研究課題
基盤研究(S)
HSV本申請課題では、研究代表者が長年の基礎研究で蓄積してきた様々な感染現象に関する知見を基盤に、先端的テクノロジーにより紐解く各感染現象を生体レベルのin depth解析に落とし込み、多階層的知見をHSV の増殖・病態発現機構の全体像として統合的に理解することを目標とする。また、HSV感染によるダイナミックな細胞内環境の変化は、生物学に数々のCutting-edge をもたらしてきたことから、本研究でもHSVの基礎研究から新たな生命現象機構の解明を試みる。
本申請課題では、研究代表者が長年の基礎研究で蓄積してきた様々な感染現象に関する知見を基盤に、先端的テクノロジーにより紐解く各感染現象を生体レベルのin depth解析に落とし込み、多階層的知見を単純ヘルペスウイルス(HSV)の増殖・病態発現機構の全体像として統合的に理解することを目標としている。今期は、以下の知見を得た。1. HSV粒子の核膜通過に必須なウイルス因子であるNEC(Nuclear egress complex)に対するインターラクトーム解析を通じて同定した宿主因子に関して、KO細胞を樹立したところ、従来のNEC機能とは全く異なる内因性免疫に関する表現系が得られ、かつ、その表現系がNEC依存的であることも確認された。本知見は、HSV病態発現に極めて重要とされる内因性免疫の新規制御機構を紐解く知見であり、その制御機構は広域の生物学への波及効果が期待できる。また、KOマウスと遺伝子組換えウイルスを併用したin vivo解析より、他の代表的な内因性免疫実行因子をHSVが回避する分子機構がHSV脳炎の発症を司ることを解明後、本分子機構を基盤とし、アデノ随伴ウイルスベクターを用いたHSV脳炎治療戦略も確立しつつある。2. HSV主要エンベロープ蛋白質gBのAsn-141におけるN型糖鎖修飾が、生体レベルにおいて、初感染時および再感染時に複数の生物学的意義を有することを解明した。さらに、本研究を通じて確立したスクリーニング系を用いて、抗体依存性細胞傷害(ADCC)活性とウイルス蛋白質に関する包括的な知見を得た。今後は、本スクリーニング結果を基盤に、HSV病態発現におけるADCC活性のインパクトに関して、さらに詳細な解析を試みる計画である。
3: やや遅れている
本申請課題では、① HSV輸送機構・粒子成熟機構の解明、② HSV遺伝子発現の不均一性の解明、③ 生体レベルにおけるHSV宿主免疫・抵抗性回避機構の解明、を試みている。本年度は、昨年度、不足気味であった多階層的知見を単純ヘルペスウイルス(HSV)の増殖・病態発現機構の全体像として統合的に理解するという点に関しては、当初計画通りの進捗が得られた。また、①および③と異なり、昨年度、国際学術誌に知見を発表できなかった②に関しても、結果を取りまとめる段階に至ったことから、本研究はバランスよく推移していると思われる。しかしながら、本申請課題の重要な柱の1つであるHSV輸送機構・粒子成熟機構の解明に関しては、ユニークな副次的な成果が得られた一方で、HSV輸送機構・粒子成熟機構そのものに関しては、タスクが分散してしまい、当初の期待ほどの結果を得ることができなかった。また、②の知見が国際学術誌の掲載段階までは至らなかったことを鑑みると、本研究は全体としてはやや遅れていると判断された。
引き続き、① HSV輸送機構・粒子成熟機構の解明、② HSV遺伝子発現の不均一性の解明、③ 生体レベルにおけるHSV宿主免疫・抵抗性回避機構の解明を柱に、各感染現象を生体レベルのin depth解析に落とし込み、多階層的知見を単純ヘルペスウイルス(HSV)の増殖・病態発現機構の全体像の統合的理解を目指す。①に関しては、昨年度の計画通り、SLC35E1の知見を基盤に、ファミリー分子にも解析を拡張することで、核膜間領域への物質のやり取りとHSV粒子の核膜通過に関して、さらなる知見の積み上げを再度、試みる。また、HSV粒子の最終エンベロープ獲得を司る宿主因子に関しても、粒子形成の場へのリクルートメント機構が明らかとなりつつあることから、超解像顕微鏡や電子顕微鏡を駆使した詳細な解析を継続する。②に関しては、確立したHSV遺伝子発現の不均一性の可視化・分離系を駆使し、HSV遺伝子発現の不均一性に関与するウイルス蛋白質に関する解析を継続する。また、ウイルス蛋白質と相互作用することで、HSV遺伝子発現に関与が示唆されている宿主因子に関しても、本結合に必要なウイルス因子における最小アミノ酸を同定済みであることから、部位特異的に変異を導入した組換えウイルスを作出し、培養細胞系のみならず、マウスモデルにおける本相互作用の生物学的意義の解明を目指す。③に関しては、同定したNECによる内因性免疫制御機構に関する解析を継続すること、および、他の内因性免疫回避機構に着目したアデノ随伴ウイルスベクターを用いたHSV脳炎治療戦略に関して、実際に、脳内におけるウイルス産生量が、モデルと同様の増減を示すのか検証することで、さらなる概念実証(POCの獲得)を目指す。
A: 研究領域の設定目的に照らして、期待どおりの進展が認められる
すべて 2023 2022 2021 2020 その他
すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 2件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 10件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 4件、 招待講演 4件) 図書 (3件) 備考 (2件) 産業財産権 (1件)
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https://www.ims.u-tokyo.ac.jp/Kawaguchi-lab/KawaguchiLabTop.html
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