2019 Fiscal Year Research-status Report
大脳サイトメガロウイルス感染による血液脳関門破綻の新たな機序の解明と治療法の探索
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17K08784
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| Research Institution | Hamamatsu University School of Medicine |
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Principal Investigator |
河崎 秀陽 浜松医科大学, 光尖端医学教育研究センター, 准教授 (90397381)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | サイトメガロウイルス / 血液脳関門 / 微粒子 / ナノスーツ法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
サイトメガロウイルス(CMV)は胎内感染によって小頭症などの重篤な中枢神経障害を引き起こす。ダウン症に匹敵する大きな先天異常である。成人になるまで約60%～90%の人がCMVに感染するが、健常者では重篤な症状を呈することは少ない。しかし近年、抗CMV抗体高値を示す高齢者優位に認知症発症率の高さが指摘されるようになり注目を集めている。
申請者はマウスモデルを使ってCMV大脳感染機序を解明してきた。2015年にはCMV感染による血液脳関門(BBB)破綻現象をin vivoで初めて観察しAm J Pathol誌に発表した。その中でBBB破綻がCMV中枢神経障害の重要な病理機序であることを示した。本申請ではCMV慢性持続感染がBBB脆弱性に影響を及ぼし認知症発症に関わるとの仮説をたてた。今回はCMV感染によるBBB破綻機序の分子学的解析と認知症を含めたCMV誘発性神経疾患の予防・治療法につなげることを目的とする。
今回の申請ではCMVによるBBBの破綻機序をより詳しく検索する予定であった。今年度もin vitro BBB モデルを利用したCMV感染BBB破綻機序の解析を計画していた。当初はBBB再構成モデルとなるマウスBBBキットを提供会社から購入できる予定であったが、開発が遅れ購入することができなかった。現在は正確な実験を保証するためのウイルス微粒子のカウント法について開発中であり、微量液滴を用いたＣＭＶ粒子のカウントや観察を試みている。またマウス感染脳に対して経時的な脳血管壁の立体構造変化を走査型電子顕微鏡（ナノスーツ法）での観察を試みている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
理由
今回の申請ではCMVによるBBBの破綻機序をより詳しく検索するために、今年度もin vitro BBB モデルを利用したCMV感染BBB破綻機序の解析を計画していた。当初BBB再構成モデルであるマウスBBBキットが提供会社から購入できる予定であったが、会社の開発が遅れており購入することができなかった。マウスサイトメガロウイルスはマウスの細胞でしか感染増殖しないため、他の動物種では代用することができない。また予算申請書で書いたヒトiPS細胞を使用し、同一細胞由来のBBBを3次元的にin vitroで再現したとの情報がかつてあったが、現時点での実現性が難しいことが判明している。慢性CMV感染モデルマウスにおけるBBB脆弱性の検討をするために慢性感染モデルの作成を試みている。その中で来年度はCyclophilin A（CyPA) knockout mouseを使用する計画である。今年度もCyPAknockout mouseのホモの作成がうまくいかず、こちらも進捗が滞っている状態である。これらの現状を踏まえ現在は正確な実験を保証するためのウイルス微粒子のカウント法についても開発中であり、微量液滴を用いたＣＭＶ粒子のカウントや観察を試みている。またマウス感染脳に対して経時的な脳血管壁の立体構造変化を走査型電子顕微鏡（ナノスーツ法）での観察を試みている。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初BBB再構成モデルであるマウスBBBキットが提供会社から購入できる予定であったが、会社の開発が遅れており購入することができていない。マウスサイトメガロウイルスはマウスの細胞でしか感染増殖しないため、他の動物種では代用することができない。今後もin vitroのマウスＢＢＢモデルの購入は難しいと考えられる。そのため実施期間においてin vivoの実験を中心として実験モデルの再構築を現在策定中である。CyPAのknockout mouseのbreedingによるホモ作成がうまくいかない可能性も想定し、今年度もマウスサイトメガロウイルスが血管内腔に付着・侵入・BBBの構造変化が現れるまでの経時的変化を、凍結切片やパラフィン切片を用いたナノスーツ法の観察をしていく予定である。ナノスーツ法とは高真空下でも生命を保護できる「生体適合性プラズマ重合膜」で、生きたまま、濡れたままの状態で生物の高解像度な電子顕微鏡観察することができる。このナノスーツ法を利用することで新たな知見を得られることが期待される。
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| Causes of Carryover |
今回の申請ではCMVによるBBBの破綻機序をより詳しく検索するために、今年度もin vitro BBB モデルを利用したCMV感染BBB破綻機序の解析を計画していた。当初BBB再構成モデルであるマウスBBBキットが提供会社から購入できる予定であったが、会社の開発が遅れており購入することができなかった。マウスサイトメガロウイルスはマウスの細胞でしか感染増殖しないため、他の動物種では代用することができない。また予算申請書で書いたヒトiPS細胞を使用し、同一細胞由来のBBBを3次元的にin vitroで再現することが成功したとの情報がかつてはあったが現時点での実現性が難しいことがわかっている。慢性CMV感染モデルマウスにおけるBBB脆弱性の検討をするために慢性感染モデルの作成を試みている。昨年度は他のプロジェクトとの平行することよって期待していた通りに研究が進めることができていないため、次年度への使用が生じたものである。
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