HTLV-1特異的CTLが発現するHAM関連遺伝子の探索

• 研究課題/領域番号: 21K08494
• 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54030:感染症内科学関連
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 菅田 謙治 熊本大学, ヒトレトロウイルス学共同研究センター, 講師 (10650616)
• 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: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: HTLV-1 / HAM / HLA-A24 / Tax / 特異的CD8T細胞 / 抗原特異的T細胞 / HTLV1 / CTL

研究開始時の研究の概要

これまでHAM患者での病態解析は末梢血T細胞を用いて行われてきたが、有用なHAMマーカーは見つかっていない。本研究ではHAM病態形成の場である脳脊髄と末梢血でのT細胞を１細胞解析を行うことで、HAM患者特有の遺伝子発現を同定する。また、それらの結果とTCR-peptide predictionアルゴリズム解析を組み合わせることで脳脊髄に浸潤したT細胞が認識する抗原を同定し、HAM患者でのHTLV-1抗原特異的CTLが特異的に発現する遺伝子（HAMマーカー）の探索も同様に行う。

研究成果の概要

HLA-A24陽性HAM患者の多くでで脳脊髄液中のCD8T細胞はTax抗原を認識することがわかった。シングル解析によって得られたデータセットを用いてGene signature解析を行ったところ、脳脊髄液から由来するTax特異的CD8T細胞は末梢血の細胞に比べてcell cycling, proapoptotic, exhaustionなどのマーカーの発現が増加していることが分かった。HLA-A24拘束性Taxペプチドが2種類あり、HLAマルチマーの染色性に影響を与えることがわかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究ではHAM患者の脊髄病変に浸潤しているHTLV-1抗原特異的CTLの遺伝子発現プロファイルに基づき、末梢血での同CTLが発現するHAMの発症リスク遺伝子を発見することを目的としている。HTLV-1特異的CTLが発現するHAMの発症リスク遺伝子を探索するため、次世代シークエンサーを用いて脳脊髄液中のCTLの1細胞遺伝子発現解析とTCRレパトア解析を行った。TCR-CDR3やclonotypeに基づき脳脊髄液中のHTLV-1特異的CTLとの比較を行うことでHAMの発症リスク遺伝子群の発見を目指し、それらを利用してHAMの早期発見・治療開始に繋げる。

研究成果

• [雑誌論文] HIV-Tocky system to visualize proviral expression dynamics (2024)
  • 著者名/発表者名: O, Reda., K, Monde., K, Sugata., A, Rahman., W, Sakhor., SA, Rajib., SN, Sithi., BJY, Tan., K, Niimura., C, Motozono., K, Maeda., M, Ono., H, Takeuchi and Y, Satou. 4.巻 7
  • 雑誌名: Communications biology 巻: 7 号: 1 ページ: 334-350
  • DOI: 10.1038/s42003-024-06025-8
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Association of Clostridium butyricum Therapy Using the Live Bacterial Product CBM588 with the Survival of Patients with Lung Cancer Receiving Chemoimmunotherapy Combinations (2023)
  • 著者名/発表者名: Tomiya Y, Sakata S, Imamura K, Iyama S, Jodai T, et al.
  • 雑誌名: Cancers 巻: 16 号: 1 ページ: 47-47
  • DOI: 10.3390/cancers16010047
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Immunopathology of HTLV-1-Associated Adult T-Cell Leukemia/Lymphoma: A Comprehensive Review. (2023)
  • 著者名/発表者名: Nakahata S, Enriquez-Vera D, Jahan MI, Sugata K, Satou Y.
  • 雑誌名: Biomolecules 巻: 13 号: 10 ページ: 1543-1543
  • DOI: 10.3390/biom13101543
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] HTLV-1 persistence and leukemogenesis: A game of hide-and-seek with the host immune system (2022)
  • 著者名/発表者名: Tan Benjy J. Y.、Sugata Kenji、Ono Masahiro、Satou Yorifumi
  • 雑誌名: Frontiers in Immunology 巻: 13 ページ: 01-12
  • DOI: 10.3389/fimmu.2022.991928
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] HTLV-1 infection promotes excessive T cell activation and transformation into adult T cell leukemia/lymphoma (2021)
  • 著者名/発表者名: Tan Benjy J.Y.、Sugata Kenji et al.
  • 雑誌名: Journal of Clinical Investigation 巻: 131 号: 24
  • DOI: 10.1172/jci150472
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] HLA-A24拘束性の異なるTaxエピトープを認識する特異的TCRの解析 (2023)
  • 著者名/発表者名: 菅田謙治, Benjy Tan Jek Yang, 高鳥光徳, Md Belal Hossain, Rajib Md Samiul Alam, Omnia Reda, 徳永雅仁, 野村隼也, 増田曜章, 中島誠, 佐藤知雄, 植田光晴, 宇都宮與, 山野嘉久, 佐藤賢文
  • 学会等名: 第9回 日本HTLV-1学会
• [学会発表] Single cell analysis of cerebrospinal cord fluid (CSF) revealed expansion of anti-viral CTLs in HTLV-1-associated myelopathy patients (2023)
  • 著者名/発表者名: Kenji Sugata
  • 学会等名: 2nd Oxford-Kumamoto U Joint Symposium
• [学会発表] HAM患者末梢血および脳脊髄液のシングルセル解析によるHAM病態解明と疾患サロゲートマーカーの探索研究 (2022)
  • 著者名/発表者名: 菅田謙治
  • 学会等名: 第8回日本HTLV-1学会
• [学会発表] Integrated single cell analysis of HTLV-1 specific CD8 T cells in peripheral blood and cerebrospinal fluid from HAM patients (2022)
  • 著者名/発表者名: Kenji Sugata
  • 学会等名: 23rd KUMAMOTO AIDS Seminar
• [学会発表] TCR配列に基づいた末梢血と脳脊髄液中のHTLV-1特異的CD8+T細胞の包括的解析 (2021)
  • 著者名/発表者名: 菅田謙治
  • 学会等名: 第7回HTLV-1学会
• [図書] HTLV-1による成人T細胞白血病・リンパ腫の発症機構 (2023)
  • 著者名/発表者名: 菅田謙治, 佐藤賢文
  • 総ページ数: 6
  • 出版者: 日本臨牀 81 (増刊号3)
• [産業財産権] 抗原ペプチド、核酸、ベクター、HLA／抗原ペプチド複合体、検出試薬、医薬組成物 (2023)
  • 発明者名: 佐藤賢文、菅田謙治
  • 権利者名: 佐藤賢文、菅田謙治
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2023-178883
  • 出願年月日: 2023