神経細胞に特異的なエンテロウイルス71新規受容体の同定と機能解析

• 研究課題/領域番号: 19K07585
• 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49060:ウイルス学関連
• 研究機関: 国立感染症研究所
• 研究代表者: 西村 順裕 国立感染症研究所, ウイルス第二部, 主任研究官 (00392316)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2022年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 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: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: ウイルス / 受容体 / 手足口病 / エンテロウイルス71 / 中枢神経 / 神経細胞 / ヘパラン硫酸

研究開始時の研究の概要

ウイルスは、感染を開始するために、細胞表面の受容体に結合する。この受容体を同定・解明することは、ウイルス感染環の理解において非常に重要である。手足口病の病原ウイルスのひとつにエンテロウイルス71(EV71)がある。EV71感染による症状は一般に軽いが、重篤な中枢神経疾患（髄膜炎・脳炎・脳症・神経原性肺水腫など）を起こし死に至ることがある。本研究では、「神経細胞に特異的なEV71受容体が存在する」との仮説を立て、新規受容体の同定と機能解析を目指す。

研究実績の概要

ウイルスは細胞表面に存在する受容体に結合し、細胞内への侵入を開始する。このウイルス特異的な受容体を同定・解明することは、ウイルス感染初期過程を理解するために非常に重要である。エンテロウイルス71においては、膜貫通型の蛋白質受容体としてP-selectin glycoprotein ligand-1（PSGL-1）とscavenger receptor class B member 2が報告されている。さらに、エンテロウイルス71はヘパラン硫酸にも結合する。しかし、これらの分子は中枢神経に特異的に発現されているわけではないため、既知の受容体によりエンテロウイルス71の神経指向性を説明するのは困難である。本研究では、神経細胞に特異的に発現するエンテロウイルス71受容体が存在すると仮定し、その受容体の同定と機能解析を目的とする。
今年度はJurkat細胞を用い、エンテロウイルス71感染におけるヘパラン硫酸の役割を検討した。まず、Jurkat細胞の主要な受容体であるPSGL-1をCRISPR/Cas9でノックアウトした細胞（Jurkat-PSGL-1-KO細胞）を樹立した。Jurkat-PSGL-1-KO細胞ではエンテロウイルス71の感染性が大きく低下していた。したがって、Jurkat細胞における主要な受容体はやはりPSGL-1であり、ヘパラン硫酸はエンテロウイルス71の感染初期過程に対して大きくは関与していないことが示唆された。今回樹立したJurkat-PSGL-1-KO細胞は、PSGL-1以外のエンテロウイルス71受容体の解析に有用と考えられた。

現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

未知受容体の同定に向け計画していた実験が計画通りに進行しなかったため。

今後の研究の推進方策

Jurkat-PSGL-1-KO細胞を用いてのエンテロウイルス71感染性の解析、新規受容体の機能解析を検討している。

研究成果

• [雑誌論文] Concurrent outbreaks of circulating vaccine-derived poliovirus types 1 and 2 affecting the Republic of the Philippines and Malaysia, 2019?2021 (2022)
  • 著者名/発表者名: Snider CJ, Boualam L, Tallis G, Takashima Y, Abeyasinghe R, Lo YR, Grabovac V, Avagyan T, Aslam SK, Eltayeb AO, Aung KD, Wang X, Shrestha A, Ante-Orozco C, Silva MWT, Lapastora-Sucaldito N, Apostol LNG, Jikal MBH, Miraj W, Lodhi F, Kim HJ, Rusli N, Thorley BR, Kaye MB, Nishimura Y, Arita M, Sani JAM, Rundi C, Feldon K.
  • 雑誌名: Vaccine 巻: - ページ: A58-A69
  • DOI: 10.1016/j.vaccine.2022.02.022
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著