次世代シークエンスを活用した高精細ヒトT細胞白血病ウイルス遺伝子発現制御機序解明

• 研究課題/領域番号: 18K08437
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分54030:感染症内科学関連
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: MIYAZATO PAOLA 熊本大学, ヒトレトロウイルス学共同研究センター, 特任助教 (90573105)
• 研究分担者: 勝屋 弘雄 佐賀大学, 医学部, 助教 (80632041)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 中途終了 (2019年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: HTLV-1感染症 / トランスキプトーム / 遺伝子発現制御 / 次世代シークエンス / HTLV-1 / 発現制御 / エピジェネティクス

研究実績の概要

HTLV-1はレトロウイルスであるため、感染後にヒトゲノムに組み込まれる。ウイルス遺伝子の発現は組み込まれた周辺環境により影響を受けるが、プロウイルス配列内にもウイルス遺伝子の発現制御に関わる配列が存在することを我々は明らかにしてきた。本研究課題ではHTLV-1感染細胞株を用いて、プロウイルス内部のエンハンサー配列を同定した。この配列は患者検体でも保たれており、SRF とELK-１転写因子の局在が観察された。
HTLV-1遺伝子の発現調節に着目し、HTLV-1 RNAの転写後調節におけるZAPタンパク質の役割を調べた。Capped RNAのRNAseq であるCAGEを行った結果、HTLV-1トランスクリプト転写後の分解が考えられた。ZAPがCG コンテンツの高いRNA転写物を認識し、分解を誘導することはこれまで報告されているが、実際、HTLV-1でも高いCG コンテンツが認められた。感染細胞株にZAPをターゲットにした siRNAを導入すると、ZAPの発現低下と共にHTLV-1 p19タンパク質が上清中に増加した。一方で、ZAPの強制発現実験ではp19の減少が観察された。この研究成果はRetrovirology誌に報告した。
我々が以前に確立したサンプル濃縮法は、アルゼンチンを含む各国の無症候性キャリア、HAM / TSPおよびATL患者から分離された臨床サンプルのプロウイルス配列と組み込み部位の同時同定に有用であることを今回示した。
HTLV-1の宿主ゲノムへの組み込みが、非感染細胞では見られない転写産物の新規発現を引き起こし、それが発癌に関与する可能性が考えられている。今回解析した30症例中、19症例でセンス鎖とアンチセンス鎖でウイルス-宿主のキメラ転写産物を検出した。また、臨床サンプルを用いたシングルセルレベルでのRNAseqも行った。

研究成果

• [国際共同研究] Dr.Juan P Garrahan Pediatric Hospital(アルゼンチン)
• [国際共同研究] インペリアル大学(英国)
• [国際共同研究] Baker Heart and Diabetes Institute(オーストラリア)
• [国際共同研究] Imperial College London(英国)
• [国際共同研究] Dr. Juan P Garrahan Pediatric Hospital(アルゼンチン)
• [雑誌論文] HTLV-1 contains a high CG dinucleotide content and is susceptible to the host antiviral protein ZAP (2019)
  • 著者名/発表者名: Miyazato Paola、Matsuo Misaki、Tan Benjy J. Y.、Tokunaga Michiyo、Katsuya Hiroo、Islam Saiful、Ito Jumpei、Murakawa Yasuhiro、Satou Yorifumi
  • 雑誌名: Retrovirology 巻: 16 号: 1 ページ: 38-38
  • DOI: 10.1186/s12977-019-0500-3
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The Nature of the HTLV-1 Provirus in Naturally Infected Individuals Analyzed by the Viral DNA-Capture-Seq Approach (2019)
  • 著者名/発表者名: Katsuya H, Islam S, Tan, Ito J, Miyazato P, Matsuo, Inada Y, Iwase, Uchiyama Yoshikazu、Hata Hiroyuki、Sato T, Yagishita N, Araya N, Ueno T, Nosaka K, Tokunaga M, Yamagishi M, Watanabe T, Uchimaru K, Fujisawa J-i, Utsunomiya A, Yamano Y, Satou Y
  • 雑誌名: Cell Reports 巻: 29 号: 3 ページ: 724-735
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2019.09.016
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Epigenetic changes around the pX region and spontaneous HTLV-1 transcription are CTCF-independent. (2018)
  • 著者名/発表者名: Miura Michi; Miyazato Paola; Satou Yorifumi; Tanaka Yuetsu; Bangham Charles RM.
  • 雑誌名: Wellcome Open Res 巻: - ページ: 105-105
  • DOI: 10.12688/wellcomeopenres.14741.2
  • NAID: 120006849702
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Phosphatidylinositol 3-kinase-δ (PI3K-δ) is a potential therapeutic target in adult T-cell leukemia-lymphoma (2018)
  • 著者名/発表者名: Katsuya Hiroo、Cook Lucy B. M.、Rowan Aileen G.、Satou Yorifumi、Taylor Graham P.、Bangham Charles R. M.
  • 雑誌名: Biomarker Research 巻: 6 号: 1 ページ: 24-24
  • DOI: 10.1186/s40364-018-0138-7
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] The presence and possible role of virus-host chimeric transcripts in adult T-cell leukemia-lymphoma. (2019)
  • 著者名/発表者名: Katsuya H, Miyazato P, Islam SM, Tan BJY, Inada Y, Matsuo M, Ueno T, Tokunaga M, Hata H, Yamagishi M, Fujisawa J, Watanabe T, Uchimaru K, Utsunomiya A, Kimura S and Satou Y
  • 学会等名: 62nd Annual Meeting of the American Society of Hematology
  • 国際学会
• [学会発表] HTLV-1 novel enhancer affects viral and host gene expression (2019)
  • 著者名/発表者名: 松尾美沙希、上野孝治、宮里パオラ、勝屋弘雄、徳永雅仁、野坂生郷、宇都宮與、藤澤順一、佐藤賢文
  • 学会等名: 第６７回日本ウイルス学会学術集会
• [学会発表] Exploring the Transcriptome Differences between Asymptomatic Carriers and ATL at Single Cell Level (2019)
  • 著者名/発表者名: Tan B.Tan BJY, Katsuya H, Miyazato P, Uchiyama Y, Sakurai Y, Nakamura H, Sueoka E, Utsunomiya A, Satou Y
  • 学会等名: 第６７回日本ウイルス学会学術集会
• [学会発表] The presence and possible role of virus-host chimeric transcripts in adult T-cell leukemia-lymphoma. (2019)
  • 著者名/発表者名: Katsuya H, Miyazato P, Islam S, Tan B, Inada Y, Matsuo M, Ueno T, Tokunaga M, Hata H, Yamagishi M, Fujisawa J, Watanabe T, Uchimaru K, Utsunomiya A, Kimura S, Satou Y.
  • 学会等名: 81st Annual Meeting of the Japanese Society of Hematology
• [学会発表] The nature of HTLV-1 provirus in naturally infected individuals analyzed by the viral DNA-capture-seq approach (2019)
  • 著者名/発表者名: Islam S, Katsuya H, Tan BJY, Ito J, Miyazato P, Matsuo M, Inada Y, Iwase S, Uchiyama Y, Hata H, Sato T, Yagishita N, Araya N, Ueno T, Nosaka K, Tokunaga M, Yamagishi M, Watanabe T, Uchimaru K, Fujisawa J, Utsunomiya A, Yamano Y, Satou Y
  • 学会等名: The 56th Annual Meeting of the Japanese Society of Virology Kyushu and the 72nd Annual Meeting of the Japanese Society of Bacteria Kyushu
• [学会発表] HTLV-1ウイルスハンサーはウイルス遺伝子および宿主遺伝子発現の亢進を誘導する (2019)
  • 著者名/発表者名: 松尾美沙希、上野孝治、宮里パオラ、勝屋弘雄、徳永雅仁、野坂生郷、宇都宮與、藤澤順一、佐藤賢文
  • 学会等名: 2019年度若手支援技術講習会
• [学会発表] Possible role of ZC3HAV1 protein in the post-transcriptional regulation of HTLV-1 RNAs (2019)
  • 著者名/発表者名: Miyazato P, Tan BJY, Tokunaga M, Katsuya H, Matsuo M, Ito J, Murakawa Y, Satou Y.
  • 学会等名: 第６回日本HTLV-1学会学術集会
• [学会発表] HTLV-1ウイルスハンサーはウイルス遺伝子および宿主遺伝子発現の亢進を誘導する (2019)
  • 著者名/発表者名: 松尾美沙希、上野孝治、宮里パオラ、勝屋弘雄、徳永雅仁、野坂生郷、宇都宮與、藤澤順一、佐藤賢文
  • 学会等名: 第６回日本HTLV-1学会学術集会
• [学会発表] Exploring the Transcriptome Differences between Asymptomatic Carriers and ATL at Single Cell Level (2019)
  • 著者名/発表者名: Tan B.J.Y, Katsuya H, Miyazato P, Uchiyama Y, Sakurai Y, Nakamura H, Sueoka E, Utsunomiya A, Satou Y
  • 学会等名: 第６回日本HTLV-1学会学術集会
• [学会発表] HTLV-1ウイルスハンサーはウイルス遺伝子および宿主遺伝子発現の亢進を誘導する (2019)
  • 著者名/発表者名: 松尾美沙希、上野孝治、宮里パオラ、勝屋弘雄、徳永雅仁、野坂生郷、宇都宮與、藤澤順一、佐藤賢文
  • 学会等名: Summer Retrovirology Conference 2019
• [学会発表] ウイルスDNA カプチャーシークエンスはウイルス関連ヒト悪性腫瘍の病原性解明に有用である：HTLV-1 を例として。 (2019)
  • 著者名/発表者名: 勝屋弘雄、イスラムサイフル、タンベンジー、伊東潤平、宮里パオラ、内山良一、畑裕之、佐藤和雄、八木下尚子、新谷奈津美、上野孝治、野坂生郷、徳永雅仁、山岸誠、渡邉俊樹、内丸薫、藤澤順一、宇都宮與、山野嘉久、佐藤賢文
  • 学会等名: 第17 回日本臨床腫瘍学会学術集会
• [学会発表] HTLV-1ウイルスハンサーはウイルス遺伝子および宿主遺伝子発現の亢進を誘導する (2019)
  • 著者名/発表者名: 松尾美沙希、上野孝治、宮里パオラ、勝屋弘雄、徳永雅仁、野坂生郷、宇都宮與、藤澤順一、佐藤賢文
  • 学会等名: 第1回コアメンバー全体情報交換会＆JST-MIRAI戦略会議
• [学会発表] The nature of HTLV-1 provirus in naturally infected individuals analyzed by viral DNA-capture-seq approach. (2019)
  • 著者名/発表者名: 勝屋弘雄、イスラムサイフル、タンベンジー、伊東潤平、宮里パオラ、内山良一、畑裕之、佐藤和雄、八木下尚子、新谷奈津美、上野孝治、野坂生郷、徳永雅仁、山岸誠、渡邉俊樹、内丸薫、藤澤順一、宇都宮與、山野嘉久、佐藤賢文
  • 学会等名: 第59回日本リンパ網内系学会総会
• [学会発表] Possible role of ZC3HAV1 protein in the post-transcriptional regulation of HTLV-1 RNAs (2019)
  • 著者名/発表者名: Miyazato P, Tan BJY, Tokunaga M, Katsuya H, Matsuo M, Ito J, Murakawa Y, Satou Y.
  • 学会等名: 19th International Conference on Human Retrovirology
  • 国際学会
• [学会発表] Identification and Molecular Characterization of a New HTLV-1 Enhancer (2019)
  • 著者名/発表者名: Matsuo M, Ueno T, Miyazato P, Katsuya H, Tokunaga M, Nosaka K, Utsunomiya A, Fujisawa J, Satou Y
  • 学会等名: 19th International Conference on Human Retrovirology
  • 国際学会
• [学会発表] The nature of HTLV-1 provirus in naturally infected individuals analyzed by the viral DNA-capture-seq approach (2019)
  • 著者名/発表者名: Islam S, Katsuya H, Tan BJY, Ito J, Miyazato P, Matsuo M, Inada Y, Iwase S, Uchiyama Y, Hata H, Sato T, Yagishita N, Araya N, Ueno T, Nosaka K, Tokunaga M, Yamagishi M, Watanabe T, Uchimaru K, Fujisawa J, Utsunomiya A, Yamano Y, Satou Y
  • 学会等名: 19th International Conference on Human Retrovirology
  • 国際学会
• [学会発表] A Single-Cell Transcriptional Profiling Approach of Immune Cells in HTLV-1-infected Asymptomatic Carriers and Adult T-cell Leukemia (2019)
  • 著者名/発表者名: Tan B.J.Y, Katsuya H, Miyazato P, Uchiyama Y, Sakurai Y, Nakamura H, Sueoka E, Utsunomiya A, Satou Y
  • 学会等名: 19th International Conference on Human Retrovirology
  • 国際学会
• [学会発表] Looking at the integration site: First HTLV-1 complete genomes from Argentina through NGS. (2019)
  • 著者名/発表者名: Pineda MV, Miyazato P, Distefano M, Tan BJY, Bouzas MB, Satou Y, Mangano A
  • 学会等名: 19th International Conference on Human Retrovirology
  • 国際学会
• [学会発表] HTLV-1内に存在する新規エンハンサー領域の分子メカニズム解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 松尾美沙希、上野孝治、宮里パオラ、勝屋弘雄、徳永雅仁、野坂生郷、宇都宮與、藤澤順一、佐藤賢文
  • 学会等名: 日本レトロウイルス研究会夏季セミナー (SRC)
• [学会発表] The nature of HTLV-1 provirus in infected individuals analyzed by HTLV-1 DNA capture sequencing (2018)
  • 著者名/発表者名: 勝屋弘雄、イスラム サイフル、宮里パオラ、タンベンジー・ジェック・ヤング、岩瀬早織、松尾美沙希、佐藤知雄、野坂生郷、徳永雅仁、宇都宮與、山岸誠、内丸薫、渡邉俊樹、山野嘉久、佐藤賢文
  • 学会等名: 第5回日本HTLV-1学会学術集会
• [学会発表] HTLV-1内に存在する新規エンハンサー領域の分子メカニズム解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 松尾美沙希、上野孝治、宮里パオラ、勝屋弘雄、徳永雅仁、野坂生郷、宇都宮與、藤澤順一、佐藤賢文
  • 学会等名: 第5回日本HTLV-1学会学術集会
• [学会発表] Molecular Characterization of a New HTLV-1 Enhancer (2018)
  • 著者名/発表者名: 松尾美沙希、上野孝治、宮里パオラ、勝屋弘雄、徳永雅仁、野坂生郷、宇都宮與、藤澤順一、佐藤賢文
  • 学会等名: 第66回日本ウイルス学会学術集会
• [学会発表] HTLV-1-infected Asymptomatic Carriers versus ATL PBMCs: A Single-Cell Transcriptional Profiling Approach (2018)
  • 著者名/発表者名: Benjy Tan Jek Yang, Katsuya Hiroo, Miyazato Paola, Uchiyama Yoshikazu, Sakurai Yasushi, Satou Yorifumi
  • 学会等名: 第66回日本ウイルス学会学術集会
• [学会発表] Possible role of ZC3HAV1 protein in the post-transcriptional regulation of HTLV-1 RNAs (2018)
  • 著者名/発表者名: Paola Miyazato, Benjy Tan Jek Yang, Michiyo Tokunaga, Hiroo Katsuya, Misaki Matsuo, Jumpei Ito, Yasuhiro Murakawa, Yorifumi Satou
  • 学会等名: 第19回熊本エイズセミナ―
• [学会発表] Possible role of ZC3HAV1 protein in the post-transcriptional regulation of HTLV-1 RNAs (2018)
  • 著者名/発表者名: Paola Miyazato, Benjy Tan Jek Yang, Michiyo Tokunaga, Hiroo Katsuya, Misaki Matsuo, Jumpei Ito, Yasuhiro Murakawa, Yorifumi Satou
  • 学会等名: 第41回日本分子生物学会年会
• [学会発表] Implementation of a Bioinformatic pipeline to study HTLV-1 integration sites in NGS data (2018)
  • 著者名/発表者名: Maximiliano Distefano, Benjy Tan Jek Yang, Maria Pineda, Paola Miyazato, Yorifumi Satou, Andrea Mangano
  • 学会等名: ISCB-LA SOIBIO EMBnet 2018
  • 国際学会
• [備考] 熊本大学国際先端医学研究機構エイズ学研究センター佐藤研究室_「RESEARCH」
  • URL: http://www.caids.kumamoto-u.ac.jp/satou/research.html