2022 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 |
本研究の目的は、抗HIV-1抗体の投与によってHIV-1感染が寛解状態に至るメカニズムの解明である。 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たサルと、抑制しなかったサルが認められた。昨年度は、抗体投与後に採取したリンパ節のsingle cell RNA sequencingを行い、カニクイザルでの細胞群特定のマーカー 遺伝子の同定を行った。今年度は、新たに感染後4週のリンパ節を4頭のサルから採取して解析に加えた。また、新たなマーカー遺伝子を同定し、T細胞、B細胞、centroblast、centrocyte、plasmablast、NK細胞、単球、myeloid DC、plasmacytoid DC、innate lymphoid cellに細胞群を分類した。T細胞は、さらにnaive CD4+ T細胞、central memory CD4+ T細胞、T effector memory CD4+細胞、follicular helper CD4+ T細胞、regulatory T細胞、naive CD8+ T細胞、effector memory CD8+ T細胞、double negative T細胞、proliferating T細胞、activated T細胞のサブセットに分類した。ウイルス抑制群と非抑制群で細胞群を比較すると、ウイルス感染で直接影響されるCD4+ T細胞に加え、proliferating T細胞の上昇が非抑制群で見られた。発現差異解析による解析では、抑制群と非抑制群で有意な差異は見られず、細胞の採取日時や凍結の影響が大きく、ウイルス抑制に特異的な遺伝子発現の特定には至らなかった。来年度以降、抗ウイルスに関連する遺伝子セットに絞った解析など、より詳細な解析を行なっていく予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
今年度に新たに4頭のサルからリンパ節を採取し、全部で13頭のカニクイザルからリンパ節を採取して、single cell sequencingを行った。これによって、カニクイザルのリンパ節の細胞群を詳細に同定することができた。カニクイザルのリンパ節のRNA seqはこれまでにほとんど報告されていないため、新たにカニクイザルで使用できるマーカーを多数特定した。細胞群の特定が正確にできるようになったことで、より詳細なウイルス抑制群と非抑制群の比較が可能になったが、ウイルス抑制に決定的に関与する遺伝子発現の同定には至っていない。このため、当初予定していた特定細胞群のsingle cell sequencingは行うことができなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度の解析結果では、解析のサンプルを増やしたが、ウイルス抑制群と非抑制群で遺伝子発現に大きな差を認めることができなかった。このため、抑制群と非抑制群の単純な比較ではなく、感染前のサンプルとの遺伝子発現の増減の比較や、抗ウイルスに関連する遺伝子セットによる解析など、新しい解析方法を導入し、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、CD8+細胞がウイルス抑制に大きな役割を果たしていることが示唆されていることから、CD8+細胞の分化や活性化にかかわる遺伝子発現に焦点を絞った解析も進める。ウイルス抑制の鍵となっている細胞集団が特定されたら、その細胞集団を分離して詳細なsingle cell sequencingを行い、ウイルス抑制のメカニズムの推定を行う。さらには、推定されたメカニズムを検証するため、健常人や未感染サルの末梢血から細胞群を分離して特定の遺伝子発現を上昇させることで、ウイルス抑制に関与する細胞群の性質を解析する。これらの解析によって、ウイルス抑制メカニズムを解明し、抗HIV-1抗体投与による治療法の確立への発展を目指す。
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| Causes of Carryover |
ウイルス制御に関わる特定細胞群の同定まで至らなかったため、本年度に予定していた特定細胞群のsingle cell RNA seqを本年度中に行うことができなかった。このため、次年度に繰り越して、この実験を行うことにした。
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