発育期神経細胞におけるウイルスの持続感染と障害発生機構の解析

• 研究課題/領域番号: 18500278
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 神経解剖学・神経病理学
• 研究機関: 浜松医科大学
• 研究代表者: 小杉 伊三夫 浜松医科大学, 医学部, 准教授 (10252173)
• 研究分担者: 河崎 秀陽 浜松医科大学, 医学部, 助教 (90397381) ; 筒井 祥博 浜松医科大学, 医学部, 教授 (50073135)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2007
• 研究課題ステータス: 完了 (2007年度)
• 配分額: 4,020千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 420千円); 2007年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2006年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
• キーワード: サイトメガロウイルス / 脳発達障害 / 遺伝子組換えウイルス / 持続感染 / 神経細胞障害 / 初代培養神経細胞 / サイトロメガロウイルス

研究概要

サイトメガロウイルス(CMV)は胎内感染で脳障害を起こすウイルスとして最も良く知られている。これ迄に当研究室では,マウスCMV(MCMV)を用いた感染モデルにおいてMCMVは発育期海馬・大脳皮質の神経細胞に感染することを明らかにし、MCMVの発育期神経細胞指向性を決定する要因として、MCMV早期遺伝子(e1)プロモーター(e1Pro)活性がトランスジェニックマウスで神経細胞特異的に発現することを報告した。しかし、実際にMCMVが感染している神経細胞におけるe1Pro活性の動態については明らかでない。
18年度は、e1Pro下流にレポーターとしてEGFP遺伝子を連結したコンストラクトを組み込んだ遺伝子組換えMCMVの作製法を確立し、感染実験を行った。BAC法を用いた相同組換えによりe1-Pro/EGFP発現カセットをMCMV環状全ゲノムDNAに組み込み、このDNAを線維芽細胞に導入し組換えMCMV粒子を回収した。生後1日のICRマウス脳内及び初代培養神経細胞に組換えMCMVを感染し、EGFPの蛍光観察及びEGFP、E1蛋白及び神経系マーカーの免疫染色を行った。
19年度は、e1-pro-DNA断片の長さを変えたe1-pro-EGFPを組み込んだMCMVを作製し、発育期大脳及び初代培養神経細胞における実際のウイルス感染で神経細胞と非神経細胞におけるe1-pro活性の発現を比較した。その結果、長さ1373bpのe1-proの上流域を欠失した長さ448bpのe1-pro活性は、非神経細胞では認められたが、神経細胞では大脳及び培養系の何れにおいても認められなかった。従って、神経細胞ではe1-proの上流域に特異的活性化領域が存在すると推測された。
脳発達において齧歯類の出生後1〜2週はヒトでは胎生後期に相当する。この時期は脳成熟に向けた遺伝子発現の再編成が活発に行われ、発達障害に対する脆弱性が最も高い臨界期と考えられている。以上から、この時期に一致した発育期神経細胞におけるe1-pro活性化機構がCMVの神経病原性に深く関わることが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Induction of cytomegalovirus-infected labyrinthitis in newborn mice by lipopolysaccharide: a model for hearing loss in congenital CMV infection (2008)
  • 著者名/発表者名: Li L, Kosugi I, Han GP, Kawasaki H, Arai Y, Takeshita T, Tsutsui Y
  • 雑誌名: Laboratory Investigation Vol.88(印刷中)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Roles of neural stem progenitor cells in cytomegalovirus infection of the brain in mouse models (2008)
  • 著者名/発表者名: Tsutsui Y, Kosugi I, Kawasaki H, Arai Y, Han G-P, Li L, Kaneta M
  • 雑誌名: Pathology International Vol.58(印刷中)
  • NAID: 10027376380
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Induction of cytomegalovirus-infected labyrinthitis in newborn mice by lipopolysaccharide : a model for hearing loss in congenital CMV infection(in press) (2008)
  • 著者名/発表者名: Li, L, Kosugi, I., Han, GP, Kawasaki, H., Arai, Y., Takeshita, T., Tsutsui, Y
  • 雑誌名: Laboratory Investigation
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Roles of neural stem progenitor cells in cytomegalovirus infection of the brain in mouse models(in press) (2008)
  • 著者名/発表者名: Tsutsui, Y., Kosugi, I., Kawasaki, H., Arai, Y., Han, G-P, Li, L., Kaneta, M
  • 雑誌名: Pathology International 58
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Induction of cytomegalovirus-infected labyrinthitis in newborn mice by lipopolysaccharide:a model for hearing loss in congenital CMV infection (2008)
  • 著者名/発表者名: Li L, IKosugi I, Han GP, Kawasaki H, Arai Y, Takeshita T and Tsutsui Y
  • 雑誌名: Laboratory Investigation Vol.88(In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] 脳発達障害のウイルス感染モデル (2007)
  • 著者名/発表者名: 小杉伊三夫, 筒井祥博
  • 雑誌名: 細胞工学 Vol.26 ページ: 35-39
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Enhancement of susceptibility of adult mouse brain to cytomegalovirus infection by infusion of epidermal growth factor (2007)
  • 著者名/発表者名: Han GP, Li L, Kosugi I, Kawasaki H, Tsuchida T, Miura K, Tsutsui Y
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience Research Vol.85 ページ: 2981-2990
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cyclosporine inhibits mouse cytomegalovirus infection via a cyclophilin-dependent pathway specifically in neural stem/progenitor cells (2007)
  • 著者名/発表者名: Kawasaki H, Mocarski ES, Kosugi I, Tsutsui Y
  • 雑誌名: Journal of Virology Vol.81 ページ: 9013-9023
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] サイトメガロウイルス感染における神経病原性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 筒井祥博, 小杉伊三夫
  • 雑誌名: 蛋白質核酸酵素 Vol.52 ページ: 1254-1260
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Experimental models for developmental brain disorders induced by viral infection(in Japanese) (2007)
  • 著者名/発表者名: Kosugi, I., Tsutsui, Y
  • 雑誌名: Cell Technology 26(1) ページ: 35-39
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Enhancement of susceptibility of adult mouse brain to cytomegalovirus infection by infusion of epidermal growth factor (2007)
  • 著者名/発表者名: Han, GP, Li, L., Kosugi, I., Kawasaki, H., Tsuchida, T., Miura, K., Tsutsui, Y
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience Research 85(13) ページ: 2981-2990
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Cyclosporine inhibits mouse cytomegalovirus infection via a cyclophilin-dependent pathway specifically in neural stem/progenitor cells (2007)
  • 著者名/発表者名: Kawasaki, H., Mocarski, ES., Kosugi, I., Tsutsui, Y
  • 雑誌名: Journal of Virology 81(17) ページ: 9013-9023
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Neuropathogenesis in cytomegalovirus infection(in Japanese) (2007)
  • 著者名/発表者名: Tsutsui, Y., Kosugi, I
  • 雑誌名: Protein, Nucleic Acid and Enzyme 52(10) ページ: 1254-1260
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] 脳発達障害のウイルズ感染モデル (2007)
  • 著者名/発表者名: 小杉 伊三夫, 筒井 祥博
  • 雑誌名: 細胞工学 Vol.26No.1 ページ: 35-39
• [雑誌論文] Enhancement of susceptibility of adult mouse brain to cytome galovirus infection by infusion of epidermal growth factor (2007)
  • 著者名/発表者名: Han GP, Li L, Kosugi I, Kawasaki H, Tsuchida T, Miura K, Tsutsui Y
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience Research Vol.85 ページ: 2981-90
  • 査読あり
• [雑誌論文] 脳発達障害のウイルス感染モデル (2007)
  • 著者名/発表者名: 小杉伊三夫, 筒井祥博
  • 雑誌名: 細胞工学 Vol.26 No.1 ページ: 35-39
• [雑誌論文] Differential expression of the immediate-early 2 and 3 proteins in developing mouse brains infected with murine cytomegalovirus. (2006)
  • 著者名/発表者名: Ishiwata M, Baba S, Kawashima M, Kosugi I, Kawasaki H, Kaneta M, Tsuchida T, Kozuma S, Tsutsui Y.
  • 雑誌名: Archives of Virology Vol.151 ページ: 2181-2196
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mouse embryonic stem cells are not susceptible to cytomegalovirus butacquire susceptibility during differentiation. (2006)
  • 著者名/発表者名: Matsukage S, Kosugi I, Kawasaski H, Miura K, Kitani H, Tsutsui Y
  • 雑誌名: Birth Defects Research(Part A) Vol.76 ページ: 115-125
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Differential expression of the immediate-early 2 and 3 proteins in developing mouse brains infected with murine cytomegalovirus (2006)
  • 著者名/発表者名: Ishiwata, M., Baba, S., Kawashima, M., Kosugi, Kawasaki, H., Kaneta, M., Tsuchida, T., Kozuma, S., Tsutsui, Y
  • 雑誌名: Archives of Virology 151(11) ページ: 2181-2196
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Mouse embryonic stem cells are not susceptible to cytomegalovirus but acquire susceptibility during differentiation (2006)
  • 著者名/発表者名: Matsukage, S., Kosugi, I., Kawasaski, H., Miura, K., Kitani, H., Tsutsui, Y
  • 雑誌名: Birth Defects Research (Part A) 76 ページ: 115-125
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Differential expression of the immediate-early 2 and 3 proteins in developing mouse brains infected with murine cytomegalovirus. (2006)
  • 著者名/発表者名: Ishiwata M, Baba S, Kawashima M, Kosugi I, Kawasaki H, Kaneta M, Tsuchida T, Kozuma S, Tsutsui Y
  • 雑誌名: Arch Virol Vol.151 No.11 ページ: 2181-2196
• [雑誌論文] Mouse embryonic stem cells are not susceptible to cytomegalovirus but acquire susceptibility during differentiation. (2006)
  • 著者名/発表者名: Matsukage S, Kosugi I, Kawasaski H, Miura K, Kitani H, Tsutsui Y
  • 雑誌名: Birth Defects Res A Clin Mol Teratol. Vol.76 No.2 ページ: 115-125
• [学会発表] 発育期マウス脳におけるマウスサイトメガロウイルスM112/113遺伝子プロモーターの神経細胞特異的活性化機構の解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 小杉伊三夫, 河崎秀陽, 新井義文, 李立, 筒井祥博
  • 学会等名: 第55回日本ウイルス学会学術集会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター(札幌市)
  • 年月日: 2007-10-22
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] 発育期大脳神経細胞におけるマウスサイトメガロウイルスm112/113遺伝子プロモーターの活性化機構:EGFPを発現する組換えウイルスを用いたin situレポーター解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 小杉伊三夫
  • 学会等名: 第22回ヘルペスウイルス研究会
  • 発表場所: 博多都ホテル(福岡市)
  • 年月日: 2007-06-16
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] 発育期マウス脳におけるサイトメガロウイルス感染の神経細胞指向姓:EGFPを発現する組換えウイルスを用いた解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 小杉伊三夫, 河崎秀陽, 筒井祥博
  • 学会等名: 第48回日本神経病理学会総会学術研究会
  • 発表場所: タワーホール船堀(東京都)
  • 年月日: 2007-05-30
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] 発育期マウス脳におけるサイトメガロウイルス感染の神経細胞指向性:EGFPを発現する組換えウイルスを用いた解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 小杉 伊三夫, 河崎 秀陽, 筒井 祥博
  • 学会等名: 第48回日本神経病理学会総会学術研究会
  • 発表場所: タワマホール船堀(東京都)
  • 年月日: 2007-05-30
• [学会発表] 発育期大脳神経細胞におけるサイトメガロウイルス感染と脳障害発症機構の解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 小杉伊三夫, 李立, 河崎秀陽, 韓桂萍, 土田孝, 筒井祥博
  • 学会等名: 第96回日本病理学会総会
  • 発表場所: 大阪国際会議場(大阪市)
  • 年月日: 2007-03-13
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] Latent cytomegalovirus infection in neural stem cells of developing mouse brain (2007)
  • 著者名/発表者名: Tsutsui Y, Suzuki H, Han GP, Li L, Kawasaki H, Kosugi I
  • 学会等名: The 11th International Cytomegalovirus/Betaherpesvirus Workshop
  • 発表場所: Baudis Congress Center(Toulouse, France)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] Latent cytomegalovirus infection in neural stem cells of developing mouse brain (2007)
  • 著者名/発表者名: Tsutsui, Y., Suzuki, H., Han, GP., Li, L., Kawasaki, H., Kosugi, I
  • 学会等名: The 11th International Cytomegalovirus/ Betaherpes Virus Workshop, Pierre Baudis Congress Center
  • 発表場所: Toulouse, France
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [学会発表] マウスサイトメガロウイルスの大脳神経細胞への感染指向性を決定する要因の解明:組換えウイルスを用いた早期遺伝子(m112/113)プロモーター活性の解析 (2006)
  • 著者名/発表者名: 小杉伊三夫, 河崎秀陽, 李立, 韓桂萍, 筒井祥博
  • 学会等名: 第54回日本ウイルス学会学術集会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場(名古屋市)
  • 年月日: 2006-11-19
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] 発育期大脳神経細胞におけるサイトメガロウイルス持続感染と脳障害発症機構の解析 (2006)
  • 著者名/発表者名: 小杉伊三夫, 河崎秀陽, 李立, 韓桂萍, 土田孝, 筒井祥博
  • 学会等名: 第95回日本病理学会総会
  • 発表場所: 京王プラザホテル(東京都)
  • 年月日: 2006-05-02
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より