病原性・非病原性SHIVの体内増殖部位と組織病理の比較-HIVの体内プールの検出

• 研究課題/領域番号: 13308049
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 実験動物学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 伊吹 謙太郎 京都大学, ウイルス研究所, 助手 (00273524)
• 研究分担者: 速水 正憲 京都大学, ウイルス研究所, 教授 (40072946) ; 三浦 智行 京都大学, ウイルス研究所, 助教授 (40202337)
• 研究期間 (年度): 2001 – 2004
• 研究課題ステータス: 完了 (2004年度)
• 配分額: 29,120千円 (直接経費: 22,400千円、間接経費: 6,720千円); 2004年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円); 2003年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円); 2002年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円); 2001年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
• キーワード: SHIV / 病原性 / 感染初期 / 粘膜感染 / 体内増殖部位 / 腸管免疫 / 粘膜免疫 / γδT細胞 / NK活性 / サル個体レベルの病態 / AIDS発症・非発症 / 病理組織学的解析

研究概要

本研究では、病原性、非病原性SHIVの感染後の体内増殖・潜伏部位と組織病理学的変化を比較解析し、そこからその病態形成の違いが何に起因しているのかを明らかにすることを目的とした。
アカゲザルにAIDSを発症させる病原性株(SHIV89.6P)の静脈内接種では、感染後2週以内に末梢血CD4^+T細胞は枯渇し、血漿ウイルスRNA量は高値を示す。その特徴的な病変として、胸腺で髄質細胞を中心にウイルス産生細胞強陽性所見が得られ、4週目には胸腺組織の崩壊が認められた。プロウイルスDNA量も2週目で胸腺、脾臓、腸間膜リンパ節で高値であったことから、感染初期にこれらのリンパ系臓器で盛んに増殖していることがわかった。一方、非病原性株(SHIVNM-3rN)では、末梢血CD4^+T細胞の減少はなく、血漿ウイルスRNA量も4週目以降は検出限界以下となり、胸腺組織への傷害も認められなかった。以上のことから、感染初期でのウイルスの臓器指向性と増殖力の違いがその後の病態に反映していると考えられた。
HIV-1の主要な感染ルートは性的接触による経粘膜感染である。次に我々は、直腸よりSHIV(病原性株;C2/1、非病原性株;cl64)を経粘膜感染させ、感染初期のウイルス増殖部位および宿主免疫細胞動態の解析を行った。C2/1は感染後3日までに全身へ拡散しており、胸腺やリンパ系臓器で盛んに増殖するが、感染局所である腸管では感染しているものの増殖は認められなかった。cl64ではC2/1と異なり、まず腸管で増殖した後、腸間膜リンパ節、胸腺へと増殖部位が移行した。CD4^+T細胞はC2/1感染ザルでは末梢血や胸腺だけでなく腸管粘膜でも減少・枯渇し、特に腸管ではCD4^+CD8^+T細胞の減少が先だって顕著に認められた。一方、cl64感染ザルの腸管では感染後4週目でもCD4^+CD8^+T細胞は維持されており、CD4^+T細胞の減少も小腸のみに限られていた。以上から感染初期の腸管でのウイルス増殖と免疫細胞群の動態が、経粘膜感染による病態に大きく影響することが考えられた。

研究成果

• [雑誌論文] Augmentation of antigen-specific cytokine responses in the early phase of vaccination with alive-attenuated simian/human immunodeficiency chimeric virus expressing IFN-g (2004)
  • 著者名/発表者名: Iida T, Miura T, Ibuki K, Takahashi H, Jayami M, Kita M.et al.
  • 雑誌名: Arch.Virol. 149 ページ: 743-757
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Protective effects of nef-deleted SHIV or that having IFN-γ against disease induced with a pathogenic virus early after vaccination. (2004)
  • 著者名/発表者名: Enose Y, Kita M, Miyake A, Ibuki K, Kuwata T, Miura T, Hayami M.et al.
  • 雑誌名: Arch.Virol. 149 ページ: 1705-1720
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Augmentation of antigen-specific cytokine responses in the early phase of vaccination with a live-attenuated simian/human immunodeficiency chimeric virus expressing IFN-g (2004)
  • 著者名/発表者名: Iida T, Miura T, Ibuki K, Takahashi H, Hayami M, Kita M. et al.
  • 雑誌名: Arch.Virol. 149 ページ: 743-757
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Protective effects of nef-deleted SHIV or that having IFN-γ against disease induced with a pathogenic virus early after vaccination. (2004)
  • 著者名/発表者名: Enose Y, Kita M, Miyake A, Ibuki K, Kuwata T, Miura T, Hayami M. et al.
  • 雑誌名: Arch.Virol. 149 ページ: 1705-1720
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Augmentation of antigen-specific cytokine responses in the early phase of vaccination with a live-attenuated simian/human immunodeficiency chimeric virus expressing IFN-γ. (2004)
  • 著者名/発表者名: Iida T., Kuwata T., Miura T., Ibuki K., Takahashi H., Hayami M.et al.
  • 雑誌名: Arch.Virol. 149 ページ: 743-757
• [雑誌論文] Protective effects of nef-deleted SHIV or that having IFN-γ against disease induced with a pathogenic virus early after vaccination. (2004)
  • 著者名/発表者名: Enose Y., Kita M., Miyake A., Ibuki K., Kuwata T., Miura T., Hayami M.et al.
  • 雑誌名: Arch.Virol. 149 ページ: 1705-1720
• [雑誌論文] Comparative histopathological studies in the early stages of acute pathogenic and nonpathogenic SHIV-infected lymphoid organs. (2003)
  • 著者名/発表者名: Shimada T, Ibuki K, Fukumoto M, Miura T, Hayami M.et al.
  • 雑誌名: Virology. 306(2) ページ: 334-346
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Comparative histopathological studies in the early stages of acute pathogenic and nonpathogenic SHIV-infected lymphoid organs. (2003)
  • 著者名/発表者名: Shimada T, Ibuki K, Fukumoto M, Miura T, Hayami M. et al.
  • 雑誌名: Virology 306(2) ページ: 334-346
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Co-expression of interleukin-5 influences replication of simian/human immunodeficiency virus in vivo. (2002)
  • 著者名/発表者名: Kozyrev I, Miura T, Takemura T, Kuwata T, Ibuki K, Iida T, Hayami M.et al.
  • 雑誌名: J.Gen.Virol. 83 ページ: 1183-1188
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Apotosis induced by in vitro infection with simian/human immunodeficiency chimeric virus in macaque and human PBMC. (2002)
  • 著者名/発表者名: Kozyrev I, Miura T, Takemura T, Kuwata T, Ibuki K, Iida T, Hayami M. et al.
  • 雑誌名: J.Gen.Virol. 83 ページ: 1183-1188
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Characterization of less pathogenic infectious molecular clones derived from acute-pathogenic SHIV-89.6p stock virus. (2001)
  • 著者名/発表者名: Kozyrev I.L., Ibuki K., Shimada T., Miura T., Hayami M.et al.
  • 雑誌名: Virology. 282 ページ: 6-13
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Apotosis induced by in vitro infection with simian/human immunodeficiency chimeric virus in macaque and human PBMC. (2001)
  • 著者名/発表者名: Iida T, Kita M, Miura T, Ibuki K, Ui M, Hayami M.et al.
  • 雑誌名: AIDS Res.and Human Retro. 17(15) ページ: 1387-1393
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Characterization of less pathogenic infectious molecular clones derived from acute-pathogenic SHIV-89.6p stock virus. (2001)
  • 著者名/発表者名: Kozyrev I.L., Ibuki K., Shimada T., Miura T., Hayami M.et al.
  • 雑誌名: Virology 282 ページ: 6-13
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Apotosis induced by in vitro infection with simian/human immunodeficiency chimeric virus in macaque and human PBMC. (2001)
  • 著者名/発表者名: Iida T, Kita M, Miura T, Ibuki K, Ui M, Hayami M. et al.
  • 雑誌名: AIDS Res.and Human Retro. 17(15) ページ: 1387-1393
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Yoshimura K, Ido E, Akiyama H, Hayami M, Matsushita S., et al.: "The Impact of highly active antiretroviral therapy by the oral route on the CD8 subset in monkeys infected chronically with SHIV 89.6P"J.Virol.Methods.. 112(1-2). 121-128 (2003)
• [文献書誌] Akiyama H, Ido E, Kuwata T, Miura T, Hayami M. et al.: "Construction and in vivo infection of a new simian/human immunodeficiency virus chimera containing the reverse transcriptase gene and the 3' half of the genomic region of human immunodeficiency virus type 1"J.Gen.Virol.. 84(Pt7). 1663-1669 (2003)
• [文献書誌] Haga T, Kuwata T, Kozyrev IL, Hayami M., Miura T. et al.: "Characterization of vpr vector constructed from chimeric simian and human immunodeficiency virus"J.Vet.Med.Sci.. 65(5). 633-636 (2003)
• [文献書誌] Shimada T, Ibuki K, Fukumoto M, Miura T, Hayami M. et al.: "Comparative histopathological studies in the early stages of acute pathogenic and nonpathogenic SHIV-infected lymphoid organs"Virology. 306(2). 334-346 (2003)
• [文献書誌] Haga T, Shimizu Y, Hayami M, Miura T. et al.: "Construction and in vitro properties of chimeric simian and human immunodeficiency virus with the human TNF-alpha gene"Microbiol.Immunol.. 46(12). 849-855 (2002)
• [文献書誌] Enose Y, Ui M, Miyake A, Miura T, Hayami M. et al.: "Protection by intranasal immunization of a nef-deleted, nonpathogenic SHIV against intravaginal challenge with a heterologous pathogenic SHIV"Virology. 298(2). 306-316 (2002)
• [文献書誌] Kuwata T, Takemura T, Takehisa J, Miura T., Hayami M.: "Infection of macaques with chimeric simian and human immunodeficiency viruses containing Env from subtype F"Arch Virol.. 147(6). 1121-1132 (2002)
• [文献書誌] Kwofie TB, Miura T, Ibuki K, Ui M, Kuwata T, Hayami M. et al.: "Characterization of simian and human immunodeficiency chimeric viruses re-isolated from vaccinated macaque monkeys after challenge infection"Arch Virol.. 147(6). 1091-1104 (2001)
• [文献書誌] Kwofie T.B., Miura T., Ibuki K., Enose Y., Hayami M., et al.: "Characterization of simian and human immunodeficiency chimeric viruses re-isolated from vaccinated macuque monkeys after challenge in fection"Arch. Virol.. (in press). (2002)
• [文献書誌] Iida T, Kita M, Miura T, Ibuki K, Hayami M. et al.: "Apoptosis induced by in vitro infection with simian-human immunodeficiency chimeric virus in macaque and human peripheral blood mononuclear cells"AIDS Res. Hum. Retroviruses. 17(15). 1387-1393 (2001)
• [文献書誌] Takehisa J., Ibuki K., Shimada T., Miura T., Hayami M., et al.: "Natural infection of wild-born mandrills(Mandrillus sphinx) with two different types of simian immunodeficiency virus"AIDS Res. Hum. Retroviruses. 17(12). 1143-1154 (2001)
• [文献書誌] Kozyrev I.L, Ibuki K., Shimada T, Miura T., Hayami M.et al.: "Characterization of less pathogenic infectious molecular clones derived from ad pathogenic SHIV-89.6p stock virus"Virology. 282(1). 6-13 (2001)