HTLV-1ウイルスゲノムの不安定性と成人T細胞白血病の臨床検査への応用

• 研究課題/領域番号: 20K07670
• 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50020:腫瘍診断および治療学関連
• 研究機関: 国立感染症研究所
• 研究代表者: 倉光 球 国立感染症研究所, 次世代生物学的製剤研究センター, 室長 (00566383)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2022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); 2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2020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: HTLV-1 / genomic deletion / provirus / digital PCR / Adult T-cell Leukemia / 成人T細胞白血病 / ゲノム不安定性 / 遺伝子欠失 / 定量PCR / デジタルPCR

研究開始時の研究の概要

HTLV-1は、成人T細胞白血病（Adult T-cell leukemia, ATL）の原因となるレトロウイルス
である。感染者の95％は生涯無症候であるが、5％でATLが発症する。ATLには高頻度で5'LTRやgag-pol領域等のHTLV-1ゲノムの欠失があることが知られるが、無症候者のHTLV-1ゲノムの欠失は極めて稀である。このことから、HTLV-1ゲノム欠失は約半数のATLのバイオマーカーになると考えられる。本研究においてHTLV-1ゲノム欠失の臨床における実態と欠失のメカニズムを解析し、ATLの早期発見マーカーとして臨床検査におけるHTLV-1ゲノム欠失検出法を開発する。

研究成果の概要

成人T細胞白血病（ATL）では高頻度にHTLV-1ゲノムの欠失があることが知られ、プロウイルスゲノム欠失検出の臨床検査への応用のため、定量的測定法の開発を検討した。
HTLV-1特異的プライマー・プローブを3セット設計し、デジタルPCR法でmultiplex (3-plex)化してHTLV-1各遺伝子領域の相対比の測定を試みた。臨床検体等の検討の結果proviral load 1.0%以上で、pX領域に対して20%以上の違いの欠失が検出できた。またATLの一部では欠失型が極めて高い割合で検出できた。本研究によりデジタルPCRで、HTLV-1ゲノム欠失を定量的かつ高感度に検出できることを示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

成人T細胞白血病（ATL）では、高頻度にHTLV-1ゲノムの欠失があることが知られ、また欠失型のプロウイルスを有するATLでは、完全型と比べて治療成績が異なることが報告されたことから、臨床検査でATL発症者のプロウイルスの欠失を簡便かつ鋭敏に捉えることは、治療戦略の策定にも役立ち重要と考えられる。本研究で開発したデジタルPCR法で、一部のATLでは欠失型プロウイルスが極めて高い割合を占めることを示ことが出来、プロウイルス欠失を定量的かつ高感度に検出できることを示した。臨床検査への応用が可能であることが確認された意義は大きいと考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] How we secured a COVID-19 convalescent plasma procurement scheme in Japan. (2021)
  • 著者名/発表者名: Terada M, Kutsuna S, Togano T, et al.
  • 雑誌名: Transfusion 巻: 61(7) 号: 7 ページ: 1998-2007
  • DOI: 10.1111/trf.16541
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] No SARS-CoV-2 RNA detected in the convalescent plasma of COVID-19 patients with different disease severity (2021)
  • 著者名/発表者名: Hidetoshi Nomoto, Satoshi Kutsuna, Kazu Okuma, Madoka Kuramitsu, Kenta Tezuka, Emi Ikebe, Sho Saito, Noriko Kinoshita, Mari Terada, Mio Endo, Tetsuya Suzuki, Yusuke Miyazato, Takato Nakamoto, Makoto Inada, Isao Hamaguchi, Norio Ohmagari.
  • 雑誌名: J Infect Chemother. 巻: 27(4) 号: 4 ページ: 653-655
  • DOI: 10.1016/j.jiac.2021.01.004
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] First case of molecularly identified and genetically characterized human T-cell leukemia virus type 2 infection in a pregnant woman in non-endemic Japan (2021)
  • 著者名/発表者名: Kuramitsu Madoka、Okuma Kazu、Horiya Madoka、Sekizuka Tsuyoshi、Kaneko Noriaki、Saito Ema、Sokunaga Jun、Kuroda Makoto、Hamaguchi Isao
  • 雑誌名: Journal of Virological Methods 巻: 287 ページ: 114005-114005
  • DOI: 10.1016/j.jviromet.2020.114005
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Establishment of a novel diagnostic test algorithm for human T-cell leukemia virus type 1 infection with line immunoassay replacement of western blotting: a collaborative study for performance evaluation of diagnostic assays in Japan, (2020)
  • 著者名/発表者名: Okuma K, Kuramitsu M, Niwa T, et al.(40人中17番目)
  • 雑誌名: Retrovirology 巻: 17 号: 1 ページ: 26-26
  • DOI: 10.1186/s12977-020-00534-0
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Activation of PERK-ATF4-CHOP pathway as a novel therapeutic approach for efficient elimination of HTLV-1-infected cells (2020)
  • 著者名/発表者名: Ikebe E, Matsuoka S, Tezuka K, Kuramitsu M, Okuma K, Nakashima M,, Seiichiro Kobayashi S, Makiyama J, Yamagishi M, Oyadomari S, Uchimaru K, Hamaguchi I
  • 雑誌名: Blood adv 巻: 4 号: 9 ページ: 1845-1858
  • DOI: 10.1182/bloodadvances.2019001139
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Frequent horizontal and mother-to-child transmission may contribute to high prevalence of STLV-1 infection in Japanese macaques (2020)
  • 著者名/発表者名: Murata Megumi、Yasunaga Jun-ichirou、Washizaki Ayaka、Seki Yohei、Kuramitsu Madoka、Tan Wei Keat、Hu Anna、Okuma Kazu、Hamaguchi Isao、Mizukami Takuo、Matsuoka Masao、Akari Hirofumi
  • 雑誌名: Retrovirology 巻: 17 号: 1 ページ: 1-10
  • DOI: 10.1186/s12977-020-00525-1
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] HTLV-1 targets human placental trophoblasts in seropositive pregnant women (2020)
  • 著者名/発表者名: Tezuka Kenta、Fuchi Naoki、Okuma Kazu、Tsukiyama Takashi、Miura Shoko、Hasegawa Yuri、Nagata Ai、Komatsu Nahoko、Hasegawa Hiroo、Sasaki Daisuke、Sasaki Eita、Mizukami Takuo、Kuramitsu Madoka、Matsuoka Sahoko、Yanagihara Katsunori、Miura Kiyonori、Hamaguchi Isao
  • 雑誌名: Journal of Clinical Investigation 巻: 130 号: 11 ページ: 6171-6186
  • DOI: 10.1172/jci135525
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A high-throughput detection method for the clonality of Human T-cell leukemia virus type-1-infected cells in vivo (2020)
  • 著者名/発表者名: Saito M, Hasegawa H, Yamauchi S, Nakagawa S, Sasaki D, Nao N, Tanio M, Wada Y, Matsudaira T, Momose H, Kuramitsu M, Yamagishi M, Nakashima M, Nakahata S, Iha H, Ogata M, Imaizumi Y, Uchimaru K, Morishita K, Watanabe T, Miyazaki Y, Yanagihara K.
  • 雑誌名: Int J Hematol. 巻: 112 号: 3 ページ: 300-306
  • DOI: 10.1007/s12185-020-02935-5
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Elucidation of the mechanism of transplacental and horizontal HTLV-1 transmission using a novel cell-free infection system (2023)
  • 著者名/発表者名: Koh Nagata, Kenta Tezuka, Madoka Kuramitsu, Naoki Fuchi, Yuri Hasegawa, Kiyonori Miura, Isao Hamaguchi
  • 学会等名: 日本産科婦人科学会
• [学会発表] イムノクロマト法による新規HTLV-1抗体検査法の性能評価―多施設共同研究 (2022)
  • 著者名/発表者名: 倉光球、石塚賢治、久保田龍二、佐藤知雄、山野嘉久、橋倉悠輝、梅北邦彦、野坂生郷、長谷川寛雄、三浦清徳、宇都宮與、高起良、相良康子、蕎麦田理英子、佐竹正博、浜口功
  • 学会等名: 第８回日本HTLV-1学会学術集会