Pathological study on the basis of novel pathogenesis of leukemia virus

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K06418
• Research Institution: Tottori University
• Principal Investigator: 寸田 祐嗣 鳥取大学, 農学部, 准教授 (20451403)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 猫白血病ウイルス / 動物白血病 / 病原性 / 獣医病理学 / 上皮細胞 / ケラチン

Outline of Annual Research Achievements

本研究は動物の白血病ウイルスの新たな病原性を明らかにすることを目的として実施するものであり、具体的には猫白血病ウイルス（Feline leukemia virus,以下 FeLV）に注目した。過去の研究により、口吻部の洞毛が波状変化を示す猫は高確率に FeLV に感染していること、そのような特徴的な外貌変化は FeLV 感染以外の要因に起因する可能性は低いこと、が報告されていた。
本研究において、血液検査にて FeLV 陽性猫、陰性猫、未検査猫の口吻部組織を免疫組織化学的に検索した結果、血中 FeLV 陽性猫の口吻部の上皮系細胞には FeLV 抗原 p27（ウイルスコアタンパク質）、gp70、p15E（それぞれウイルスエンベロープタンパク質）が頻繁に検出されることを見出した。これらの抗原は、皮膚（表皮）、粘膜上皮、毛包上皮、汗腺・脂腺上皮に確認され、特に汗腺上皮細胞における FeLV 抗原の検出はこれまでに知られておらず、新規性のある知見と考えられた。さらに、猫リンパ腫由来細胞より FeLV p27遺伝子をクローニングし、ベクターに組み込み、発現プラスミドを作成した。遺伝子配列は全長をシークエンス解析し、これまでに報告されているp27遺伝子配列と同様であることを確認した。作成したプラスミドを猫由来上皮系株化細胞 CRFKに導入し、導入細胞におけるp27の発現を確認した。導入細胞には明確な細胞形態の変化は観察されず、遺伝子導入96時間後までに細胞増殖活性の変化も認められなかった。一方、遺伝子導入細胞では総サイトケラチン発現量の減少傾向が観察された。
以上より、FeLV 感染猫の口吻部組織あるいは FeLV p27 発現上皮系細胞においては明確な細胞死が誘導されることはないが、上皮系細胞の機能的変化、特にサイトケラチン産生抑制を誘導されるという新たな病原性があることが示された。

Current Status of Research Progress

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

Reason

本研究は3年間の実施計画で行う予定であり、初年度から2020年度にかけては症例検体数を充実させて、口吻部の組織解析を行う予定であった。今年度、数検体数を増加させて、上記した通りに研究を進めることができ、一定の研究成果を得られたと判断される。特に、p27, gp70, p15Eのウイルスタンパク質を標的として、それらの局在を詳細に検討することができた点が有意義であった。
猫症例由来サンプルの解析に加えて、今年度は遺伝子クローニングならびに猫上皮系培養細胞を用いた解析にも着手し、特にケラチンの発現変化に関する予備的成績が得られた点については、白血病ウイルスが有する新規病原性を示すうえで重要な知見となる可能性があり、今後の研究の進展に有意義と思われる。
よって、現在までの進捗状況として、おおむね順調に進展していると自己評価した。

Strategy for Future Research Activity

本研究室にて検査可能である症例を集めて、検体数の確保と新たな知見の充実をはかる。特に、これまでに得られた検体からの予備的検討結果として、血中 FeLV 陽性猫では、脾臓、腎臓、肺、小腸、膵臓においても、免疫組織化学的検索によってウイルス抗原陽性シグナルを認めている。よって、口吻部組織以外の全身諸臓器におけるウイルス感染の可能性についても検索を進める。さらに、一部の症例では血中 FeLV 陰性であったにも関わらず、皮膚、口唇粘膜、毛包壁にウイルス抗原が検出されているため、様々な感染様式を想定して研究を進めることによって、白血病ウイルスの新規病原性基盤の解明を目指す。
並行して、FeLV p27の強制発現によって上皮系細胞における総サイトケラチン産生が低下する傾向が観察されたため、その詳細について検討を進める。ケラチンは細胞骨格を形成する中間径フィラメントのひとつであり、少なくとも20種以上の種類が知られている。そのため、FeLV p27 が影響を与えるケラチンの種類を特定し、どのような機序で発現量変化あるいは細胞機能変化を及ぼすのかについて検討を進めることによって、白血病ウイルスが有する上皮系細胞に示す病原性を明らかにする。

Causes of Carryover

新型コロナウイルス発生とその感染拡大防止に配慮して、当初参加予定であった学会がオンラインでの開催になったこと、一部の研究計画に軽微な変更が生じたこと、に伴い当初の使用額や費目に軽微な変更が生じたために、上記した金額分を次年度に繰り越した。変更内容はごく軽微なものであり、研究課題の進展に対して問題となることはない。
繰り越した予算は、次年度に請求した助成金と合わせて、本研究課題の進捗のために適切に使用する。具体的には、病理学的解析ならびに分子生物学的解析に必要な一般消耗物品の購入、成果発表や情報収集に関わる学会参加旅費に充てる予定である。