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2021 Fiscal Year Annual Research Report

Analysis of the immune mechanism for protection of intrarectal HIV infection

Research Project

Project/Area Number 21H02745
Research InstitutionNational Institute of Infectious Diseases

Principal Investigator

俣野 哲朗  国立感染症研究所, エイズ研究センター, センター長 (00270653)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Keywordsウイルス / 免疫学 / 感染症 / 微生物 / 細胞傷害性T細胞 / 粘膜免疫
Outline of Annual Research Achievements

経粘膜感染は主要なウイルス伝播経路の一つであり、その防御に結びつく免疫機序の解明は学術的にも感染症克服の観点からも重要である。経粘膜感染をするウイルスには、粘膜上皮細胞に感染するものと、感染しないでトランスサイトーシス等により粘膜上皮バリアを通過し、粘膜下で感染・増殖して播種するものがある。本研究は、後者の代表的ウイルスであるHIV/SIVを対象とし、粘膜上皮バリア通過後の粘膜下感染・増殖の阻止による感染成立防御の可能性の検討および機序解明を目的とする。主に、サル経直腸サル免疫不全ウイルス(SIV)接種モデルを用い、粘膜下感染・増殖過程を中心とした解析研究を推進することとした。
感染急性期の粘膜下感染・増殖過程の解析においては、蛍光マーカーを発現する非増殖型SIV Env搭載シュードウイルスと野生型ウイルスの両者の同時接種を計画しているが、2021年度には、まず前者の非増殖型SIV Env搭載シュードウイルスを構築した。一方、採血、リンパ節生検および直腸生検により得られたリンパ球を用い、Flow cytometry等を駆使して、各種フェノタイプを有する細胞分画の感染頻度測定、サイトカイン・ケモカイン誘導や抗原特異的T細胞反応の解析系の至適化を進めた。特に、CD8陽性T細胞誘導ワクチン接種後に経直腸SIVチャレンジを行ったサルの血液および直腸生検検体を用いたT細胞反応解析を行い、ワクチンによる粘膜CD8陽性T細胞誘導が粘膜感染防御に結びつくことを明らかにした。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

感染急性期の粘膜下感染・増殖過程の解析に用いる蛍光マーカー発現非増殖型SIV Env搭載シュードウイルスを、計画通りに構築することができた。さらに、血液、リンパ節生検検体および直腸生検検体由来のリンパ球を用いた感染免疫学的解析系の至適化を進め、ワクチンによる粘膜CD8陽性T細胞誘導が粘膜感染防御に結びつくことを明らかにすることができた。

Strategy for Future Research Activity

接種ウイルスとして使用する蛍光マーカー発現非増殖型SIV Env搭載シュードウイルスと野生型SIVの培養細胞での感染効率の比較データを収集するとともに、サル接種実験において直腸粘膜局所のウイルス感染・増殖に関する基盤データを得る。また、ワクチン接種実験を開始し、ワクチン接種サルおよびワクチン非接種サルにおいて、血液および直腸生検・リンパ節生検で得られた組織より分離した細胞を用い、サイトカイン等の誘導や抗原特異的T細胞反応を解析する。さらに、これらのサルに、蛍光マーカー発現非増殖型SIV Env搭載シュードウイルスと野生型SIVを用いた経直腸SIVチャレンジ実験を行い、感染免疫学的解析を推進して、粘膜感染防御機序解明を進める。

  • Research Products

    (14 results)

All 2022 2021 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (9 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 6 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] George Washington University/NIH(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      George Washington University/NIH
  • [Int'l Joint Research] University of Ghana(ガーナ)

    • Country Name
      GHANA
    • Counterpart Institution
      University of Ghana
  • [Journal Article] Sendai virus particles carrying target virus glycoproteins for antibody induction2022

    • Author(s)
      Ishii Hiroshi、Nakamura-Hoshi Midori、Shu Tsugumine、Matano Tetsuro
    • Journal Title

      Vaccine

      Volume: 40 Pages: 2420~2431

    • DOI

      10.1016/j.vaccine.2022.03.008

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Env-independent protection of intrarectal SIV challenge by vaccine induction of Gag/Vif-specific CD8+ T?cells but not CD4+ T?cells2022

    • Author(s)
      Ishii Hiroshi、Terahara Kazutaka、Nomura Takushi、Okazaki Midori、Yamamoto Hiroyuki、Shu Tsugumine、Sakawaki Hiromi、Miura Tomoyuki、Watkins David I.、Matano Tetsuro
    • Journal Title

      Molecular Therapy

      Volume: 30 Pages: 2048~2057

    • DOI

      10.1016/j.ymthe.2022.02.023

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Neutralizing-antibody-independent SARS-CoV-2 control correlated with intranasal-vaccine-induced CD8+ T?cell responses2022

    • Author(s)
      Ishii H, Nomura T, Yamamoto H, Nishizawa M, Thu Hau TT, Harada S, Seki S, Nakamura-Hoshi M, Okazaki M, Daigen S, Kawana-Tachikawa A, Nagata N, Iwata-Yoshikawa N, Shiwa N, Suzuki T, Park ES, Ken M, Onodera T, Takahashi Y, Kusano K, Shimazaki R, Suzaki Y, Ami Y, Matano T
    • Journal Title

      Cell Reports Medicine

      Volume: 3 Pages: 100520

    • DOI

      10.1016/j.xcrm.2022.100520

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Hierarchy of multiple viral CD8+ T-cell epitope mutations in sequential selection in simian immunodeficiency infection2022

    • Author(s)
      Ntim Nana Afia Asante、Ishii Hiroshi、Jomori Moe、Yamamoto Hiroyuki、Matano Tetsuro、Nomura Takushi
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 607 Pages: 124~130

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2022.03.108

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Dysbiotic Fecal Microbiome in HIV-1 Infected Individuals in Ghana2021

    • Author(s)
      Parbie Prince Kofi、Mizutani Taketoshi、Ishizaka Aya、Kawana-Tachikawa Ai、Runtuwene Lucky Ronald、Seki Sayuri、Abana Christopher Zaab-Yen、Kushitor Dennis、Bonney Evelyn Yayra、Ofori Sampson Badu、Uematsu Satoshi、Imoto Seiya、Kimura Yasumasa、Kiyono Hiroshi、Ishikawa Koichi、Ampofo William Kwabena、Matano Tetsuro
    • Journal Title

      Frontiers in Cellular and Infection Microbiology

      Volume: 11 Pages: 646467

    • DOI

      10.3389/fcimb.2021.646467

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Neutralizing Antibody Induction Associated with a Germline Immunoglobulin Gene Polymorphism in Neutralization-Resistant SIVsmE543-3 Infection2021

    • Author(s)
      Nomura Yuto、Matsuoka Saori、Okazaki Midori、Kuwata Takeo、Matano Tetsuro、Ishii Hiroshi
    • Journal Title

      Viruses

      Volume: 13 Pages: 1181

    • DOI

      10.3390/v13061181

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Late-phase dominance of a single epitope-specific CD8+ T-cell response in passive neutralizing antibody-infused simian immunodeficiency virus controllers2021

    • Author(s)
      Kanno Yoshiaki、Hau Trang Thi Thu、Kurokawa Rise、Nomura Takushi、Nishizawa Masako、Matano Tetsuro、Yamamoto Hiroyuki
    • Journal Title

      AIDS

      Volume: 35 Pages: 2281~2288

    • DOI

      10.1097/QAD.0000000000003013

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Subacute SARS-CoV-2 replication can be controlled in the absence of CD8+?T cells in?cynomolgus?macaques2021

    • Author(s)
      Nomura T, Yamamoto H, Nishizawa M, Hau TTT, Harada S, Ishii H, Seki S, Nakamura-Hoshi M, Okazaki M, Daigen S, Kawana-Tachikawa A, Nagata N, Iwata-Yoshikawa N, Shiwa N, Iida S, Katano H, Suzuki T, Park ES, Maeda K, Suzaki Y, Ami Y, Matano T
    • Journal Title

      PLOS Pathogens

      Volume: 17 Pages: e1009668

    • DOI

      10.1371/journal.ppat.1009668

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Nef‐specific CD107a+ CD4+ T‐cell responses in a rhesus macaque (Macaca mulatta) showing partial simian immunodeficiency virus control following passive neutralizing antibody infusion2021

    • Author(s)
      Hau Trang Thi Thu、Kanno Yoshiaki、Nishizawa Masako、Nomura Takushi、Matano Tetsuro、Yamamoto Hiroyuki
    • Journal Title

      Journal of Medical Primatology

      Volume: 51 Pages: 56~61

    • DOI

      10.1111/jmp.12551

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Neutralizing antibody induction associated with a germline immunoglobulin gene polymorphism in rhesus macaques after neutralization-resistant SIVsmE543-3 infection2021

    • Author(s)
      Hiroshi Ishii, Saori Matsuoka, Yuto Nomura, Takeshi Kuwata, Tetsuro Matano
    • Organizer
      The 11th IAS Conference on HIV Science (IAS2021)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 中和抗体抵抗性SIV感染サルにおいて免疫グロブリン遺伝子多型が中和抗体誘導に及ぼす影響の解析2021

    • Author(s)
      野村柚仁、松岡佐織、岡崎みどり、桑田岳夫、俣野哲朗、石井洋
    • Organizer
      第35回日本エイズ学会学術集会・総会
  • [Presentation] Hierarchy of CD8+ T-cell responses targeting protective MHC-I-associated epitopes and selection of viral escape mutations in a macaque AIDS model2021

    • Author(s)
      Nana Afia Asante Ntim, Takushi Nomura, Hiroshi Ishii, Tetsuro Matano
    • Organizer
      第35回日本エイズ学会学術集会・総会

URL: 

Published: 2022-12-28  

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