Investigation of host factors which regulate HBV replication using single cell RNA-sequencing

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K17488
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 中堀 輔 大阪大学, 医学系研究科, 寄附講座助教 (60795160)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: B型肝炎 / アミノ酸代謝

Outline of Annual Research Achievements

B型肝炎は、既存の治療薬ではB型肝炎ウイルス(HBV)を排除することはできず、新たな治療が必要である。しかし、HBV感染の病態生理は十分に解明されていない。そのため、新規薬剤の開発は滞っている。本申請課題は抗ウイルス療法の開発につながるHBV複製に影響を与える宿主機構の解明を目指した研究を行う。B型慢性肝炎患者の肝組織ではHBs抗原陽性細胞とHBsAg陰性細胞は不均一に分布し、HBs抗原陽性領域ではHBs抗原陰性領域と比較し、pregenomeRNA (pgRNA)やcccDNAは有意に高値であった。アミノ酸代謝に関連する遺伝子は、HBs抗原陽性領域とHBs抗原陰性領域において発現に差異を認めた。初代培養ヒト肝細胞にHBVを感染させると、感染細胞におけるアミノ酸代謝や培養上清中のアミノ酸は変化した。HBV関連蛋白の一つであるHBxを肝癌細胞株に強制発現させると、HBVを感染させた初代培養ヒト肝細胞において発現が変化したアミノ酸代謝関連遺伝子の発現は変化した。一方で、HBsおよびHBc蛋白を強制発現させてもこれらの遺伝子発現は変化しなかった。siRNAを用い、アミノ酸代謝を抑制すると、ウイルス複製は抑制された。近年、肺小細胞がんや膵癌では、がん細胞における代謝リプログラミングが報告され、治療標的として期待されている。現在得られている解析結果から、HBV感染においてもアミノ酸代謝を標的とした新規抗ウイルス治療の可能性が示唆された。

Current Status of Research Progress

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

Reason

HBV感染による代謝リプログラミングを示唆する結果が得られている。

Strategy for Future Research Activity

現在バルクでの解析を行っているため、次年度は単一細胞レベルでの解析を行う。

Research Products

• [Presentation] Branched-chain amino acid transaminase 2 contributes to HBV pregenome RNA synthesis via de novo nucleotides supply. (2019)
  • Author(s): Tasuku Nakabori, Hayato Hikita, Akiyoshi Shimoda, Makoto Fukuoka, Keisuke Fukutomi, Kazuhiro Murai, Takuo Yamai, Ryoko Yamada, Takahiro Kodama, Ryotaro Sakamori, Hidetoshi Eguchi, Hiroshi Suemizu, Tomohide Tatsumi, Tetsuo Takehara
  • Organizer: 2019 International HBV Meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] INHIBITION OF BRANCHED-CHAIN AMINO ACID TRANSAMINASE 2 SUPPRESSES HEPATITIS B VIRUS REPLICATION THROUGH DE NOVO NUCLEOTIDES SYNTHESIS (2019)
  • Author(s): Tasuku Nakabori, Hayato Hikita, Akiyoshi Shimoda, Makoto Fukuoka, Keisuke Fukutomi, Kazuhiro Murai, Takuo Yamai, Ryoko Yamada, Takahiro Kodama, Ryotaro Sakamori, Hidetoshi Eguchi, Hiroshi Suemizu, Tomohide Tatsumi, Tetsuo Takehara.
  • Organizer: The Liver Meeting 2019
  • Int'l Joint Research