2018 Fiscal Year Annual Research Report
Analysis of viral and host factors affecting the rapid disease progression of novel HIV variant infection.
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18H03046
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| Research Institution | Osaka Institute of Public Health |
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Principal Investigator |
川畑 拓也 地方独立行政法人 大阪健康安全基盤研究所, 微生物部, 主幹研究員 (80270768)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
塩田 達雄 大阪大学, 微生物病研究所, 教授 (00187329)
渡邊 大 独立行政法人国立病院機構大阪医療センター(臨床研究センター), その他部局等, 研究員 (10372624)
村上 努 国立感染症研究所, エイズ研究センター, 室長 (50336385)
駒野 淳 独立行政法人国立病院機構(名古屋医療センター臨床研究センター), その他部局等, 臨床検査科長 (60356251)
森 治代 地方独立行政法人 大阪健康安全基盤研究所, 微生物部, 総括研究員 (20250300)
小島 洋子 地方独立行政法人 大阪健康安全基盤研究所, 微生物部, 主任研究員 (70291218)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | HIV / 分子疫学 / 病態進行 / 遺伝子変異 / 宿主側因子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々は25年の長期にわたる地域の性感染症の分子疫学的研究から、初感染からエイズ発症までの期間が極端に短いHIV感染者集団を世界で初めて発見し、報告した（Haruyo Mori, Takuya Kawahata, et al, AIDS. 2015, 29:1717-19.）。感染者は急性期の血中ウイルス量が通常より有意に高く、感染から発症までの期間が約1.5か月と極めて短い。当該HIVはウイルスのbuddingに関るp6 Gag領域の特徴的な5アミノ酸重複挿入変異(p6変異)と、IN領域の終止コドンへの点突然変異(IN変異)という特徴的な２つの変異を共通して有していた。しかし先行研究により、この2つの変異自体はウイルスの増殖速度に影響しない事が明らかとなった。この変異HIV感染による急速な病態進行にはVpuをはじめとする他のウイルス変異と宿主の遺伝的背景や免疫との複雑な相互作用が関連していると考えられるが、未だ原因は究明できていない。
本研究は世界的にも珍しい急速な病態進行を呈するHIV感染者群に焦点をあて、その臨床病型、宿主因子、ウイルス学的解析から変異HIVの高い病原性を解明する。通常の症例と比較することにより、これまで動物モデルでしか検証できなかった病態進行にかかる要因や、HIV感染が日本人集団に適応して伝搬していくメカニズムについて新たな知見が得られると期待される。
急速に病態を進行させるウイルスは血中ウイルス量が多いため、地域的に急速な感染拡大を引き起こすリスクがある。急速な病態進行メカニズムを明らかにすることは、HIV感染拡大を防ぐという公衆衛生学的な視点からも大きな意義がある。
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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
・臨床病型に関する研究
これまでに構築してきた研究ネットワークにて変異HIV感染患者を探索・同定し、同意を得て臨床情報（患者背景、CD4陽性リンパ球数、血中HIV量、発症・治療の有無など）を収集・分析するとともに、ヒトゲノム遺伝子解析用検体を採取する。現在変異HIV感染が明らかとなっている患者33名のうち、昨年度までに臨床情報収集とゲノム解析を行った12名に加え、本年度は７名（合計19名）の患者から研究同意を得、ゲノム解析用血液を採取した。一部の患者の臨床情報については、協力医療機関からの提供が遅れている。
・宿主因子に関する研究
感染患者の宿主ゲノムのうち、HIV感染の病態進行に関わると報告のあった遺伝子（HLA Class I・Class II、CCR5、CCR2、CCL5/RANTES、IL-4）についてゲノムの多型解析を行う。昨年までに解析した12名の患者の結果に、本年度検体が得られた7名の解析結果を加え、総合的に評価したところ臨床的に病態進行が早い変異HIV感染患者の宿主側因子多型の保有状況と、一般的な日本人の保有状況に有意な差が見られなかった。
・ウイルス学的解析
先行研究で作成した変異HIVが共通してもつHIVのbuddingに関わるp6 Gag領域の特徴的な5アミノ酸の重複挿入変異とインテグラーゼ領域の終止コドンへの点突然変異の2つの変異を両方、あるいは単独で導入した３種類の感染性HIVクローンを用いた実験の結果、新型バリアントの解析には変異HIVの遺伝子全長をもつ感染性プロウイルスクローンの作成が必要と思われた。本年度はlong PCRによる増幅からの全長のクローニングを試みたが、PCRによる増幅が困難であった。そこで4,601ntにある制限酵素サイトAarIを重複するようにプロウイルスの前と後ろ半分ずつ合成することを試み、プラスミドへのクローニングに成功した。
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| Strategy for Future Research Activity |
・臨床病型に関する研究
研究ネットワーク間での情報交換を密にし、新たな変異HIV感染患者の探索・同定と、同意を得た臨床情報の収集・分析と、ヒトゲノム遺伝子解析用検体の採取を続ける。また、これまでの血中ウイルス・プロウイルスの遺伝子解析によるsignature配列を用いた当該患者の検索に加え、より検索が容易となるような臨床的な検索方法の開発を検討する。
・宿主因子に関する研究
今後検体採取が可能になった既知の変異HIV感染患者及び今後の検索で見つかるであろう新たな患者の感染患者の宿主ゲノムのうち、HIV感染の病態進行に関わると報告のあった遺伝子についてゲノムの多型解析を引き続き行う。
・ウイルス学的解析
昨年度作成した変異HIVの遺伝子全長の前半と後半の二つの断片を、制限酵素サイトAarIを利用して全長プロウイルスとしてプラスミドにクローニングする。この全長プロウイルスを293T細胞に導入し、感染性のウイルスクローンを産生することができるかを検証する。全長のウイルスクローンが産生されれば、その性状解析を行う。また、これまで作成した変異HIVが共通してもつHIVのbuddingに関るp6 Gag領域の特徴的な5アミノ酸の重複挿入変異とインテグラーゼ領域の終止コドンへの点突然変異の2つの変異を両方、あるいは単独で導入した３種類の感染性HIVクローンとの比較を行う。
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[Presentation] Naturally Occurring Mutations in HIV-1 CRF01_AE Capsid Affect Viral Sensitivity to Restriction Factor2018
Author(s)
Nakayama EE, Saito A, Sultana T, Jin Z, Nohata K, Shibata M, Hosoi M, Motomura K, Shioda T, Sangkitporn S, Loket R, Saeng-Aroon S
Organizer
The 17th Awaji International Forum on Infection and Immunity
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