ヒト化マウスによる胎生期HTLV-1感染モデルの構築と胎盤を介した感染機構の解明

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K08357
• Research Institution: National Institute of Infectious Diseases
• Principal Investigator: 野島 清子 国立感染症研究所, 血液・安全性研究部, 主任研究官 (60370970)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: HTLV-1 / 母子感染 / ヒト化マウス

Outline of Annual Research Achievements

ヒト化マウスを用いたHTLV-1母子感染・胎盤感染モデル構築は、免疫不全胎仔マウスのヒト化が難しく困難と考えられていた。本研究では、妊娠初期のNOGマウスにヒト末梢血(PBMC)を移植して妊娠ヒト化マウスとした後，HTLV-1感染細胞を移植して仔マウスを産ませることで、HTLV-1母子感染モデルを構築・最適化する。このモデルを用いHTLV-1感染細胞が胎盤へ移行するか、感染細胞が胎盤バリアを突破して胎仔へ移動するか、ウイルス粒子が移行するのか、また，どこで感染が起こり感染細胞が潜伏するのか等を長期モニターすることで母子→胎児間での血液細胞の移行、免疫細胞の移行を明らかにし，母子感染のメカニズムを明らかにする。
本研究では、母子感染モでルを至適化し、造血系ヒト化胎仔マウスの構築とHTLV-1感染モデル構築を目指した。NOGマウスを交配し，胎仔の器官原器形成が安定化する妊娠初期(10 -14日) にPBMCsを妊娠NOGマウスヘ腹腔移植後、2日後にマイトマイシンC処理済MT-2細胞を腹腔内移植し，新生仔マウスの感染の有無をPCR及び組織学的に検証し、妊娠マウスから産まれた新生仔マウス(2週齢)のうち約半数において感染が認められ効率の良い母子感染モでルが構築出来た。当該年度は母子胎仔間での未感染ヒト血液細胞及びHTLV-1感染細胞の移行の程度を検証し、母子感染のメカニズムを明らかにした。さらにHTLV-1感染妊娠ヒト化マウス (17-18日目)の胎仔マウスを取り出し，母体血の混入を抑え，顕微鏡下で羊水，胎盤，胎仔に分け，胎仔はさらに肝臓等の組織に分離し，胎盤を含む各種臓器中のHTLV-1プロウイルスをPCRで検出する系を構築した。次年度は精製核酸を用いたDNAアレイ解析及び、新生児期のマウスと母乳育児後のマウスにおける感染動態を比較し，経胎盤感染の重要性について検証する。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

超免疫不全マウスであるNOGマウスを用いて、妊娠初期(10 -14日) にヒトPBMCsを妊娠NOGマウスヘ腹腔移植後し、移植2日後にマイトマイシンC処理 したMT-2細胞を腹腔移植して感染仔マウスを出産させる，母子感染モデルの構築、および妊娠17-18日目に胎仔マウスを取り出し，母体血の混入を抑え，実体顕 微鏡下で羊水，胎盤，胎仔に分けて解析することにより、胎盤中のHTLV-1プロウイルスをPCRで検出する系を予定通り構築できた。また各臓器は保管済みであり、次年度解析を継続する。

Strategy for Future Research Activity

HTLV-1陽性個体に関しては， FACSによる感染細胞の解析、局在しているリンパ球のサブセット解析を行い、HTLV-1陽性細胞と思われる胎仔HTLV-1感染細胞が胎盤や肝臓，脾臓に存在した場合はFACSにて分取し，未感染マウス由来の正常T細胞，母体感染T細胞及び未感染母体T細胞との違いをDNAマイクロアレイによって明らかにする。また，定着した組織毎の相違を検討する。さらに，微小環境の変化に着目して感染由来と非感染由来で分子レベルでの違いを明らかにし，HTLV-1母子感染が発生する機序を解明する。

Causes of Carryover

新型コロナウイルス感染症の影響で多くのの消耗品類の納品が年度内に不可となり、計画が計画的に遂行できなかったため。次年度は計画的に前倒しで必要な試薬消耗品、動物類を購入することで対応です。