| 研究課題/領域番号 |
21K19567
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分56:生体機能および感覚に関する外科学およびその関連分野
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
大森 孝一 京都大学, 医学研究科, 教授 (10233272)
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| 研究分担者 |
朝長 啓造 京都大学, ウイルス・再生医科学研究所, 教授 (10301920)
水田 匡信 京都大学, 医学研究科, 客員研究員 (20777875)
宮本 達雄 山口大学, 大学院医学系研究科, 教授 (40452627)
大西 弘恵 京都大学, 医学研究科, 特定助教 (50397634)
池川 雅哉 同志社大学, 生命医科学部, 教授 (60381943)
山本 典生 京都大学, 医学研究科, 准教授 (70378644)
岸本 曜 京都大学, 医学研究科, 准教授 (80700517)
竹澤 俊明 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 生物機能利用研究部門, グループ長 (50301297)
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| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2022年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2021年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
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| キーワード | 新型コロナウイルス / シュードウイルス / ヒトiPS細胞由来気道上皮 / 免疫不全ラット / Spikeタンパク質 / COVID-19 モデル動物 / COVID-19 / ヒトiPS細胞由来気道上皮移植ラット / SARS-CoV-2 Spikeタンパク質 / CRISPR/Cas9システム / ノックアウトスクリーニング / オミクロン株 / CRISPR/CAS9 / 気道上皮 / バリア破壊 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
COVID-19に対し、気道上皮細胞へのウイルス侵入と細胞間バリア破綻をブロックすることは重要で、感染や重症化を防御できるのではないかと考えた。本研究では、CRISPR/Cas9システムによるゲノムワイドなハイスループットノックアウト法等によりSARS-CoV-2感染と細胞間バリア破綻に関与するタンパク質の網羅的探索に挑戦する。SARS-CoV-2 Spikeタンパク質発現シュードウイルスとヒトiPS細胞由来気道上皮移植ラットを同定タンパク質検証に用いることでin vivoでヒト細胞特異的な反応の検討を可能にし、生体に近い解析を行う。これによりCOVID-19治療薬のターゲット候補を探索する。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、新規メカニズムに基づく創薬ターゲットとなりうるタンパク質の同定を目的とし、SARS-CoV-2感染と上皮細胞間バリアの破綻に関与するタンパク質の網羅的探索及び、それを検証するための動物モデルの確立を目指した。しかし、網羅的スクリーニングはほぼ同様の研究が報告された。そこで、より有用で申請者らが得意とする、ヒトiPS細胞由来気道上皮移植ヌードラットを用いたin vivo感染モデルの確立に注力し、結果を論文報告した。また、イメージングマススぺクトロメトリー解析によるラット気管及び鼻腔上皮の各組織で特異的に発現するタンパク質の同定をおこない、検証を行った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
SARS-CoV-2感染のパンデミックは落ち着いたが、変異株による再流行の可能性や同じコロナ属のウイルスによるパンデミックの可能性も考えられる。このようなヒト特異的呼吸器感染症の気道感染モデルとして、ヒト細胞での反応が声帯同様呼吸の気流下で検証できる気管ヒト化動物モデルを用いた感染症モデルは強力なツールとなる。本研究ではその基盤技術を確立した。気管ヒト化動物による感染モデルが確立されれば、感染メカニズムの解析に用いることができ学術的意義は高く、また治療法や治療薬の開発に寄与すると考えられ、社会的意義は大きい。
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