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シングルセルRNA-seqを用いた抗HIV抗体投与による寛解メカニズムの解析

研究課題

研究課題/領域番号 21K05989
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42040:実験動物学関連
研究機関熊本大学

研究代表者

桑田 岳夫  熊本大学, ヒトレトロウイルス学共同研究センター, 特任准教授 (70346063)

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 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード抗体 / HIV / 寛解 / single cell RNA-seq / SHIV / カニクイザル / RNA-seq / シングルセル
研究開始時の研究の概要

より投与回数の少ない抗HIV-1薬候補として、抗HIV抗体の解析を行う。すでに、SHIV感染サル・モデルにおいて、抗HIV抗体の投与によってウイルス増殖を持続的に抑制する結果を得ており、CD8+細胞のウイルス抑制への関与が示唆されています。抗体投与後のリンパ節のシングルセルRNA-seqを行ってCD8+細胞や樹状細胞などの細胞群の遺伝子発現を調べ、ウイルス抑制と相関する細胞群や活性化を特定し、ウイルス抑制に働くCD8+細胞の誘導メカニズムをあきらかにします。

研究成果の概要

HIV感染者にウイルスを抑制する免疫を誘導して抗ウイルス薬の必要ない寛解状態に至るメカニズムを解明するため、抗体投与によりウイルス増殖が抑制されたSHIV感染カニクイザルのリンパ節をsingle cell RNA sequencingによって解析した。カニクイザルの細胞群特定の新たなマーカー遺伝子を同定し、T細胞、B細胞、centroblast、centrocyte、plasmablast、NK細胞、単球、mDC、pDCに細胞群を分類して解析したが、ウイルス抑制に関連する遺伝子発現パターンをみつけることはできなかった。解明にはサンプル数を増やし、少数の細胞群を個別に解析していく必要がある。

研究成果の学術的意義や社会的意義

効果的な治療薬の開発によってHIV感染者の治療は劇的に進歩しましたが、それでも抗ウイルス薬の服用を生涯続ける必要があり、感染者にとっては大きな負担です。また、感染者が年々増加することによる医療費の増加も将来的には大きな問題となります。本研究では、抗HIV抗体の投与によってウイルス増殖を持続的に抑えるメカニズムの解析を行いました。ウイルス抑制にはCD8+細胞が大きな役割を果たしていることがサル・モデルで示唆されていますが、そのメカニズムは分かっていません。本研究を発展させることで、抗ウイルス薬の投与なしでウイルス増殖を持続的に抑制する免疫療法の開発につながると考えています。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 4件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (6件) 産業財産権 (3件) (うち外国 3件)

  • [雑誌論文] Factors Associated with Neutralizing Antibody Responses following 2-Dose and 3rd Booster Monovalent COVID-19 Vaccination in Japanese People Living with HIV2024

    • 著者名/発表者名
      Ngare Isaac、Tan Toong Seng、Toyoda Mako、Kuwata Takeo、Takahama Soichiro、Nakashima Eriko、Yamasaki Naoya、Motozono Chihiro、Fujii Teruhisa、Minami Rumi、Barabona Godfrey、Ueno Takamasa
    • 雑誌名

      Viruses

      巻: 16 号: 4 ページ: 555-555

    • DOI

      10.3390/v16040555

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Idiotopes of antibodies against <scp>HIV</scp>‐1 <scp>CD4</scp>‐induced epitope shared with those against microorganisms2023

    • 著者名/発表者名
      Biswas Shashwata、Kuwata Takeo、Yamauchi Soichiro、Okazaki Kyo、Kaku Yu、Hasan Md Zahid、Morioka Hiroshi、Matsushita Shuzo
    • 雑誌名

      Immunology

      巻: 171 号: 4 ページ: 534-548

    • DOI

      10.1111/imm.13742

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of Neutralizing Activity against Omicron Subvariants in BA.5 Breakthrough Infection and Three-Dose Vaccination Using a Novel Chemiluminescence-Based, Virus-Mediated Cytopathic Assay2023

    • 著者名/発表者名
      Toyoda Mako、Tan Toong Seng、Motozono Chihiro、Barabona Godfrey、Yonekawa Akiko、Shimono Nobuyuki、Minami Rumi、Nagasaki Yoji、Miyashita Yusuke、Oshiumi Hiroyuki、Nakamura Kimitoshi、Matsushita Shuzo、Kuwata Takeo、Ueno Takamasa
    • 雑誌名

      Microbiology Spectrum

      巻: 11 号: 4 ページ: 00660-23

    • DOI

      10.1128/spectrum.00660-23

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Characterization of a Novel CD4 Mimetic Compound YIR-821 against HIV-1 Clinical Isolates2023

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto Kaho、Kuwata Takeo、Tolbert William D.、Richard Jonathan、Ding Shilei、Prevost Jeremie、Takahama Shokichi、Judicate George P.、Ueno Takamasa、Nakata Hirotomo、Kobayakawa Takuya、Tsuji Kohei、Tamamura Hirokazu、Smith Amos B.、Pazgier Marzena、Finzi Andres、Matsushita Shuzo
    • 雑誌名

      Journal of Virology

      巻: 97 号: 1

    • DOI

      10.1128/jvi.01638-22

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Development and characterization of a panel of anti-idiotype antibodies to 1C10 that cross-neutralize HIV-1 subtype B viruses2022

    • 著者名/発表者名
      Kaku Yu、Matsumoto Kaho、Kuwata Takeo、Zahid Hasan Md、Biswas Shashwata、Gorny Miroslaw K.、Matsushita Shuzo
    • 雑誌名

      Frontiers in Virology

      巻: 2 ページ: 932187-932187

    • DOI

      10.3389/fviro.2022.932187

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Phenotypic and Genotypic Co-receptor Tropism Testing in HIV-1 Epidemic Region of Tanzania Where Multiple Non-B Subtypes Co-circulate2021

    • 著者名/発表者名
      Judicate George P.、Barabona Godfrey、Kamori Doreen、Mahiti Macdonald、Tan Toong Seng、Ozono Seiya、Mgunya Amina Shaban、Kuwata Takeo、Matsushita Shuzo、Sunguya Bruno、Lyamuya Eligius、Tokunaga Kenzo、Ueno Takamasa
    • 雑誌名

      Frontiers in Microbiology

      巻: 12 ページ: 703041-703041

    • DOI

      10.3389/fmicb.2021.703041

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A Potent Anti-Simian Immunodeficiency Virus Neutralizing Antibody Induction Associated with a Germ Line Immunoglobulin Gene Polymorphism in Rhesus Macaques2021

    • 著者名/発表者名
      Matsuoka Saori、Kuwata Takeo、Ishii Hiroshi、Sekizuka Tsuyoshi、Kuroda Makoto、Sano Masato、Okazaki Midori、Yamamoto Hiroyuki、Shimizu Mikiko、Matsushita Shuzo、Seki Yohei、Saito Akatsuki、Sakawaki Hiromi、Hirsch Vanessa M.、Miura Tomoyuki、Akari Hirofumi、Matano Tetsuro
    • 雑誌名

      Journal of Virology

      巻: 95 号: 7

    • DOI

      10.1128/jvi.02455-20

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 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 Infection2021

    • 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

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Hybrids of Small-Molecule CD4 Mimics with Polyethylene Glycol Units as HIV Entry Inhibitors2021

    • 著者名/発表者名
      Kobayakawa Takuya、Tsuji Kohei、Konno Kiju、Himeno Ai、Masuda Ami、Yang Tingting、Takahashi Kohei、Ishida Yusuke、Ohashi Nami、Kuwata Takeo、Matsumoto Kaho、Yoshimura Kazuhisa、Sakawaki Hiromi、Miura Tomoyuki、Harada Shigeyoshi、Matsushita Shuzo、Tamamura Hirokazu
    • 雑誌名

      Journal of Medicinal Chemistry

      巻: 64 号: 3 ページ: 1481-1496

    • DOI

      10.1021/acs.jmedchem.0c01153

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] SARS-CoV-2 Delta株ブレイクスルー感染例から分離した抗体の交差中和活性2023

    • 著者名/発表者名
      桑田岳夫、郭悠、清水美紀子、 Biswas Shashwata、松本佳穂、 Khairy Hamdy Edri Ahmed、松下修三
    • 学会等名
      日本エイズ学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] SARS-CoV-2 Delta株ブレイクスルー感染例から分離した中和抗体の解析2023

    • 著者名/発表者名
      桑田岳夫
    • 学会等名
      日本抗ウイルス療法学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] CD4類似化合物YIR-821は多くのHIV-1臨床株に有効である2022

    • 著者名/発表者名
      松本佳穂, 桑田岳夫 ,高濱正吉 , George P Judicate, 上野貴将, 小早川拓也, 玉村啓和 , 松下修三
    • 学会等名
      日本エイズ学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] CD4類似化合物YIR-821によるサブタイプB HIV-1患者抗体の活性増強効果2021

    • 著者名/発表者名
      松本佳穂、桑田岳夫、Zahid Md H、郭悠、Biswas S、高濱正吉、玉村啓和、松下修三
    • 学会等名
      第35回日本エイズ学会学術集会・総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Anti-Idiotype antibodies as sorting probes to isolate anti-CD4i antibodies2021

    • 著者名/発表者名
      Biswas S, Yamauchi S, Morioka H, Kaku Y, Kuwata T, Matsushita S
    • 学会等名
      第35回日本エイズ学会学術集会・総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [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、俣野哲郎、石井洋
    • 学会等名
      第35回日本エイズ学会学術集会・総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [産業財産権] コロナウイルス変異株に対するヒト抗体またはその抗 原結合断片2023

    • 発明者名
      松下修三;郭 悠;桑田岳夫;河岡義裕;今井正樹;山吉誠也
    • 権利者名
      松下修三;郭 悠;桑田岳夫;河岡義裕;今井正樹;山吉誠也
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 抗HIV-1 V3抗体1C10(0.5γ)に結合する抗体及びその抗原結合断片並びにその応用2021

    • 発明者名
      松下修三、郭悠、桑田岳夫
    • 権利者名
      松下修三、郭悠、桑田岳夫
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 抗HIV抗体の製造方法2021

    • 発明者名
      松下修三;桑田岳夫;清水 衛;冨田正浩;道下眞弘
    • 権利者名
      松下修三;桑田岳夫;清水 衛;冨田正浩;道下眞弘
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2020-553897
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 外国

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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