2020 Fiscal Year Research-status Report
ミクログリアの活性化に着目したフラビウイルス性脳炎の発症機構の解明
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20K06406
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
小林 進太郎 北海道大学, 獣医学研究院, 准教授 (00634205)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | フラビウイルス / ミクログリア / 活性化 / 脳炎 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
脳内の免疫細胞であるミクログリアは変性した神経細胞に由来する分子スイッチ因子によって神経保護と神経傷害の両タイプの作用を示し、そのバランスが病態形成に重要である。 世界中で流行し、人獣共通感染症の原因となるフラビウイルスの感染によって起こるフラビウイルス性脳炎の病態形成機構の解明のために、神経向性フラビウイルス感染により産生される神経保護または神経傷害型ミクログリアへの活性化を促す分子スイッチ因子を特定し、活性化ミクログリアの脳炎病態における役割を明らかにする。これらにより、フラビウイルス性脳炎発症機構における活性化ミクログリアの重要性を明らかにし、治療法開発のための基盤形成を目指す。
神経向性フラビウイルスであるウエストナイルウイルス（WNV）が感染したマウスの脳組織を用いた免疫組織学的解析により、WNVに感染した脳内に様々なサブタイプの活性化ミクログリアが存在することを明らかにした。続いて、フラビウイルス感染によるミクログリアの活性化のメカニズムを明らかにするために、ラットからのミクログリアの培養系を樹立した。ラットから分離したミクログリアに、WNVを感染させた神経系培養細胞の培養上清を接種した結果、活性化マーカーの発現や形態学的な変化が認められた。これらの結果は、ミクログリアの活性化の分子メカニズムの解明のための実験系が構築されつつあることを示しており、今後はこれらの技術を基にして、より詳細な解析を実施する予定である。
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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
当該年度および次年度の研究計画では、ミクログリアの活性化機構を解明するために、活性化に関わるウイルス因子および神経細胞から産生される活性化誘導因子の特定と産生機序を明らかにすることが目的である。当該年度は、フラビウイルスに感染した生体の脳組織に様々な活性化ミクログリアが存在することを明らかにし、さらに培養細胞を用いてミクログリアの活性化を評価できる実験系を構築した。これらはフラビウイルス感染によるミクログリアの活性化の分子メカニズムの解析には必要不可欠な技術であり、次年度以降の研究計画に影響する重要な知見であると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでに構築したミクログリアの分離培養系を用いて、ミクログリアの活性化に関わる分子スイッチ因子の特定、分子スイッチ因子の産生に影響するウイルス因子を特定する。
ミクログリアの活性化は、神経細胞の変性状態に影響を受けることが報告されている。WNV感染では、タンパク質分解機構の抑制が神経細胞の変性の誘導に重要であることが明らかになっているので、タンパク質分解機構の抑制に関わるウイルスタンパク質に変異を導入した組換えWNVを作製して、神経系培養細胞に感染させる。WNV感染細胞の細胞上清を分離したミクログリアに接種し、ミクログリアの活性化を解析することで、ミクログリアの活性化に関わるウイルス因子を特定する。また、細胞上清についてミクログリアの活性化に関わることが報告されているサイトカインやケモカインを中心にELISAや質量分析法などを用いて解析することで、分子スイッチ因子の候補を絞る。候補となる分子スイッチ因子の発現系を構築し、分離したミクログリアに作用させ、その活性化状態を評価することで、分子スイッチ因子を特定する。
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| Causes of Carryover |
コロナウイルス感染症のために、研究に必要な物品の購入が滞り、また研究を中断した期間、旅費の使用が無かったため、次年度使用額が生じた。これらは主に物品費として使用する予定である。
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