2021 Fiscal Year Research-status Report
シングルセルRNA-seqを用いた抗HIV抗体投与による寛解メカニズムの解析
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21K05989
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
桑田 岳夫 熊本大学, ヒトレトロウイルス学共同研究センター, 特任准教授 (70346063)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 抗体 / SHIV / カニクイザル / RNA-seq |
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| Outline of Annual Research Achievements |
効果的な抗ウイルス薬の開発によりHIV感染者の治療は劇的に進歩し、感染者の治療は新たな感染を防ぐ予防効果があることもあきらかとなっています。しかしながら、全ての感染者が抗HIV薬を服用し続けることは非常に困難であり、より投与回数の少ない抗ウイルス薬の開発が求められています。本研究の目的は、新たな抗ウイルス薬候補である抗HIV抗体の投与によって寛解状態に至るメカニズムの解明です。
SHIV感染カニクイザル・モデルにおいて、抗HIV抗体の３回投与によってウイルス増殖を持続的に抑制して寛解状態となったサルと、ウイルスを抑えきれなかったサルが認められました。このため、抗体投与後のリンパ節のsingle cell RNA sequencingを行って１細胞ごとの遺伝子発現プロファイリングを行い、ウイルス抑制と相関する細胞群や遺伝子発現の特定を試みました。本年度は、カイコで産生した抗HIV抗体を低容量で投与した４頭、高容量で投与した3頭、CHO細胞で産生した抗HIV抗体を低容量で投与した2頭のウイルス接種前と接種後8週のリンパ節を用いてsingle cell sequencingを行いました。カニクイザルのリンパ節の解析例がほとんど報告されていないため、遺伝子発現によって分けられたクラスターごとに高発現している遺伝子を調べ、カニクイザルでの細胞群特定のマーカー遺伝子を同定した。このマーカー遺伝子によって、CD4+ T細胞、CD8+ T細胞、B細胞、NK細胞、樹状細胞などの細胞群を同定しました。これまでの解析では、ウイルス抑制と相関する細胞群や特定の遺伝子発現の増減は認められず、来年度以降、詳細な解析を行なっていく予定です。
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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
9頭のカニクイザルからSHIV接種前と接種後8週のリンパ節を取得し、single cell sequencingを行うことができた。カニクイザルのリンパ節の細胞群の同定は、これまでにほとんど報告されていないため、ヒトで使用されているマーカーを参考にし、各細胞群で発現が高い遺伝子を調べ、カニクイザルで使用できるマーカーを特定した。各細胞群について、細胞数や遺伝子発現の違いをウイルス抑制群と非抑制群で比較し、大きな差は見られないことをあきらかにした。これらの成果は、本年度の解析が予定通り行われたことを示している。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度の解析結果では、ウイルス抑制群と非抑制群で遺伝子発現に大きな差がないことが分かった。今後、Gene Set Enrichment Analysisなどの新たな解析法の導入によって、より詳細な解析を行い、ウイルス抑制と相関する遺伝子発現の特定を目指す。また、より解析の精度を上げるため、新たなサルからリンパ節を取得し、single cell sequencingを行う。今年度は感染後８週のリンパ節を解析したが、大きな遺伝子発現の差異がなかったため、ウイルス抑制のために細胞が活性化していると考えられる感染後4週のリンパ節の解析も検討している。
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| Causes of Carryover |
コロナ禍の影響により、多くのプラスチック製品やキットが今年度中に納品されなかったため。
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[Journal Article] Phenotypic and Genotypic Co-receptor Tropism Testing in HIV-1 Epidemic Region of Tanzania Where Multiple Non-B Subtypes Co-circulate2021
Author(s)
Judicate GP, Barabona G, Kamori D, Mahiti M, Tan TS, Ozono S, Mgunya AS, Kuwata T, Matsushita S, Sunguya B, Lyamuya E, Tokunaga K, Ueno T
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Journal Title
Frontiers in Microbiology
Volume: 12
Pages: 703041
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] A Potent Anti-Simian Immunodeficiency Virus Neutralizing Antibody Induction Associated with a Germ Line Immunoglobulin Gene Polymorphism in Rhesus Macaques2021
Author(s)
Matsuoka S, Kuwata T, Ishii H, Sekizuka T, Kuroda M, Sano M, Okazaki M, Yamamoto H, Shimizu M, Matsushita S, Seki Y, Saito A, Sakawaki H, Hirsch VM, Miura T, Akari H, Matano T
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Journal Title
Journal of Virology
Volume: 95
Pages: e02455-20
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Hybrids of Small-Molecule CD4 Mimics with Polyethylene Glycol Units as HIV Entry Inhibitors2021
Author(s)
Kobayakawa T, Tsuji K, Konno K, Himeno A, Masuda A, Yang T, Takahashi K, Ishida Y, Ohashi N, Kuwata T, Matsumoto K, Yoshimura K, Sakawaki H, Miura T, Harada S, Matsushita S, Tamamura H
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Journal Title
Journal of Medical Chemistry
Volume: 64
Pages: 1481-1496
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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