2014 Fiscal Year Research-status Report
ヴァイロポリンに対する内因性ウイルス感染制御因子探索と抑制機構の解明
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26860307
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| Research Institution | National Institute of Infectious Diseases |
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Principal Investigator |
鈴木 忠樹 国立感染症研究所, その他部局等, その他 (30527180)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | JCV / ヴァイロポリン / 細胞障害 / 進行性多巣性白質脳症 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
進行性多巣性白質脳症(Progressive Multifocal Leukoencephalopathy: PML)は、JCVが免疫不全を契機に中枢神経系のオリゴデンドロサイトに感染し、同細胞を障害することにより脱髄病変が形成され発病すると考えられている。よって、JCV感染によって引き起こされるオリゴデンドロサイトの細胞病理を理解することは、PML発病機構を解明するために重要である。これまでの研究により、我々はJCVのコードするAgnoという小さなタンパク質がViroporinとしての機能を有することを見出した。さらにAgnoがViroporinとして機能を発現するためには宿主因子との結合が必要不可欠であることを発見した。AgnoのViroporin機能はウイルス増殖の最終ステップである細胞破壊と子孫ウイルス放出に深く関与しているが、JCV感染によって引き起こされるオリゴデンドロサイトの細胞病理を理解するためには、Agnoによる細胞障害機構を解明することが重要である。しかしながら、Agno単独を発現させた細胞において明らかな細胞変性効果を見られず、宿主細胞内にはViroporinにより誘導される細胞障害を抑制する何らかの機構が存在することが考えられた。そこで、本年度はJCVの細胞障害に関与するウイルス因子を同定するために病理組織検体を用いてJCV感染に伴う細胞障害とウイルスタンパク質発現およびウイルス増殖の関係について検討した。その結果、病変部においてはVP2/3とAgnoの免疫染色スコアが、JCVのゲノム量と最も高い相関を示しており、PMLの病変部において、AgnoとVP2/3の共発現が病態進行に最も深く関与している可能性が考えられた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
細胞レベルの解析のみでなく実際のヒト病変における解析を行っており、今後の実験の進展に寄与する重要な知見を得た。本知見を元に当初の研究計画を変更する必要があるが、本来の研究目的を達成するためにはむしろ良い結果を得ていると考えている。JCVの近縁ウイルスであるBKVのヴァイロポリンを同定し、比較解析を行うことが研究目的の達成には重要であると考えられるが、本年度はBKVに対する研究の進展が遅れていることが問題である。次年度は、BKVに関する研究を進展させ、本年度の研究により同定されたウイルス因子と相互作用する宿主因子を探索することにより、本研究目的を達成できると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
実際のPML症例の病理検体を用いた本研究により、PMLの発症病理として重要と考えられているJCVによる細胞障害に2つのウイルスタンパク質が関与していることが示唆された。そのうちの1つがヴァイロポリンであるAgnoであり、Agnoにより細胞膜上に形成されるイオンチャネルとマイナーカプシドタンパク質であるVP2/3が協働し細胞障害に関与している可能性が考えられた。そこで、AgnoとVP2/3の2つのウイルスタンパク質と細胞障害との関係性を解析していくことが、ヴァイロポリンにより誘導される細胞障害と宿主細胞の持つ抑制システムの分子機構が解明されると考えられる。JCVの近縁ウイルスであるBKVにおいても同様の機構が存在することが考えられることから、BKVのウイルスタンパク質についても同様の検討を進める必要があり、本年度は、下記のような点に焦点を当て研究を推進する。
（１）BKV Agnoに対する特異的抗体の作製：BKV Agnoの研究を遂行するのに必要不可欠な材料である特異抗体をウサギを用いて作製する。ウイルス研究の最も基本的かつ重要な実験であり、特異性の高い抗体を得るためにJCV Agnoとは相同性の低い配列のペプチドを合成し抗体を作成する。
（２）BKV VP2/3に対する特異的抗体の作製：BKV VP2/3の研究を遂行するのに必要不可欠な材料である特異抗体をウサギを用いて作製する。ウイルス研究の最も基本的かつ重要な実験であり、特異性の高い抗体を得るためにJCV VP2/3とは相同性の低い配列のペプチドを合成し抗体を作成する。
（３）網羅的トランスクリプトーム解析によるJCV Agno / VP2/3により誘導される宿主因子探索：ウイルスタンパク質のみを発現する細胞を作製し次世代シークエンサーを用いた網羅的トランスクリプトーム解析を行い、候補宿主因子の選抜を行う。
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| Causes of Carryover |
本年度末納品等にかかる支払いが平成２７年４月１日以降となったため、当該支出分については次年度の実支出額に計上予定。平成26年度分についてはほぼ使用済みである。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
上記のとおり。
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[Journal Article] Establishment of a panel of in-house polyclonal antibodies for the diagnosis of enterovirus infections.2015
Author(s)
Kotani O, Iwata-Yoshikawa N, Suzuki T, Sato Y, Nakajima N, Koike S, Iwasaki T, Sata T, Yamashita T, Minagawa H, Taguchi F, Hasegawa H, Shimizu H, Nagata N.
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Journal Title
Neuropathology
Volume: 35(2)
Pages: 107-21
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Two autopsy cases of severe fever with thrombocytopenia syndrome (SFTS) in Japan: A pathognomonic histological feature and unique complication of SFTS.2014
Author(s)
Hiraki T, Yoshimitsu M, Suzuki T, Goto Y, Higashi M, Yokoyama S, Tabuchi T, Futatsuki T, Nakamura K, Hasegawa H, Saijo M, Kakihana Y, Arima N, Yonezawa S.
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Journal Title
Pathol Int.
Volume: 64(11)
Pages: 569-75
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] The host protease TMPRSS2 plays a major role for in vivo replication of emerging H7N9 and seasonal influenza viruses.2014
Author(s)
Sakai K, Ami Y, Tahara M, Kubota T, Anraku M, Abe M, Nakajima N, Sekizuka T, Shirato K, Suzaki Y, Ainai A, Nakatsu Y, Kanou K, Nakamura K, Suzuki T, Komase K, Nobusawa E, Maenaka K, Kuroda M, Hasegawa H, Kawaoka Y, Tashiro M, Takeda M.
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Journal Title
J Virol.
Volume: 88(10)
Pages: 5608-16
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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