赤色蛍光発光HIVとその感染細胞の生体内播種・感染拡大の分子イメージング動態解析

2010 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 22659189
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 満屋 裕明 熊本大学, 大学院・生命科学研究部, 教授 (20136724)
• Keywords: hNOJマウス / HIVmC / HIV初期感染動態 / raltegravir / in vivo imaging法 / possible sanctuary / 持続産生細胞

Research Abstract

我々はこれ迄、ヒト末梢血単核球(hPBM)移植NOD/Scid/Jak3-/-(hNOJ)マウスに赤色蛍光蛋白(mCherry)を標識したHIV-1(HIV_mC)を経腹腔的に接種、HIV-1感染初期における感染細胞の生体内播種のダイナミックスを検討し、in vivo imaging法、免疫染色法を用いて腹腔の大網やリンパ節にHIV-1p24産生を伴ったmCherry蛍光を検出した。2010年度は観察されたHIV初期感染動態が、抗HIV薬であるraltegravir (RAL;インテグラーゼ阻害剤)の投与下でどのように変化するか検討した。hNOJマウスに経腹腔的にHIV_mCを感染させ、24時間後からRAL(40mg/kg/day,bid,ip)を投与、7、14日後にHIV_mC感染hNOJにおけるウイルス学的、蛍光分析的、組織学的、免疫学的解析を行った。RAL投与群と非投与群を比較すると、前者でHIV RNAコピー数の減少などを認めたが、いくつかの個体ではウイルス血症が完全に抑制されなかった。HIVのpossible sanctuaryを仔細に検討したところ、大網に有意のmCherry蛍光シグナルを、またそれに一致してHIV-1 p24産生が観察され、これら細胞の主たる分画は単球系であった。これらの知見から、早期に感染が確立した細胞はRAL投与に拘らずそのエリアに留まり、HIV-1持続産生細胞となる可能性が示唆された。本研究はHIV-1感染細胞の視覚化がhNOJマウスにおけるHIV-1感染初期ダイナミクスの解析に有用な手法であることを示し、また治療によって抑制できないウイルス播種の機構と持続感染細胞の動態を検討する有効な手段になると示した。今後は人で見られる経静脈・経直腸など他の感染経路での播種の態様を検討する予定である。

Research Products

• [Journal Article] Design, Synthesis, and X-ray Structure of Substituted bis-tetrahydrofuran (bis-THF)- Derived Potent HIV-1 Protease Inhibitors. (2011)
  • Author(s): Ghosh AK, Martyr CD, Steffey M, Wang YF, Agniswamy J, Amano M, Weber IT, Mitsuya H
  • Journal Title: ACS Med.Chem.Lett. Volume: 2 Pages: 298-302
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Novel HIV-1 Protease Inhibitors (PIs) Containing a Bicyclic P2 Functional Moiety, Tetrahydropyrano- Tetrahydrofuran, That Are Potent against Multi-PI-Resistant HIV-1 Variants. (2011)
  • Author(s): Ide K, Aoki M, Amano M, Koh Y, Yedidi RS, Das D, Leschenko S, Chapsal B, Ghosh AK, Mitsuya H
  • Journal Title: Antimicrob Agents Chemother. Volume: 55 Pages: 1717-1787
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Design and synthesis of potent HIV-1 protease inhibitors incorporating Hexahydrofuropyranol-derived high affinity P(2) ligands : structure-activity studies and biological evaluation. (2011)
  • Author(s): Ghosh AK, Chapsal BD, Baldridge A, Steffey MP, Walters DE, Koh Y, Amano M, Mitsuya H
  • Journal Title: J Med Chem. Volume: 27;54(2) Pages: 622-634
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Probing multidrug-resistance and protein-ligand interactions with oxatricyclic designed ligands in HIV-1 protease inhibitors. (2010)
  • Author(s): Ghosh AK, Xu CX, Rao KV, Baldridge A, Agniswamy J, Wang YF, Weber IT, Aoki M, Miguel SG, Amano M, Mitsuya H
  • Journal Title: ChemMedChem. Volume: 5 Pages: 1850-1854
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] In vitro selection of highly darunavir-resistant and replication-competent HIV-1 variants using a mixture of clinical HIV-1 isolates resistant to multiple conventional protease inhibitors. (2010)
  • Author(s): Koh Y, Amano M, Towata T, Danish M, Leshchenko-Yashchuk S, Das D, Nakayama M, Tojo Y, Ghosh AK, Mitsuya H
  • Journal Title: J Virol. Volume: 84 Pages: 11961-969
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Novel protease inhibitors (PIs) containing macrocyclic components and 3(R), 3a(S), 6a(R)-bis- tetrahydrofuranylurethane that are potent against multi-PI-resistant HIV-1 variants in vitro. (2010)
  • Author(s): Tojo Y, Koh Y, Amano M, Aoki M, Das D, Kulkarni S, Anderson DD, Ghosh AK, Mitsuya H
  • Journal Title: Antimicrob Agents Chemother. Volume: 54 Pages: 3460-3470
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Synthesis and biological evaluation of novel allophenylnorstatine-based HIV-1 protease inhibitors incorporating high affinity P2-ligands. (2010)
  • Author(s): Ghosh AK, Gemma S, Simoni E, Baldridge A, WaltersDE, Ide K, Tojo Y, Koh Y, Amano M, Mitsuya H
  • Journal Title: Bioorg Med Chem Lett. Volume: 20 Pages: 1241-1246
  • Peer Reviewed
• [Presentation] HIV-1 capsid蛋白(CA)の挿入変異とCA自壊の分子機構の解明 (2010)
  • Author(s): 天野将之
  • Organizer: 第24回日本エイズ学会学術集会
  • Place of Presentation: グランドプリンスホテル高輪・プリンスさくらタワー東京
  • Year and Date: 20101124-20101126
• [Presentation] Mechanism of the Emergence of HIV-1 Variants Highly Resistant to Darunavir (2010)
  • Author(s): Matthew L.Danish
  • Organizer: 第24回日本エイズ学会学術集会
  • Place of Presentation: グランドプリンスホテル高輪・プリンネさくらタワー東京
  • Year and Date: 20101124-20101126
• [Presentation] mCherry可視化HIV-1を用いたHIV-1体内播種早期ダイナミクスの検討:1 (2010)
  • Author(s): 鍬田伸好
  • Organizer: 第24回日本エイズ学会学術集会
  • Place of Presentation: グランドプリンスホテル高輪・プリンスさくらタワー東京
  • Year and Date: 20101124-20101126
• [Presentation] mCherry可視化HIV-1を用いたHIV-1体内播種早期ダイナミクスの検討:2 (2010)
  • Author(s): 青木宏美
  • Organizer: 第24回日本エイズ学会学術集会
  • Place of Presentation: グランドプリンスホテル高輪・プリンスさくらタワー東京
  • Year and Date: 20101124-20101126
• [Presentation] HIVプロテアーゼ阻害能(PI)とプロテアーゼ2量体形成阻害能(PDI)を有する新規化合物の同定と野生株・多剤耐性株に対する抗ウイルス活性の検討 (2010)
  • Author(s): 井手一彦
  • Organizer: 第24回日本エイズ学会学術集会
  • Place of Presentation: グランドプリンスホテル高輪・プリンスさくらタワー東京
  • Year and Date: 20101124-20101126
• [Presentation] Tipranavir耐性HIVはプロテアーゼ二量体化阻止能と酵素活性阻止能の双方を喪失している (2010)
  • Author(s): 青木学
  • Organizer: 第24回日本エイズ学会学術集会
  • Place of Presentation: グランドプリンスホテル高輪・プリンスさくらタワー東京
  • Year and Date: 20101124-20101126
• [Presentation] 播種性ヒストプラズマ症と脳原発リンパ腫にて発症した1例 (2010)
  • Author(s): 宮川寿一
  • Organizer: 第24回日本エイズ学会学術集会
  • Place of Presentation: グランドプリンスホテル高輪・プリンスさくらタワー東京
  • Year and Date: 20101124-20101126