レトロウイルス中和抗体産生制御遺伝子の実体と作用機序の解明

• 研究課題/領域番号: 19H03481
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分49060:ウイルス学関連
• 研究機関: 近畿大学
• 研究代表者: 宮澤 正顯 近畿大学, 医学部, 教授 (60167757)
• 研究分担者: 博多 義之 近畿大学, 医学部, 講師 (30344500) ; 塚本 徹雄 近畿大学, 医学部, 助教 (80750223)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2021年度)
• 配分額: 17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円); 2021年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円); 2020年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2019年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
• キーワード: 中和抗体 / 宿主因子 / APOBEC3 / ゲノム編集 / ノックインマウス / 免疫組織化学 / Bリンパ球 / 胚中心 / レトロウイルス / 細胞質 / タンパク質局在 / 宿主遺伝子 / 細胞内局在 / 骨髄

研究開始時の研究の概要

本研究計画では、以下の科学的問いを実験的に検証する： ① シチジンデアミナーゼAPOBEC3は、Bリンパ球の核内に局在するか？APOBEC3発現や核内局在は、レトロウイルス感染によって誘導または増強されるか？AID欠損下では、その機能を補うためAPOBEC3が核内に局在するようになるか？AID/APOBEC3両欠損下でもウイルス中和抗体が産生されるか？ ② APOBEC3はウイルス抗原特異的B細胞を感染から保護することにより、中和抗体産生能を維持させるのか？ ③ Rfv3遺伝子の実体は本当にAPOBEC3多型か？中和抗体産生を制御しているのは、連鎖する別の遺伝子ではないのか？

研究成果の概要

ウイルス中和抗体産生を制御する宿主因子の解明は、効率的なワクチン開発に必須である。我々はマウスレトロウイルス感染時に中和抗体産生を制御する宿主遺伝子の同定過程で、レトロウイルス複製制限因子APOBEC3の多型を見出した。そこで、APOBEC3がBリンパ球で直接抗体産生を制御しうるか解析した。APOBEC3タンパク質は生体内でBリンパ球に検出され、その発現は胚中心細胞で特に高かった。しかし、APOBEC3は核には分布せず、抗原刺激後もその発現量は変化しなかった。APOBEC3存在下ではウイルス粒子に不全型が増え、Bリンパ球が感染から護られることと相まって、抗体産生に結び付くと考えられた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

従来解析が困難であったAPOBEC3の生体内局在を、CRISPR-Cas9法によるタグノックインマウス作製で初めて明らかにした。APOBEC3がウイルス中和抗体産生を制御する機構として、Bリンパ球における体細胞突然変異誘発の関与が仮定されていたが、否定的となった。このノックインマウスは、今後炎症や発がん過程におけるAPOBEC3発現と局在の変化を解析するのに有用である。
ウイルス中和抗体産生制御機序の解明は感染防御ワクチン開発の基礎であり、今回Bリンパ球におけるウイルス感染制限と不全粒子による免疫刺激が示唆されたことから、サブユニットワクチンやmRNAワクチンの優位性が支持される。

研究成果

• [雑誌論文] Distinctive high expression of antiretroviral APOBEC3 protein in mouse germinal center B cells (2022)
  • 著者名/発表者名: Shota Tsukimoto, Yoshiyuki Hakata, Sachiyo Tsuji-Kawahara, Takuji Enya, Tetsuo Tsukamoto, Seiya Mizuno, Satoru Takahashi, Shinichi Nakao and Masaaki Miyazawa
  • 雑誌名: Viruses 巻: 14 号: 4 ページ: 832-832
  • DOI: 10.3390/v14040832
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Anti-prion activity of cellulose ether is impaired in mice lacking pre T-cell antigen receptor α, T-cell receptor δ, or lytic granule function (2022)
  • 著者名/発表者名: Teruya Kenta、Oguma Ayumi、Takahashi Satoko、Watanabe-Matsui Miki、Tsuji-Kawahara Sachiyo、Miyazawa Masaaki、Doh-ura Katsumi
  • 雑誌名: International Immunopharmacology 巻: 107 ページ: 108672-108672
  • DOI: 10.1016/j.intimp.2022.108672
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] DOCK8-expressing T follicular helper cells newly generated beyond self-organized criticality cause systemic lupus erythematosus (2022)
  • 著者名/発表者名: Shiozawa Shunichi, Tsumiyama Ken, Miyazaki Yumi, Uto Kenichi, Sakurai Keiichi, 他20名省略, Miyazawa Masaaki, Shiozawa Kazuko
  • 雑誌名: iScience 巻: 25 号: 1 ページ: 103537-103537
  • DOI: 10.1016/j.isci.2021.103537
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 感染免疫から考えるCOVID-19検査の使い方： 基礎編 (2022)
  • 著者名/発表者名: 宮澤正顯, 時田章史
  • 雑誌名: 外来小児科 巻: 25 ページ: 16-23
  • 査読あり
• [雑誌論文] 感染免疫から考えるCOVID-19検査の使い方： 臨床編 (2022)
  • 著者名/発表者名: 時田章史, 鈴木光幸, 宮澤正顯
  • 雑誌名: 外来小児科 巻: 25 ページ: 24-32
  • 査読あり
• [雑誌論文] Putative contributions of circadian clock and sleep in the context of SARS-CoV-2 infection (2020)
  • 著者名/発表者名: Meira e Cruz Miguel、Miyazawa Masaaki、Gozal David
  • 雑誌名: European Respiratory Journal 巻: 55 号: 6 ページ: 2001023-2001023
  • DOI: 10.1183/13993003.01023-2020
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] An autopsy case of acute myocarditis with unique lymph node findings characterized by the proliferation of reactive plasmablasts (2020)
  • 著者名/発表者名: Ohtani Haruo、Nozaki Yoshihiro、Murakami Takashi、Lin Lisheng、Shiono Junko、Miyazawa Masaaki
  • 雑誌名: Journal of Clinical and Experimental Hematopathology 巻: 60 号: 3 ページ: 108-112
  • DOI: 10.3960/jslrt.20023
  • NAID: 130007907559
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Immunopathogenesis of SARS-CoV-2-induced pneumonia: lessons from influenza virus infection (2020)
  • 著者名/発表者名: Miyazawa Masaaki
  • 雑誌名: Inflammation and Regeneration 巻: 40 号: 1 ページ: 39-39
  • DOI: 10.1186/s41232-020-00148-1
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Deaminase-Independent Mode of Antiretroviral Action in Human and Mouse APOBEC3 Proteins (2020)
  • 著者名/発表者名: Hakata Yoshiyuki、Miyazawa Masaaki
  • 雑誌名: Microorganisms 巻: 8 号: 12 ページ: 1976-1976
  • DOI: 10.3390/microorganisms8121976
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Intracellular delivery of a peptide nucleic acid-based hybrid of an autophagy inducing peptide with a cell-penetrating peptide (2020)
  • 著者名/発表者名: Hakata Yoshiyuki、Ishikawa Suzuka、Ohtsuki Takashi、Miyazawa Masaaki、Kitamatsu Mizuki
  • 雑誌名: Organic & Biomolecular Chemistry 巻: 18 号: 10 ページ: 1978-1986
  • DOI: 10.1039/c9ob02559f
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mouse APOBEC3 interferes with autocatalytic cleavage of murine leukemia virus Pr180gag-pol precursor and inhibits Pr65gag processing (2019)
  • 著者名/発表者名: Hakata Yoshiyuki、Li Jun、Fujino Takahiro、Tanaka Yuki、Shimizu Rie、Miyazawa Masaaki
  • 雑誌名: PLOS Pathogens 巻: 15 号: 12 ページ: e1008173-e1008173
  • DOI: 10.1371/journal.ppat.1008173
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] U3-1402 sensitizes HER3-expressing tumors to PD-1 blockade by immune activation (2019)
  • 著者名/発表者名: Haratani Koji、Yonesaka Kimio、Takamura Shiki、Maenishi Osamu、Kato Ryoji、Takegawa Naoki、Kawakami Hisato、Tanaka Kaoru、Hayashi Hidetoshi、Takeda Masayuki、Maeda Naoyuki、Kagari Takashi、Hirotani Kenji、Tsurutani Junji、Nishio Kazuto、Doi Katsumi、Miyazawa Masaaki、Nakagawa Kazuhiko
  • 雑誌名: Journal of Clinical Investigation 巻: 130 号: 1 ページ: 374-388
  • DOI: 10.1172/jci126598
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Interstitial-resident memory CD8+ T cells sustain frontline epithelial memory in the lung. (2019)
  • 著者名/発表者名: Takamura, S., Kato, S., Motozono, C., Shimaoka, T., Ueha, S., Matsuo, K., Miyauchi, K., Masumoto, T., Katsushima, A., Nakayama, T., Tomura, M., Matsushima, K., Kubo, M. & Miyazawa, M.
  • 雑誌名: J Exp Med. 巻: 216 号: 12 ページ: 2736-2747
  • DOI: 10.1084/jem.20190557
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A leucine zipper-based peptide hybrid delivers functional Nanog protein inside the cell nucleus. (2019)
  • 著者名/発表者名: Yoshiyuki Hakata, Hiroyuki Michiue, Takashi Ohtsuki, Masaaki Miyazawa and Mizuki Kitamatsu
  • 雑誌名: Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters 巻: 29 号: 7 ページ: 878-881
  • DOI: 10.1016/j.bmcl.2019.02.004
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] フレンドウイルス感染マウスにおける白血病発症機構 (2019)
  • 著者名/発表者名: 塚本徹雄, 河原佐智代, 宮澤正顯
  • 雑誌名: Bio Clinica 巻: 34 ページ: 43-49
  • 査読あり
• [学会発表] 新型コロナワクチン職域接種における副反応の検討 (2022)
  • 著者名/発表者名: 藤本美香、肥田仁一、杉本圭相、宮澤正顯、東田有智
  • 学会等名: 第119回日本内科学会総会・講演会
• [学会発表] Role of T-cell response in the control of SARS-CoV-2 infection in the lung (2021)
  • 著者名/発表者名: Masaaki Miyazawa
  • 学会等名: International Symposium: Experience in the diagnosis and treatment of COVID-19 and its complications
  • 国際学会
• [学会発表] 高周波加熱の生体内効果とウイルス感染症への応用 (2021)
  • 著者名/発表者名: 宮澤正顯
  • 学会等名: 第15回 日本電磁波エネルギー応用学会シンポジウム
  • 招待講演
• [学会発表] 新型コロナウイルス感染症の病態と宿主免疫応答 (2021)
  • 著者名/発表者名: 宮澤正顯
  • 学会等名: 抗加齢医学会専門医・指導士認定委員会主催 大阪／基礎・受験編講習会
  • 招待講演
• [学会発表] ウイルス感染による肺炎の発症機構と免疫学的記憶 (2020)
  • 著者名/発表者名: 宮澤正顯
  • 学会等名: 第27回 日本脊椎・脊髄神経手術手技学会
  • 招待講演
• [学会発表] 新型コロナウイルスとの正しい向き合い方 (2020)
  • 著者名/発表者名: 宮澤正顯
  • 学会等名: 全日本鍼灸学会第40回近畿支部学術集会
  • 招待講演
• [学会発表] 新型コロナウイルス対策から見た都市と住宅 (2020)
  • 著者名/発表者名: 宮澤正顯
  • 学会等名: 公益社団法人都市住宅学会大会第28回学術講演会
  • 招待講演
• [学会発表] 新型コロナウイルスと宿主免疫応答 (2020)
  • 著者名/発表者名: 宮澤正顯
  • 学会等名: 2020年度第3回日本抗加齢医学会メディアセミナー
  • 招待講演
• [学会発表] 感染症の時代を生きる (2020)
  • 著者名/発表者名: 宮澤正顯
  • 学会等名: データヘルス・予防サービス見本市2020
  • 招待講演
• [学会発表] Physiological tissue and subcellular localization of APOBEC3 protein revealed by the development of FLAG knock-in mice (2019)
  • 著者名/発表者名: Masaaki Miyazawa, Shota Tsukimoto, Seiya Mizuno, Fumihiro Sugiyama, Satoru Takahashi, and Yoshiyuki Hakata
  • 学会等名: The 31st International Workshop on Retroviral Pathogenesis
  • 国際学会
• [図書] 解明病理学第4版 病気のメカニズムを解く (2021)
  • 著者名/発表者名: 青笹 克之、加藤 光保、金井 弥栄、菅野 祐幸
  • 総ページ数: 884
  • 出版者: 医歯薬出版
  • ISBN: 9784263732038
• [図書] 創薬研究者・アカデミア研究者が知っておくべき最新の免疫学とその応用技術 (2021)
  • 著者名/発表者名: 執筆者:101名、技術情報協会
  • 総ページ数: 598
  • 出版者: 技術情報協会
  • ISBN: 9784861048562
• [図書] 解明病理学第４版（青笹克之、加藤光保、 菅野祐幸編） (2021)
  • 著者名/発表者名: 宮澤正顯
  • 出版者: 医歯薬出版
• [図書] ペプチド創薬の最前線 (2019)
  • 著者名/発表者名: 木曽良明
  • 総ページ数: 265
  • 出版者: シーエムシー出版
  • ISBN: 9784781314174
• [備考] 近畿大学医学部免疫学教室
  • URL: https://www.med.kindai.ac.jp/immuno/
• [備考] がんやエイズの原因となる「レトロウイルス」の働きを阻害する新しい仕組みを世界で初めて解明
  • URL: https://www.news2u.net/releases/167662?fbclid=IwAR3jxR9niWGaJFUozYqmsf8tgAHjYWIoLyspkcMpdaLR7laR4bQHl4gcqZE