ナイーブT細胞から高機能なHIV-1特異的CD8陽性T細胞を誘導する機序の解明

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K19159
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 久世 望 熊本大学, エイズ学研究センター, 特任助教 (80710409)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: HIV-1 / CTL / プライミング / TLRリガンド / STINGリガンド / ナイーブT細胞

Outline of Annual Research Achievements

HIV-1感染者を対象とした解析で、生体内でHIV-1を強く抑制しているエピトープ特異的CTLが報告されている。強いウイルス抑制能を持つCTLを誘導できるエピトープはCTL誘導型HIV-1ワクチンの抗原候補となる。一方で、どれだけ抗ウイルス活性の強い抗原特異的T細胞をプライミングできるかがワクチンの効果判定の1つとして重要であるが、これまでナイーブT細胞から誘導されたHIV-1特異的CD8陽性T細胞のウイルス抑制機能についての報告はない。本研究はHIV-1非感染者のナイーブT細胞から強いウイルス抑制能を持つHIV-1特異的CD8陽性T細胞を効率的に誘導する方法とその誘導機序を解明することを目的としている。
Flt3リガンドとTLR4リガンド(LPS)またはSTINGリガンド(cGAMP)を使ったin vitroプライミング実験系でHLA-A*24:02陽性の日本人HIV-1慢性感染者で高頻度に検出さるNef138-10エピトープ特異的CD8陽性T細胞をHLA-A*24:02陽性HIV-1非感染者のナイーブT細胞から誘導できた。特異的CD8陽性T細胞の誘導効率は同程度であるにも関わらず、LPSで誘導できたNef138-10特異的CD8陽性T細胞はエフェクター細胞にまで分化しているにも関わらずHIV-1感染者由来の特異的T細胞と比べHIV-1を抑制する能力が非常に弱いことが分かった。一方でcGAMPで誘導できた特異的T細胞は強いウイルス抑制能を持っていることが分かった。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

Nef138-10エピトープを使ってHIV-1特異的CD8陽性T細胞を誘導できるin virtoプライミングのシステムを確立した。また誘導されたHIV-1特異的CD8陽性T細胞の誘導効率や感染細胞を用いたHIV-1抑制能評価系よって、強いウイルス抑制能を持つHIV-1特異的CD8陽性T細胞をナイーブ細胞から誘導できるリガンドを見出すことができた。

Strategy for Future Research Activity

TLR４リガンドおよびSTINGリガンドでナイーブT細胞からそれぞれ誘導されたNef138-10特異的CD8陽性T細胞の詳細な機能解析およびTCRの解析を進める。具体的にはサイトカイン・ケモカインの産生能を調べpolyfunctionalityを評価、テトラマーによるTCR結合能を測定、さらにグランザイムやパーフォリンおよびこれらの発現にかかわる分子の細胞内での発現量を調べ、ウイルス抑制能と相関のあるファクターを調べる。またシングルセルレベルでTCRの解析を行いウイルスを強く抑制できるナイーブ細胞由来特異的T細胞のTCRクロノタイプを同定する予定である。

Causes of Carryover

複数の健常人からHIV-1特異的CD8陽性T細胞をプライミングして、まずどのリガンドが強いウイルス抑制能を持つ特異的T細胞を誘導できるか検討し明らかにすることが必要であったため、その他の解析が遅れ予算が次年度に繰り越された。

Expenditure Plan for Carryover Budget

TCR遺伝子解析用の試薬、サイトカイン細胞内染色やテトラマー染色に使用する抗体・試薬および器具などの物品費に使用する予定である。また国内外での研究成果発表にかかる旅費を算出した。

Research Products

• [Int'l Joint Research] INSERM U1135(フランス)
  • Country Name: FRANCE
  • Counterpart Institution: INSERM U1135
• [Int'l Joint Research]
  • # of Other Countries: 1
• [Journal Article] Accumulation of Pol mutations selected by HLA-B*52:01-C*12:02 protective haplotype-restricted CTLs causes low plasma viral load due to low viral fitness of mutant viruses. (2017)
  • Author(s): Hayato Murakoshi*, Madoka Koyanagi*, Takayuki Chikata, Mohammad Arif Rahman, Nozomi Kuse, Keiko Sakai, Hiroyuki Gatanaga, Shinichi Oka, and Masafumi Takiguchi (* equal contribution)
  • Journal Title: Journal of Virology Volume: 91 Pages: 印刷中
  • DOI: 10.1128/JVI.02082-16.
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] HIV-1 control by NK cells via reduced interaction between KIR2DL2 and HLA-C*12:02/C*14:03. (2016)
  • Author(s): Zhansong Lin, Kimiko Kuroki, Nozomi Kuse, Xiaoming Sun, Tomohiro Akahoshi, Ying Qi, Takayuki Chikata, Takuya Naruto, Madoka Koyanagi, Hayato Murakoshi, Hiroyuki Gatanaga, Shinichi Oka, Mary Carrington, Katsumi Maenaka, and Masafumi Takiguchi
  • Journal Title: Cell Reports Volume: 17 Pages: 2210-2220
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2016.10.075.
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Effects of a Single Escape Mutation on T Cell and HIV-1 Co-adaptation. (2016)
  • Author(s): Xiaoming Sun, Yi Shi, Tomohiro Akahoshi, Mamoru Fujiwara, Hiroyuki Gatanaga, Christian Schonbach, Nozomi Kuse, Victor Appay, George F. Gao, Shinichi Oka, and Masafumi Takiguchi
  • Journal Title: Cell Reports Volume: 15 Pages: 2279-2291
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2016.05.017.
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] The effect of one amino acid difference outside of peptide binding groove of HLA-C molecules on NK cell function and HIV-1 control. (2016)
  • Author(s): Zhansong Lin, Nozomi Kuse, Tomohiro Akahoshi, Kimiko Kuroki, Katsumi Maenaka, and Masafumi Takiguchi
  • Organizer: 第45回日本免疫学会学術集会
  • Place of Presentation: 沖縄・宜野湾
  • Year and Date: 2016-12-05 – 2016-12-07
• [Presentation] In vitro priming of HIV-1-specific CD8+ T cells from naive T cells. (2016)
  • Author(s): Nozomi Kuse, Xiaoming Sun, Tomohiro Akahoshi, Anna Lissina, Takuya Yamamoto, Ken J. Ishii, Victor Appay, and Masafumi Takiguchi
  • Organizer: 第45回日本免疫学会学術集会
  • Place of Presentation: 沖縄・宜野湾
  • Year and Date: 2016-12-05 – 2016-12-07
• [Presentation] The effect of a single CTL escape -mutation on HIV-1 control by NK cell functions. (2016)
  • Author(s): Zhansong Lin, Nozomi Kuse, Tomohiro Akahoshi, Kimiko Kuroki, Katsumi Maenaka, and Masafumi Takiguchi
  • Organizer: 第30回日本エイズ学会学術集会・総会
  • Place of Presentation: 鹿児島
  • Year and Date: 2016-11-24 – 2016-11-26
• [Presentation] ベトナム人HIV-1サブタイプA/E感染者コホートにおけるエイズ病態進行に関与するHLAアリルの探索 (2016)
  • Author(s): 近田 貴敬, Giang Van Tran, 村越 勇人, 田村 美子, 赤星 智寛, 久世 望, 阪井 恵子, 小柳 円, Kinh Van Nguyen, 滝口 雅文
  • Organizer: 第30回日本エイズ学会学術集会・総会
  • Place of Presentation: 鹿児島
  • Year and Date: 2016-11-24 – 2016-11-26
• [Presentation] Impact of a Single HLA-A*24:02-associated Escape Mutation on HLA-B*35:01-associated HIV-1 Control and T cell Adaptation. (2016)
  • Author(s): Hayato Murakoshi, Tomohiro Akahoshi, Madoka Koyanagi, Takayuki Chikata, Katherine L James, Yoshiko Tamura, Nozomi Kuse, Xiaoming Sun, Hiroyuki Gatanaga, Sarah L Rowland-Jones, Shinichi Oka, and Masafumi Takiguchi
  • Organizer: 第30回日本エイズ学会学術集会・総会
  • Place of Presentation: 鹿児島
  • Year and Date: 2016-11-24 – 2016-11-26
• [Presentation] Control of HIV-1 by NK cells via KIR-2DL2 and 2 HLA-C allele. (2016)
  • Author(s): Zhansong Lin, Kimiko Kuroki, Nozomi Kuse, Xiaoming Sun, Tomohiro Akahoshi, Ying Qi, Takayuki Chikata, Takuya Naruto, Madoka Koyanagi, Hayato Murakoshi, Hiroyuki Gatanaga, Shinichi Oka, Mary Carrington, Katsumi Maenaka, and Masafumi Takiguchi
  • Organizer: 2nd Kumamoto IRCMS International Symposium and 17th Kumamoto AIDS Seminar
  • Place of Presentation: Kumamoto, Japan
  • Year and Date: 2016-10-31 – 2016-11-02
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Contribution of HLA class I alleles to clinical outcome in HIV-1 subtype A/E infected Vietnamese individuals. (2016)
  • Author(s): Takayuki Chikata, Giang Van Tran, Hayato Murakoshi, Yoshiko Tamura, Tomohiro Akahoshi, Nozomi Kuse, Madoka Koyanagi, Sachiko Sakai, Keiko Sakai, Kinh Van Nguyen, and Masafumi Takiguchi
  • Organizer: 2nd Kumamoto IRCMS International Symposium and 17th Kumamoto AIDS Seminar
  • Place of Presentation: Kumamoto, Japan
  • Year and Date: 2016-10-31 – 2016-11-02
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Co-evolution between HIV-1 escape mutant and HIV-1-specific T cells. (2016)
  • Author(s): Tomohiro Akahoshi, Masao Hashimoto, Takayuki Chikata, Hayato Murakoshi, Nozomi Kuse, Yoshiko Tamura, Hiroyuki Gatanaga, Shinichi Oka, and Masafumi Takiguchi
  • Organizer: 2nd Kumamoto IRCMS International Symposium and 17th Kumamoto AIDS Seminar
  • Place of Presentation: Kumamoto, Japan
  • Year and Date: 2016-10-31 – 2016-11-02
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Functional analysis of HIV-1-specific CD8+ T cells primed in vitro from naive T cells. (2016)
  • Author(s): Nozomi Kuse, Xiaoming Sun, Tomohiro Akahoshi, Anna Lissina, Victor Appay, and Masafumi Takiguchi
  • Organizer: 2nd Kumamoto IRCMS International Symposium and 17th Kumamoto AIDS Seminar
  • Place of Presentation: Kumamoto, Japan
  • Year and Date: 2016-10-31 – 2016-11-02
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Contribution of HLA class I alleles to clinical outcome in HIV-1 subtype A/E infected Vietnamese individuals. (2016)
  • Author(s): Takayuki Chikata, Giang Van Tran, Hayato Murakoshi, Yoshiko Tamura, Tomohiro Akahoshi, Nozomi Kuse, Keiko Sakai, Kinh Van Nguyen, and Masafumi Takiguchi
  • Organizer: 第64回日本ウイルス学会学術集会
  • Place of Presentation: 札幌
  • Year and Date: 2016-10-23 – 2016-10-25
• [Presentation] In Vitro Priming of HIV-1-specific CD8+ T Cells from Naive T Cells. (2016)
  • Author(s): Nozomi Kuse, Xiaoming Sun, Tomohiro Akahoshi, Anna Lissina, Victor Appay, and Masafumi Takiguchi
  • Organizer: HIVR4P 2016
  • Place of Presentation: Chicago, USA
  • Year and Date: 2016-10-17 – 2016-10-21
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Impaired Effect of HLA-A*24:02-Associated Mutation on HLA-B*35:01-Associated HIV-1 Control. (2016)
  • Author(s): Hayato Murakoshi, Tomohiro Akahoshi, Madoka Koyanagi, Takayuki Chikata, Katherine L James, Nozomi Kuse, Yoshiko Tamura, Sarah L Rowland-Jones, Shinichi Oka, Hiroyuki Gatanaga, and Masafumi Takiguchi
  • Organizer: HIVR4P 2016
  • Place of Presentation: Chicago, USA
  • Year and Date: 2016-10-17 – 2016-10-21
  • Int'l Joint Research
• [Remarks] 熊本大学エイズ学研究センター 滝口プロジェクト研究室
  • URL: http://www.caids.kumamoto-u.ac.jp/data/takiguchi/default.html