2022 Fiscal Year Research-status Report
Complete elucidation of pathogenic mechanism of severe dengue in mouse model, developing the symptoms of vascular leakage induced by cytokine storm.
| Project/Area Number |
21K05981
|
|---|
| Research Institution | National Institute of Infectious Diseases |
|---|
Principal Investigator |
黒須 剛 国立感染症研究所, ウイルス第一部, 主任研究官 (70432432)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| Keywords | デングウイルス / 全身性感染症 / サイトカインストーム / 多臓器不全 / 血漿漏出 / 感染動物モデル / 出血熱 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究ではデング出血熱マウスモデルを用いて、サイトカインストームによる重症化機序解明を目的にしている。なぜ免疫細胞の異常活性化が起こるか重症感染症においても明らかではない。我々はこれまである特定のT細胞集団から産生される物質が重要であることを明らかにした。このモデルではTNF-αやIL-17Aシグナルの阻害により症状が軽減され、致死率が劇的に改善されるが、本研究によりTNF-αやIL-17Aシグナル阻害効果は、転写レベルでの制御のためであることが明らかになっている。
これまで全身のI型II型インターフェロンレセプターがノックアウト（IFN-RKO）されたマウスを用いていた。これはデングウイルスがマウスでほとんど増殖しないことによった。I型だけのIFN-EKOマウスでもデングウイルスは致死性を示さない。これまでの観察をさらに検証するためには、免疫状態がなるべく野生型マウスに近いものが必要になる。そこでデングウイルス臨床株をI型IFN-RKOマウスへ順化させ、これらマウスでも増殖し、致死性があるウイルスを得た。さらに観察を検証するために、免疫的により強いミエロイド系（骨髄系）の細胞だけのI型インターフェロンレセプターがノックアウトされているマウス（LysM Cre+Ifnarflox/floxマウス）を導入し、致死性を観察した。これは全く新規の系であり、より野生型に近いモデルの作成に成功した。
馴化した2株のウイルス遺伝子にはれぞれ3-5カ所のアミノ酸置換を確認した。馴化ウイルスは骨髄での増殖能が上昇していた。さらにLysM Cre+Ifnarflox/floxマウスでは骨髄系細胞しか感染していないと予想され、骨髄系細胞への感染が病態進行に最重要なステップであると考えられた。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
免疫的により強いLysM Cre+Ifnarflox/floxマウスでは、オリジナルのデングウイルス臨床分離株は致死性を示さなかったが、ウイルス順化により致死性示すウイルスを得た。またこのモデルで病態末期に肝臓が白く退色し、腸管に水腫様変化を起こし、血漿漏出していることも確認した。また骨髄でのウイルス増殖能上昇が強い病原性であることが判明し、今後の解析に有用なモデルの開発に成功したことが判明したため。
|
| Strategy for Future Research Activity |
（１）NF-kB活性化機序とTNF-α阻害による抑制効果の詳細を、培養細胞なども用いて明らかにする。IL-6のプロモーターに対して、TNF-αとIL-17Aがどのように働くか、IL-6 mRNA、NF-kBのリン酸化など詳細を解析する。またNF-kB活性化によりIL-6が産生されると考えられるが、IL-6の下流に動くシグナルを確認するため、リン酸化STAT-3を検出することで、IL-6阻害効果について評価する。
（２）LysM Cre+Ifnarflox/floxマウスに致死的感染を引き起こせるようになった順化ウイルスのモデルを用いて各種サイトカインシグナル阻害効果について調べる
（３）LysM Cre+Ifnarflox/floxマウスを用いて旧モデルで解析したような宿主因子発現を調べる。TNF, IL-17A, IL-1beta, IL-6, MMPsをより重点的に調べる。
（４）骨髄系細胞感染への重要性を確認するため、LysM Cre+Ifnarflox/floxマウスから得た骨髄細胞を野生型マウスへ移植し、ウイルスを感染させ病原性を確認する。
（５）激しい血漿漏出を起こす腸管へ浸潤した細胞について同定する。
|
| Causes of Carryover |
今年度は実験が順調に進み、投稿論文作成のために時間を多くさいたため実験自体のペースが下がり、予想より予算を少なく使用した。次年度は発展した研究を行うための試薬、マウス飼育費、また複数の論文投稿・掲載料などがかかると見込まれる。
|
-
-
-
[Presentation] Interleukin-17A released from intestinal γδT cells induces cytokine storm in mice with severe dengue2022
Author(s)
Takeshi Kurosu, Daisuke Okuzaki, Yusuke Sakai, Mohamad Al Kadi, Supranee Phanthanawiboon, Yasusi Ami, Masayuki Shimojima, Tomoki Yoshikawa, Shuetsu Fukushi, Noriyo Nagata, Tadaki Suzuki, Daisuke Kamimura, Masaaki Murakami, Hideki Ebihara, Masayuki Saijo
Organizer
第51回日本免疫学会学術集会
