狂犬病ウィルス関連ベクター受容体の同定

• 研究課題/領域番号: 17K19461
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 神経科学およびその関連分野
• 研究機関: 福島県立医科大学
• 研究代表者: 小林 和人 福島県立医科大学, 医学部, 教授 (90211903)
• 研究協力者: 武内 恒成 ; 加藤 成樹 ; 深堀 良二
• 研究期間 (年度): 2017-06-30 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円); 2018年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円); 2017年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
• キーワード: 逆行性遺伝子導入 / ウィルスベクター / 受容体 / ノックアウトマウス / 結合タンパク質

研究成果の概要

高頻度逆行性遺伝子導入を示すレンチウィルスベクターは、狂犬病ウィルス糖タンパク質 と水泡性口内炎ウィルス糖タンパク質の断片からなる融合糖タンパク質をエンベロープとして持つ。このベクターは脳内における複雑な神経回路ネットワークの機能解析に有益であるが、ベクターの神経終末への導入に関するメカニズムは不明である。本研究では、このベクター受容体の同定を試みた。候補分子に対する種々のノックアウトマウスの脳内への注入実験は、これらの分子あるいはその代謝産物が受容体である可能性を否定した。一方、種々の糖鎖切断酵素を混合した注入実験は、シアル酸がベクターの細胞表面への結合に関与する可能性を示唆した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、これまで実体の不明であった、RVに関連するベクター系受容体にはシアル酸を持つ糖鎖が関与する可能性が示唆された。本受容体の解明は、神経科学研究に重要な高頻度逆行性遺伝子導入ベクターの神経終末への結合および取り込みの機構を明らかにすることに繋がり、これらのベクターの導入効率を向上させるための有益な情報を提供すると考えられる。また、実際の狂犬病ウィルスの受容体である可能性もあり、本ウィルスの感染を防御あるいは軽減するための臨床応用にも結び付く可能性がある。

研究成果

• [国際共同研究] Navarra University(スペイン)
• [雑誌論文] Enhancement of the transduction efficiency of a lentiviral vector for neuron-specific retrograde gene delivery through the point mutation of fusion glycoprotein type E. (2019)
  • 著者名/発表者名: Kato S; Sugawara M; Kobayashi K; Kimura K; Inoue K; Takada M; Kobayashi K
  • 雑誌名: J Neurosci Methods 巻: 311 ページ: 147-155
  • DOI: 10.1016/j.jneumeth.2018.10.023
  • 査読あり
• [雑誌論文] A note on retrograde gene transfer efficiency and inflammatory response of lentiviral vectors pseudotyped with FuG-E vs. FuG-B2 glycoproteins. (2019)
  • 著者名/発表者名: Tanabe S; Uezono S; Tsuge H; Fujiwara M; Miwa M; Kato S; Nakamura K; Kobayashi K; Inoue K; Takada M
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 9 号: 1 ページ: 3567-3567
  • DOI: 10.1038/s41598-019-39535-1
  • NAID: 120006818701
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Gene therapy approaches in the non-human primate model of Parkinson’s disease. (2017)
  • 著者名/発表者名: Pignataro, D., Sucunza, D., Rico, A.J., Dopeso-Reyes, I.G., Roda, E., Rodríguez-Perez, A.I., Labandeira-Garcia, J.L., Broccoli, V., Kato,S., Kobayashi, K., and Lanciego, J.L.
  • 雑誌名: J. Neural Transm. 巻: in press 号: 3 ページ: 575-589
  • DOI: 10.1007/s00702-017-1681-3
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Pseudotyped lentiviral vectors for retrograde gene delivery into target brain regions. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi K; Inoue K; Tanabe S; Kato S; Takada M; Kobayashi K
  • 雑誌名: Front Neuroanat 巻: 11 ページ: 65-65
  • DOI: 10.3389/fnana.2017.00065
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Genetic manipulation of specific neural circuits by use of a viral vector system. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi, K., Kato, S., and Kobayashi, K.
  • 雑誌名: J. Neural Transm. 巻: in press 号: 1 ページ: 67-75
  • DOI: 10.1007/s00702-016-1674-7
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 経路選択的な標識・操作技術を応用したマーモセット大脳皮質―基底核 ネットワークの機能マッピング (2019)
  • 著者名/発表者名: 菅原 正晃、加藤成樹、小林和人
  • 学会等名: 平成30年度京都大学霊長類研究所共同利用研究会
• [学会発表] Lentiviral vectors pseudotyped with FuG-E and FuG-E2 glycoprotein suitable for retrograde gene transfer into neural networks involveing cerebral cortical areas in nonhuman primates and rodents (2018)
  • 著者名/発表者名: Yukio Otsuka, Hitomi Tsuge, Shiori Uezono, Soshi Tanabe, Maki Fujiwara, Miki Miwa, Shigeki Kato, Katsuki Nakamura, Kazuto Kobayashi, Ken-ichi Inoue, Masahiko Takada
  • 学会等名: The 41st Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
• [学会発表] Optimizing the junction of chimeric fusion glycoprotein of a lentiviral vector for higjly neuron-specific retrograde gene transfer (2017)
  • 著者名/発表者名: Shigeki Kato, Masateru Sugawara, Kazuto Kobayashi
  • 学会等名: 第40回日本神経科学大会
• [学会発表] The lentiviral vector pseudotyped with FuG-E glycoprotein is more suitable, compared with the FuG-B2 type, for retrograde gene transfer into the cortical input system of primates (2017)
  • 著者名/発表者名: Hitomi Tsuge, Shiori Uezono, Satoshi Tanabe, Maki Fujiwara, Kiyomi Nagaya, Masateru Sugawara, Miki Miwa, Naho Konoike, Shigeki Kato, Katsuki Nakamura, Kazuto Kobayashi, Kan-ichi Inoue, Masahiko Takada
  • 学会等名: 第40回日本神経科学大会