮細胞から放出されるエキソソームが、EBV感染B細胞におけるウイルス増殖を惹起することを明らかにした。今後はこの過程の分子機構を明らかにすることを目的として、エキソソームに内包される因子に着目して解析を進める。
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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
1. エキソソームに内包されるmiRNAの同定
これまで、次世代シーケンシングを用いて、EBV感染B細胞由来エキソソームに特異的に内包される細胞およびEBV由来miRNAを同定した。以上の結果は、これらの特異的なmiRNAがエキソソームが誘導する標的細胞の形質誘導に関与する可能性を示唆するものである。これまで、主要なmiRNAがエキソソームを介して標的上皮細胞に運搬されることを定量的RT-PCR法を用いて確認した。現在、感染B細胞におけるmiRNAの発現プロファイルを行い、エキソソームmiRNAと比較することで、エキソソソームに濃縮されるmiRNAの特定を試みている。
2. 細胞間接触を介するEBV伝播におけるエキソソームの役割
従来、EBV感染B細胞と上皮細胞との共培養によって、遊離EBVを用いた感染と比較して、より効率良く上皮細胞にEBVが感染することが報告されている。すなわち、細胞間接触を介するウイルス伝播が上皮細胞への主要な感染経路である可能性が示唆されている。研究代表者はこれまで、宿主の細胞内情報伝達系および膜輸送系がこの過程に関与することを明らかにしてきた。一方、この過程におけるエキソソームの役割については全く明らかになっていない。これまで、この過程における感染B細胞および上皮細胞から放出されるエキソソームの関与について検討を行った。その結果、上皮細胞から放出されるエキソソームが、EBV感染B細胞におけるウイルス増殖を惹起することを明らかにした。今後は特にエキソソームに内包される因子に着目してこの過程における分子基盤を解明する予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
1. エキソソームに内包されるmiRNAの同定
当初の研究計画として、特定のmiRNAを標的として作出した組換えEBVを用いて、標的細胞における役割を検討することを予定していた。しかしながら、生体内においては様々なmiRNAの標的遺伝子群が連動して形質変動を誘導する可能性が高いことから、この点を考慮し、今後、RNAseqを用いて、エキソソームを取り込んだ標的上皮細胞において誘導される遺伝子発現動態を網羅的に解析する。
2. 細胞間接触を介するEBV伝播におけるエキソソームの役割
現在までに得られた、細胞間接触を介するEBV伝播において上皮細胞由来エキソソームがウイルス複製に貢献する可能性について、さらに検証を行う。具体的にはまず、様々な上皮細胞から放出されるエキソソームにおいて普遍的なEBV複製誘導活性が認められることを確認する。次に、マススペクトメトリーおよび次世代シーケンシングを用いて、これらのエキソソームに内包される分子およびmiRNAを同定し、この過程に関与する内包因子の同定を進める。
3. EBV関連がんを予測・診断するための有効なバイオマーカーの有用性の検討
EBV関連がんを予測・診断するための有効なバイオマーカーは未開発であることから、国際共同研究の受け入れ研究所であるマッカードル癌研究所と連携することで、EBV感染細胞由来エキソソームに特異的に内包されるmiRNAのバイオマーカーとしての有用性について検討を行う。
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[Journal Article] Improved FRET Biosensor for the Measurement of BCR-ABL Activity in Chronic Myeloid Leukemia Cells2017
Author(s)
Horiguchi M, Fujioka M, Kondo T, Fujioka Y, Li X, Horiuchi K, O Satoh A, Nepal P, Nishide S, Nanbo A, Teshima T, Ohba Y.
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Journal Title
Cell Struct Funct
Volume: 42(1)
Pages: 15-26
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Fcγ-receptor IIa-mediated Src Signaling Pathway Is Essential for the Antibody-Dependent Enhancement of Ebola Virus Infection.2016
Author(s)
Furuyama W, Marzi A, Carmody AB, Maruyama J, Kuroda M, Miyamoto H, Nanbo A, Manzoor R, Yoshida R, Igarashi M, Feldmann H, Takada A.
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Journal Title
PLoS Pathog.
Volume: 12(12)
Pages: e1006139
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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