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CRISPRスクリーンを用いたHIV-1潜伏感染分子メカニズムの解析

研究課題

研究課題/領域番号 22K07085
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49060:ウイルス学関連
研究機関京都大学

研究代表者

白川 康太郎  京都大学, 医学研究科, 講師 (80728270)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2024年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードHIV潜伏感染 / 潜伏感染再活性化薬 / HIV感染症根治療法 / ミトコンドリア / マイトファジー / HIV / 潜伏感染 / shock and kill / HIV感染症 / CRISPRスクリーン
研究開始時の研究の概要

申請者はHIV-1潜伏感染細胞モデルとCIRPSRスクリーンを用いて新規潜伏感染関連遺伝子群を同定した。本研究では1)新規同定された潜伏感染維持に関与する遺伝子群をノックアウトした際のHIV-1再活性化への影響を、ゲノムレベル、エピゲノムレベル、細胞代謝、ミトコンドリア機能、細胞周期など多角的に解析し、2)BLIPを有するHIV-1感染者末梢血よりCD4陽性T細胞のシングルセル解析を行う。以上により潜伏感染再活性化のメカニズムを明らかにすることで潜伏感染を標的とする新規治療開発の基盤とすることを目的とする。

研究実績の概要

二重蛍光レポーターHIVGKOを感染させたJurkat T細胞からmKO陽性の潜伏感染細胞モデル(JGL)を用いてCRISPRスクリーニングを行い、ノックアウトによりHIV転写の活性化を示す4遺伝子を同定した。JGL細胞およびGFPレポーターをもつHIV潜伏感染細胞株であるJ-Lat6.3, 8.4, 11.1および5A8を用いて、これらの遺伝子のノックアウトすることによりHIV転写が活性化し、HIV RNAが発現すること、ウエスタンブロットでGagの発現を確認した。そのメカニズムとして、候補遺伝子のうち3遺伝子のノックアウトによりミトコンドリアのオートファジーが活性化していることを発見した。さらに関連する化合物を培地に添加することでJGLおよび各J-LatクローンのHIV転写の活性化が誘導されることを発見した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

本研究で発見した遺伝子群とHIV再活性化のメカニズムの解析が進み、関連化合物の特許「潜伏感染しているHIVを再活性化するための組成物」(特願2024-029993)を取得できたため。

今後の研究の推進方策

ヒト末梢血単核球にHIVGKOを感染させた初代培養実験系で発見した遺伝子のノックアウトおよび関連化合物が潜伏感染HIVを再活性化するか検討する。また、HIV感染者末梢血単核球を用いて関連化合物によるHIVの再活性化をQVOA法により検討する。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2024 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] Buck Institute for Research on Aging(米国)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Buck Institute of Aging Research(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [産業財産権] 潜伏感染しているHIVを再活性化するための組成物2024

    • 発明者名
      白川康太郎、高折晃史、遊佐宏介、松井宏行、野村亮介
    • 権利者名
      白川康太郎、高折晃史、遊佐宏介、松井宏行、野村亮介
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2024-029993
    • 出願年月日
      2024
    • 取得年月日
      2024
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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