2022 Fiscal Year Research-status Report
ラクトフェリンと自然免疫受容体に着目したSARS-CoV-2感染制御機構の解明
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22K11783
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| Research Institution | Ohu University |
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Principal Investigator |
小林 美智代 奥羽大学, 歯学部, 講師 (80316265)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
谷 英樹 富山県衛生研究所, ウイルス部, 部長 (20397706)
前田 豊信 奥羽大学, 歯学部, 准教授 (10382756)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | SARS-CoV-2 / TMPRSS2 / ACE2 / ラクトフェリン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度の研究では「ラクトフェリン (LF) のSARS-CoV-2感染に対する抑制効果とその機序の解明」を目的とした。 SARS-CoV-2は宿主のII型膜貫通型セリンプロテアーゼ(TMPRSS2)とアンジオテンシン変換酵素II(ACE２)をレセプターとして感染することが知られている。そこで、ヒト肺がん由来のA549細胞におけるTMPRSS2とACE2の過剰発現株（A549-TMPRSS2-ACE2）およびACE2のみの過剰発現株（A549-ACE2）、さらにアフリカミドリ猿の腎臓上皮細胞由来のVeroE6細胞、およびVeroE6におけるTMPRSS2過剰発現株(VeroE6-TMPRSS2)を用いて、SARS-CoV-2の疑似ウイルスの感染実験を行った。
以下に結果を示す。
① VeroE6およびA549-ACE2において、LFを添加し培養したのち、SARS-CoV-2疑似ウイルスを感染させた。ラクトフェリンは濃度依存的に感染を抑制した。
② VeroE6-TMPRSS2およびA549-TMPRSS2-ACE2において、LFを添加し培養したのち、SARS-CoV-2疑似ウイルスを感染させた。ラクトフェリンは感染を抑制しなかった。
SARS-CoV-2が宿主細胞に侵入するにあたって、SARS-CoV-2がACE2に結合したのち、TMPRSS２が宿主細胞が発現している場合は、TMPRSS2がSARS-CoV-2の表面に発現しているSタンパクを切断することにより感染が成立する。しかしTMPRSS2が存在しない場合はエンドサイトーシスによって宿主細胞に取り込まれ、カテプシンにSタンパクが分解され感染が成立することがわかっている。そのことから、ラクトフェリンはカテプシンを介した感染経路に関与している可能性が示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
VeroE6および、A549-ACE細胞株およびそれぞれのTMPRSS2過剰発現株に対するLFの効果の違いが明確に出た。
しかし、Caco2のTMPRSS2過剰発現株はうまく作成することができていない。そのため、この研究の目標の一つである、LFの小腸に対するウイルス感染抑制を調べられていない。研究がやや遅れているのはそのためである。
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| Strategy for Future Research Activity |
① TMPRSS2の阻害剤であるcamostat mesylateおよびカテプシンの阻害剤であるE64dを用いて、LFの添加おけるSARS-CoV-2疑似ウイルス感染の抑制の程度を比較検討する。そのことにより、LFのSARS-CoV-2感染における作用機序を解明する。
② Caco2におけるTMPRSS2過剰発現株の作成を引き続き行う。腸におけるLFの作用機序の解明に結びつける。
③ 武漢株、オミクロン株のSARS-CoV-2疑似ウイルスを用いて、LFの抑制効果およびプロテアーゼ阻害剤の効果を比較検討する。それにより、SARS-CoV-2の変異株の違いによってLFの感染抑制に対する効果を検討する。
④ LFがプロテアーゼ阻害作用を持つか検討する。これにより、LFの感染抑制の作用機序の解明に努める。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルス感染拡大のため、一部実験が遅れて当初の見込み額と執行額が異なった。
研究計画に変更はなく、LFのSARS-CoV-2感染抑制の機序の解明のため、次年度において研究試薬等に繰り越した研究費も含めて使用する。
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