HIV経直腸粘膜感染の防御免疫機序の解明

• 研究課題/領域番号: 21H02745
• 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: 国立感染症研究所
• 研究代表者: 俣野 哲朗 国立感染症研究所, 副所長, 副所長 (00270653)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2023年度)
• 配分額: 17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円); 2023年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2022年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2021年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
• キーワード: 感染免疫学 / 感染症 / 微生物 / 細胞傷害性T細胞 / 粘膜免疫 / ウイルス / ワクチン / 免疫学 / 微生物学 / 微生物學

研究開始時の研究の概要

経粘膜感染は主要なウイルス伝播経路の一つであり、その防御に結びつく免疫機序の解明は学術的にも感染症克服の観点からも重要である。本研究では、経粘膜感染を生じる代表的ウイルスであるHIV（ヒト免疫不全ウイルス）を対象とし、粘膜上皮バリア通過後の粘膜下感染・増殖の阻止による感染成立防御の可能性を検討し、その防御免疫機序の解明を進める。本研究で得られる成果は、ウイルス経粘膜感染防御に向けたワクチン開発等の戦略基盤として極めて重要と考えられる。

研究成果の概要

本研究は、個体から個体へのウイルス感染伝播の防御機序の解明をテーマとし、主要な感染伝播経路である経粘膜感染のうち、粘膜上皮細胞に感染せず粘膜上皮バリアを通過する代表的ウイルスであるHIV・SIVについて、経粘膜感染防御過程を明らかにすることを主目的とした。感染初期の直腸粘膜局所のSIV増殖過程を解析する系を構築し、我々の開発したワクチンの接種サルにおいて、SIV経直腸チャレンジ後数日間の直腸粘膜でのSIV増殖抑制を示唆する結果を得た。本研究成果は、HIV粘膜曝露後初期の全身感染成立前における粘膜下局所のワクチン誘導免疫によるウイルス増殖制御過程解明に貢献するものとして重要である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、個体から個体へのウイルス感染伝播の防御機序の解明をテーマとし、主要な感染伝播経路である経粘膜感染のうち、粘膜上皮細胞に感染せず粘膜上皮バリアを通過する代表的ウイルスであるHIVの経粘膜感染防御過程の解明に結びつくものである。ワクチン開発を含む、HIV感染防御法の開発への貢献という観点で社会的意義は大きい。粘膜下局所の防御過程に関する知見獲得は、新規性が高く、学術的にも高い意義を有している。

研究成果

• [国際共同研究] NIHE（国立衛生疫学研究所）(ベトナム)
• [国際共同研究] NMIMR（野口記念医学研究所）(ガーナ)
• [国際共同研究] George Washington University/NIH/NIAID/Northwestern University(米国)
• [国際共同研究] NMIMR(ガーナ)
• [国際共同研究] NIHE(ベトナム)
• [国際共同研究] George Washington University/NIH(米国)
• [国際共同研究] University of Ghana(ガーナ)
• [雑誌論文] HIV-1 RNAs whose transcription initiates from the third deoxyguanosine of GGG tract in the 5′ long terminal repeat serve as a dominant genome for efficient provirus DNA formation (2024)
  • 著者名/発表者名: Yoshida Takeshi、Kasuya Yuho、Yamamoto Hiroyuki、Kawai Gota、Hanaki Ken-ichi、Matano Tetsuro、Masuda Takao
  • 雑誌名: Journal of Virology 巻: 98 号: 2
  • DOI: 10.1128/jvi.01825-23
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Longitudinal analysis of microbiome composition in Ghanaians living with HIV-1 (2024)
  • 著者名/発表者名: Runtuwene Lucky Ronald、Parbie Prince Kofi、Mizutani Taketoshi、Ishizaka Aya、Matsuoka Saori、Abana Christopher Zaab-Yen、Kushitor Dennis、Bonney Evelyn Yayra、Ofori Sampson Badu、Kiyono Hiroshi、Ishikawa Koichi、Ampofo William Kwabena、Matano Tetsuro
  • 雑誌名: Frontiers in Microbiology 巻: 15 ページ: 1359402-1359402
  • DOI: 10.3389/fmicb.2024.1359402
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Plasmacytoid dendritic cells stimulated with Lactococcus lactis strain Plasma produce soluble factors to suppress SARS-CoV-2 replication (2023)
  • 著者名/発表者名: Ishii Hiroshi、Jounai Kenta、Tsuji Ryohei、Ohshio Konomi、Kaneda Daiki、Okazaki Midori、Harada Shigeyoshi、Fujiwara Daisuke、Matano Tetsuro
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 662 ページ: 26-30
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2023.04.046
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] HTLV-1 Proliferation after CD8 + Cell Depletion by Monoclonal Anti-CD8 Antibody Administration in Latently HTLV-1-Infected Cynomolgus Macaques (2023)
  • 著者名/発表者名: Midori Nakamura-Hoshi, Takushi Nomura, Masako Nishizawa, Trang Thi Thu Hau, Hiroyuki Yamamoto, Midori Okazaki, Hiroshi Ishii, Kenzo Yonemitsu, Yuriko Suzaki, Yasushi Ami, and Tetsuro Matano
  • 雑誌名: Microbiology Spectrum 巻: 11(4) 号: 4
  • DOI: 10.1128/spectrum.01518-23
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Breadth and Durability of SARS-CoV-2-Specific T Cell Responses following Long-Term Recovery from COVID-19 (2023)
  • 著者名/発表者名: Dang Thi Thu Thao、Anzurez Alitzel、Nakayama-Hosoya Kaori、Miki Shoji、Yamashita Kazuo、de Souza Mark、Matano Tetsuro、Kawana-Tachikawa Ai
  • 雑誌名: Microbiology Spectrum 巻: 11 号: 4
  • DOI: 10.1128/spectrum.02143-23
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Sendai virus particles carrying target virus glycoproteins for antibody induction (2022)
  • 著者名/発表者名: Ishii Hiroshi、Nakamura-Hoshi Midori、Shu Tsugumine、Matano Tetsuro
  • 雑誌名: Vaccine 巻: 40 号: 16 ページ: 2420-2431
  • DOI: 10.1016/j.vaccine.2022.03.008
  • 査読あり
• [雑誌論文] Env-independent protection of intrarectal SIV challenge by vaccine induction of Gag/Vif-specific CD8+ T cells but not CD4+ T cells (2022)
  • 著者名/発表者名: Ishii Hiroshi、Terahara Kazutaka、Nomura Takushi、Okazaki Midori、Yamamoto Hiroyuki、Shu Tsugumine、Sakawaki Hiromi、Miura Tomoyuki、Watkins David I.、Matano Tetsuro
  • 雑誌名: Molecular Therapy 巻: 30 号: 5 ページ: 2048-2057
  • DOI: 10.1016/j.ymthe.2022.02.023
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Super high-resolution single-molecule sequence-based typing of HLA class I alleles in HIV-1 infected individuals in Ghana (2022)
  • 著者名/発表者名: Nii-Trebi Nicholas I.、Matsuoka Saori、Kawana-Tachikawa Ai、Bonney Evelyn Y.、Abana Christopher Z.、Ofori Sampson B.、Mizutani Taketoshi、Ishizaka Aya、Shiino Teiichiro、Ohashi Jun、Naruse Taeko K.、Kimura Akinori、Kiyono Hiroshi、Ishikawa Koichi、Ampofo William K.、Matano Tetsuro
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 17 号: 6 ページ: e0269390-e0269390
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0269390
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Association of envelope-specific B-cell differentiation and viral selective pressure signatures in HIV-1 CRF01_AE infection (2022)
  • 著者名/発表者名: Hau Trang Thi Thu、Nishizawa Masako、Harada Shigeyoshi、Phan My Ha、Kanno Yoshiaki、Nomura Takushi、Matsuoka Saori、Kawana-Tachikawa Ai、Hall William W.、Matano Tetsuro、Nguyen Lan Anh Thi、Yamamoto Hiroyuki
  • 雑誌名: AIDS 巻: 36 号: 12 ページ: 1629-1641
  • DOI: 10.1097/qad.0000000000003323
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Neutralizing-antibody-independent SARS-CoV-2 control correlated with intranasal-vaccine-induced CD8+ T?cell responses (2022)
  • 著者名/発表者名: Ishii H, Nomura T, Yamamoto H, Nishizawa M, Thu Hau TT, Harada S, Seki S, Nakamura-Hoshi M, Okazaki M, Daigen S, Kawana-Tachikawa A, Nagata N, Iwata-Yoshikawa N, Shiwa N, Suzuki T, Park ES, Ken M, Onodera T, Takahashi Y, Kusano K, Shimazaki R, Suzaki Y, Ami Y, Matano T
  • 雑誌名: Cell Reports Medicine 巻: 3 号: 2 ページ: 100520-100520
  • DOI: 10.1016/j.xcrm.2022.100520
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Hierarchy of multiple viral CD8+ T-cell epitope mutations in sequential selection in simian immunodeficiency infection (2022)
  • 著者名/発表者名: Ntim Nana Afia Asante、Ishii Hiroshi、Jomori Moe、Yamamoto Hiroyuki、Matano Tetsuro、Nomura Takushi
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 607 ページ: 124-130
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2022.03.108
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Dysbiotic Fecal Microbiome in HIV-1 Infected Individuals in Ghana (2021)
  • 著者名/発表者名: Parbie Prince Kofi、Mizutani Taketoshi、Ishizaka Aya、Kawana-Tachikawa Ai、Runtuwene Lucky Ronald、Seki Sayuri、Abana Christopher Zaab-Yen、Kushitor Dennis、Bonney Evelyn Yayra、Ofori Sampson Badu、Uematsu Satoshi、Imoto Seiya、Kimura Yasumasa、Kiyono Hiroshi、Ishikawa Koichi、Ampofo William Kwabena、Matano Tetsuro
  • 雑誌名: Frontiers in Cellular and Infection Microbiology 巻: 11 ページ: 646467-646467
  • DOI: 10.3389/fcimb.2021.646467
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Neutralizing Antibody Induction Associated with a Germline Immunoglobulin Gene Polymorphism in Neutralization-Resistant SIVsmE543-3 Infection (2021)
  • 著者名/発表者名: Nomura Yuto、Matsuoka Saori、Okazaki Midori、Kuwata Takeo、Matano Tetsuro、Ishii Hiroshi
  • 雑誌名: Viruses 巻: 13 号: 6 ページ: 1181-1181
  • DOI: 10.3390/v13061181
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Late-phase dominance of a single epitope-specific CD8+ T-cell response in passive neutralizing antibody-infused simian immunodeficiency virus controllers (2021)
  • 著者名/発表者名: Kanno Yoshiaki、Hau Trang Thi Thu、Kurokawa Rise、Nomura Takushi、Nishizawa Masako、Matano Tetsuro、Yamamoto Hiroyuki
  • 雑誌名: AIDS 巻: 35 号: 14 ページ: 2281-2288
  • DOI: 10.1097/qad.0000000000003013
  • 査読あり
• [雑誌論文] Subacute SARS-CoV-2 replication can be controlled in the absence of CD8+?T cells in?cynomolgus?macaques (2021)
  • 著者名/発表者名: Nomura T, Yamamoto H, Nishizawa M, Hau TTT, Harada S, Ishii H, Seki S, Nakamura-Hoshi M, Okazaki M, Daigen S, Kawana-Tachikawa A, Nagata N, Iwata-Yoshikawa N, Shiwa N, Iida S, Katano H, Suzuki T, Park ES, Maeda K, Suzaki Y, Ami Y, Matano T
  • 雑誌名: PLOS Pathogens 巻: 17 号: 7 ページ: 1-16
  • DOI: 10.1371/journal.ppat.1009668
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Nef‐specific CD107a+ CD4+ T‐cell responses in a rhesus macaque (Macaca mulatta) showing partial simian immunodeficiency virus control following passive neutralizing antibody infusion (2021)
  • 著者名/発表者名: Hau Trang Thi Thu、Kanno Yoshiaki、Nishizawa Masako、Nomura Takushi、Matano Tetsuro、Yamamoto Hiroyuki
  • 雑誌名: Journal of Medical Primatology 巻: 51 号: 1 ページ: 56-61
  • DOI: 10.1111/jmp.12551
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] 感染症基礎研究：ベンチからベットへ (2023)
  • 著者名/発表者名: 俣野哲朗
  • 学会等名: 第97回日本感染症学会総会・学術講演会／第71回日本化学療法学会学術集会合同学会
  • 招待講演
• [学会発表] Protective efficacy of intranasal vaccination with a Sendai virus vector expressing a spike antigen against SARS-CoV-2 infection in mice. (2023)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Ishii, Kosuke Miyauchi, Shigeyoshi Harada, Midori Nakamura-Hoshi, Sayuri Seki, Daiki Kaneda, Midori Okazaki, Tetsuro Matano
  • 学会等名: The 12th IAS Conference on HIV Science (IAS 2023)
  • 国際学会
• [学会発表] 抗体誘導ワクチンでHTLV-1感染が制御されたカニクイサルにおけるCD8陽性細胞枯渇実験 (2023)
  • 著者名/発表者名: 中村碧、石井洋、野村拓志、岡﨑みどり、米満研三、須崎百合子、網康至、俣野哲朗
  • 学会等名: 第70回日本ウイルス学会学術集会
• [学会発表] 経鼻S抗原発現ワクチンのマウスにおけるSARS-CoV-2感染防御効果 (2023)
  • 著者名/発表者名: 石井洋、宮内浩典、原田恵嘉、中村碧、関紗由里、金田大樹、岡崎みどり、俣野哲朗
  • 学会等名: 第70回日本ウイルス学会学術集会
• [学会発表] 抗HTLV-1 Env抗体誘導ワクチンのカニクイサルでのHTLV-1感染防御効果 (2023)
  • 著者名/発表者名: 中村碧、石井洋、野村拓志、岡﨑みどり、相内章、長谷川秀樹、米満研三、須崎百合子、網康至、俣野哲朗
  • 学会等名: 第27回日本ワクチン学会・第64回日本臨床ウイルス学会合同学術集会
• [学会発表] ワクチン誘導中和抗体のHTLV-1感染防御効果 (2023)
  • 著者名/発表者名: 中村碧、石井洋、野村拓志、岡﨑みどり、相内章、長谷川秀樹、米満研三、須崎百合子、網康至、俣野哲朗
  • 学会等名: 第9回日本HTLV-1学会学術集会
• [学会発表] Protection against HTLV-1 challenge by vaccination inducing antibodies in macaques. (2023)
  • 著者名/発表者名: Midori Nakamura-Hoshi, Hiroshi Ishii, Takushi Nomura, Midori Okazaki, Yuriko Suzaki, Kenzo Yonemitsu, Yasushi Ami, Tetsuro Matano.
  • 学会等名: The 30th Conference on Retroviruses and Opportunistic Infections (CROI2023)
  • 国際学会
• [学会発表] Protective efficacy of a vaccine inducing anti-Env antibodies against HTLV-1 challenge in cynomolgus macaques. (2022)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Ishii, Midori Nakamura-Hoshi, Takushi Nomura, Midori Okazaki, Yuriko Suzaki, Yasushi Ami, Tetsuro Matano.
  • 学会等名: The 39th Annual Symposium on Nonhuman Primate Models for AIDS, Portland
  • 国際学会
• [学会発表] カニクイサルにおけるEnv抗原発現ワクチン接種がSHIV感染急性期に及ぼす影響の解析． (2022)
  • 著者名/発表者名: 石井洋、野村拓志、中村碧、岡崎みどり、俣野哲朗．
  • 学会等名: 第36回日本エイズ学会学術集会・総会
• [学会発表] Neutralizing antibody induction associated with a germline immunoglobulin gene polymorphism in rhesus macaques after neutralization-resistant SIVsmE543-3 infection (2021)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Ishii, Saori Matsuoka, Yuto Nomura, Takeshi Kuwata, Tetsuro Matano
  • 学会等名: The 11th IAS Conference on HIV Science (IAS2021)
  • 国際学会
• [学会発表] 中和抗体抵抗性SIV感染サルにおいて免疫グロブリン遺伝子多型が中和抗体誘導に及ぼす影響の解析 (2021)
  • 著者名/発表者名: 野村柚仁、松岡佐織、岡崎みどり、桑田岳夫、俣野哲朗、石井洋
  • 学会等名: 第35回日本エイズ学会学術集会・総会
• [学会発表] Hierarchy of CD8+ T-cell responses targeting protective MHC-I-associated epitopes and selection of viral escape mutations in a macaque AIDS model (2021)
  • 著者名/発表者名: Nana Afia Asante Ntim, Takushi Nomura, Hiroshi Ishii, Tetsuro Matano
  • 学会等名: 第35回日本エイズ学会学術集会・総会