2020 Fiscal Year Research-status Report
新規自然免疫受容体リガンドを用いたインフルエンザ肺炎の実験的治療に関する研究
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19K08935
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| Research Institution | Kitasato University |
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Principal Investigator |
植松 崇之 北里大学, 北里大学メディカルセンター, 室長補佐 (90414060)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | インフルエンザウイルス / 自然免疫 / 感染症 / シグナル伝達 / 免疫学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ITAM関連受容体の一つであるIgSFR2は、自然免疫において様々な主要機能を担うマクロファージなどの骨髄系細胞に高い発現を認めることが確認されている。しかし、その一方で、IgSFR2はインフルエンザウイルス（IFV）の直接的な感染標的となる気道上皮細胞などの非免疫担当細胞にも、一定量の発現を認める可能性が示唆されていた。そこで、研究代表者らは昨年までに、IgSFR2が非免疫担当細胞における普遍的なIFV受容体として機能する可能性を培養細胞株を用いた実験系により検討したところ、IgSFR2発現量依存的にIFV感染が増強される結果を得ることが出来た。
そこで、本研究計画の2年目である2020年度では、前年度までに得られた結果を確認するため、IgSFR2欠損マウスおよび関連分子欠損マウスに由来するマクロファージおよび胎児由来線維芽細胞を用いた実験を行った。具体的には、それぞれのマウスに由来するマクロファージおよび胎児由来線維芽細胞をマウス生体より調製もしくは樹立し、これらの細胞にレトロウイルスベクターを用いてIgSFR2やその下流分子などを強制発現させた。調製もしくは樹立した細胞にpHインジケーターで標識したIFVを感染させ、細胞表面におけるIFVの吸着と細胞内への侵入について、蛍光顕微鏡を用いて解析した。
その結果、マクロファージや繊維芽細胞にIgSFR2を強制発現させた場合には、培養細胞株にて得られた結果と同様に、IFVの細胞表面への吸着や細胞内侵入は有意に増加することが確認された。しかし、その下流分子の強制発現については、残念ながら明確な作用を認めることができなかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
2020年度は2019年度に引き続き、IgSFR2が免疫/非免疫担当細胞における普遍的なIFV受容体として機能する可能性を検討することを目的として、主としてIgSFR2欠損マウスおよび関連分子欠損マウスに由来するマクロファージおよび胎児由来線維芽細胞を用いたin vitroの実験を展開した上で評価を行った。その結果、当初予定していた実験の半分程度を滞りなく終了し、一定の新規性を有する重要な知見を得ることができた。しかしながら、新型コロナウイルス感染症の感染拡大に伴ってスタートした別の研究課題の実施に予想以上のエフォートと時間を費やしてしまい、年度内に予定していた全ての実験を終了させるまでに至らなかった。このため、2020年度の進捗状況に関する評価としては、全体を通じて「（3）やや遅れている。」とした。次年度以降は、エフォート配分などにも注意しながら、研究計画調書に記載した解析を全て終了させ、今後の研究のさらなる進展に向けた有望な結果を得ることが出来ればと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
2021年度は最終年度の研究計画3年目となるが、まずはIgSFR2が結合する糖鎖モチーフをマウスに投与した場合の生理活性および安全性を適正に評価したいと考えている。加えて、インフルエンザ肺炎重篤化抑制の観点から、IFV 感染モデルマウスに対する糖鎖モチーフ投与の免疫学的作用を解析することにより、糖鎖モチーフの投与によって、インフルエンザ肺炎の増悪化を最終的に抑制することができるか否かを検討し、本研究計画の目的に掲げた命題について、最終的な結論を導き出したいと考えている。
また、現在も世界規模での感染拡大を見せている新型コロナウイルス感染症は、SARS-CoV-2の感染に起因する疾患である。SARS-CoV-2はIFVと同様に一本鎖RNAウイルスであるため、宿主細胞内ではIFVに類似した病原体センサーによって認識される。また、SARS-CoV-2はスパイク(S)タンパクを介して宿主細胞に発現するACE2 (Angiotensin-converting enzyme 2）と結合して感染を成立させるが、Sタンパクは通常豊富な糖鎖修飾を受けることも知られており、感染過程における宿主細胞上の糖鎖受容体との相互作用や免疫逃避機構における作用なども指摘されている。そこで、我々は本研究課題でこれまで培った経験などを踏まえ、次年度はIgSRF2のSARS-CoV-2感染における役割について、特に宿主細胞上のIgSRF2とSARS-CoV-2 Sタンパクとの糖鎖依存的な相互作用に注目して、生化学的および細胞生物学的手法により合わせて解析したいとも考えている。
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| Causes of Carryover |
（理由）2020年度については、当初想定していた実験の半分程度を予定通りに実施することが出来たが、新型コロナウイルス感染症の感染拡大に伴い、当初予定していた当研究課題に関する研究打ち合わせや研究発表を全く実施することができなかった。また、新型コロナウイルス感染症の感染拡大に伴ってスタートした別の研究課題の実施に予想以上のエフォートと時間を費やしたため、本研究課題については当初の予定通りの進展を見ず、約64万円の繰り越しが生じる結果となった。
（使用計画）2021年度の研究費は、これまで通りに主としてマウスの維持と購入、ELISAやフローサイトメーター解析、ウエスタンブロットで用いる抗体や測定分析キット、分子生物学研究用の試薬などの消耗品の購入に充てられる。また、本研究を遂行する上で、細胞の分離培養を行うための試薬やプラスティック器具の購入も不可欠である。以上の消耗品の購入には、これまでの試算から年間130万円程度を見込んでいる。また、研究協力者との研究打ち合わせや学会参加・発表などのための旅費も必須である。これには年間10万円程度を見込んでいる。その他、受託解析費用（年間10万円程度）などの経費を加算し、2021年度の研究費として総額約150万円の使用を見込んでいる。なお、前年度からの繰り越し分については、2021年度の研究費に上乗せし、経済的かつ合理的な執行に努める。
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Research Products
(4 results)
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[Journal Article] Erythropoietin production by the kidney and the liver in response to severe hypoxia evaluated by Western blotting with deglycosylation.2020
Author(s)
Yasuoka Y, Fukuyama T, Izumi Y, Nakayama Y, Inoue H, Yanagita K, Oshima T, Yamazaki T, Uematsu T, Kobayashi N, Shimada Y, Nagaba Y, Mukoyama M, Yamashita T, Sato Y, Sands JM, Kawahara K, Nonoguchi H.
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Journal Title
Physiol Rep.
Volume: 8
Pages: e14485
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Differentiation of endogenous erythropoietin and exogenous ESAs by Western blotting.2020
Author(s)
Yasuoka Y, Fukuyama T, Izumi Y, Yamashita T, Nakayama Y, Inoue H, Yanagita K, Oshima T, Yamazaki T, Uematsu T, Kobayashi N, Shimada Y, Nagaba Y, Mukoyama M, Sato Y, Sands JM, Kawahara K, Nonoguchi H.
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Journal Title
Heliyon.
Volume: 6
Pages: e05389
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Book] 小児リウマチ学2020
Author(s)
伊藤、森 雅亮、日本小児リウマチ学会
Total Pages
328
Publisher
朝倉書店
ISBN
9784254322583
