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日本人に特異的に検出されるHPVゲノムが示す生物学的差異の解明

研究課題

研究課題/領域番号 23K08902
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56040:産婦人科学関連
研究機関国立感染症研究所

研究代表者

柊元 巌  国立感染症研究所, 病原体ゲノム解析研究センター, 室長 (70291127)

研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2025年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2024年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2023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HPV / 子宮頸癌 / E2 / バリアント / 子宮頸がん
研究開始時の研究の概要

子宮頸癌の原因ウイルスであるヒトパピローマウイルス(HPV)には、全長ウイルスゲノム配列で10%以下の違いを示す多数のバリアントが存在する。これまでに我々は、日本人にのみ感染している特徴的なHPVバリアントを報告してきた。本研究は、日本人に特異的なHPVゲノム配列が、日本人集団内で維持されてきた生物学的基盤を明らかにし、HPVによる持続感染および発癌につながる新たな分子メカニズムを見出すことを目指している。

研究実績の概要

子宮頸癌の原因ウイルスであるヒトパピローマウイルス(HPV)には、全長ウイルスゲノム配列で10%以下の違いを示すバリアントが存在する。これまでに我々は、日本人にのみ感染している特徴的なHPVバリアントを報告してきた。本研究は、日本人に特異的なHPVゲノム配列が、日本人集団内で維持されてきた生物学的基盤を明らかにし、HPVによる持続感染および発癌につながる分子メカニズムを見出すことを目的としている。
今年度は日本人に特異的に検出されるHPV16 E2変異体(A105T, F271C)の機能解析を行った。発現プラスミドから野生型(WT)及び変異型E2を子宮頸癌由来HeLa細胞に発現させたところ、A105TはWTと比べて細胞内レベルが著しく低下していた。HeLa細胞でE2を発現させると、細胞ゲノムに組み込まれたHPV18プロモーターからのE6発現が抑えられ、p53の発現が回復する。A105Tは発現レベルが低いにも関わらずWTと同等にp53を誘導した。一方、F271CはWTと比べて発現レベル及びp53誘導能に違いは認められなかった。またHPV陰性子宮頸癌由来C33A細胞でのHPV複製アッセイでは、どちらの変異型E2もWTと同等の複製活性を示した。
E2の生物活性として、上皮間葉転換を促進する転写因子Twist1の発現を抑制することが報告されている。そこでWT及び変異型E2によるTwist1発現抑制の違いを検討するために、Twist1のプロモーター領域を組み込んだレポータープラスミドを構築した。また日本人の子宮頸癌及びその前癌病変の臨床検体からE2遺伝子をPCR増幅し、発現プラスミドに組み込んだ。HeLa細胞でのレポーターアッセイで、WT及び臨床検体由来のE2によるTwist1プロモーターの抑制が認められ、その抑制の程度には臨床検体ごとに違いが認められた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

E2変異体の発現プラスミドとアッセイ系の構築が完了し、E2変異体の機能解析が進んでいるため。

今後の研究の推進方策

HPV16陽性の子宮頸部上皮内腫瘍の検体からE2遺伝子をPCR増幅し、その配列を解読する。患者のHLAタイピングの結果を収集して、日本人に特徴的なHLAハプロタイプとE2バリアントの関連を検討する。
変異アミノ酸は転写活性化ドメインに位置し、その変異によりドメイン全体の三次元構造が変化することが考えられる。そこでE2変異体の転写活性化ドメインの構造を、統合計算化学システム(Molecular Operating Environment)により構築して、分子動力学解析によりドメイン全体の自由エネルギー変化を算出することで、変異がドメイン構造の物理化学的な安定性に与える効果を検討する。

報告書

(1件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] A prospective clinical trial of diathermy ablation for patients with high-grade cervical intraepithelial neoplasia from a single institution in Japan2024

    • 著者名/発表者名
      Mitani Takeji、Kukimoto Iwao、Tsukamoto Tetsuya、Nomura Hiroyuki、Fujii Takuma
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 14 号: 1 ページ: 2632-2632

    • DOI

      10.1038/s41598-024-53197-8

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Intra-Patient Genomic Variations of Human Papillomavirus Type 31 in Cervical Cancer and Precancer2023

    • 著者名/発表者名
      Kogure Gota、Tanaka Kohsei、Matsui Tomoya、Onuki Mamiko、Matsumoto Koji、Iwata Takashi、Kukimoto Iwao
    • 雑誌名

      Viruses

      巻: 15 号: 10 ページ: 2104-2104

    • DOI

      10.3390/v15102104

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Human papillomavirus vaccine impact on invasive cervical cancer in Japan: Preliminary results from cancer statistics and the <scp>MINT</scp> study2023

    • 著者名/発表者名
      Onuki Mamiko,Kukimoto Iwao,Matsumoto Koji et al, for the MINT Study Group
    • 雑誌名

      Cancer Science

      巻: 114 号: 11 ページ: 4426-4432

    • DOI

      10.1111/cas.15943

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Nuclear proinflammatory cytokine S100A9 enhances expression of human papillomavirus oncogenes via transcription factor TEAD12023

    • 著者名/発表者名
      Mori S, Ishii Y, Takeuchi T, Kukimoto I.
    • 雑誌名

      Journal of Virology

      巻: 97(8) 号: 8

    • DOI

      10.1128/jvi.00815-23

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Folliculin Prevents Lysosomal Degradation of Human Papillomavirus To Support Infectious Cell Entry.2023

    • 著者名/発表者名
      Ishii Y, Yamaji T, Sekizuka T, Homma Y, Mori S, Takeuchi T, Kukimoto I.
    • 雑誌名

      Journal of Virology

      巻: 97(5) 号: 5

    • DOI

      10.1128/jvi.00056-23

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Intra-Patient Variation of Human Papillomavirus Genome Contributing to Cervical Cancer Development2024

    • 著者名/発表者名
      Iwao Kukimoto
    • 学会等名
      The Joint 24th International Conference on Emerging Infectious Diseases in the Pacific Rim of the U.S.-Japan Cooperative Medical Sciences Program
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 日本人に感染している発がん性ヒトパピローマウイルスのゲノム解析2023

    • 著者名/発表者名
      柊元 巌
    • 学会等名
      日本臨床細胞学会総会(春期大会)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 核内炎症性サイトカインS100A9によるヒトパピローマウイルスがん遺伝子の発現促進2023

    • 著者名/発表者名
      森清一郎、柊元 巌
    • 学会等名
      第82回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒトパピローマウイルス31型の全長ゲノム配列の統合的解析2023

    • 著者名/発表者名
      柊元 巌、小暮剛太、小貫麻美子、岩田 卓、松本光司
    • 学会等名
      第82回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] FLCNはリソソームによるHPVの分解を抑制し、細胞への侵入をサポートする2023

    • 著者名/発表者名
      石井克幸、山地俊、,関塚剛史、本間悠太、森清一郎、竹内隆正、柊元 巌
    • 学会等名
      第70回日本ウイルス学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒトパピローマウイルス31型の全長ゲノム配列の統合的解析2023

    • 著者名/発表者名
      柊元 巌、小暮剛太、小貫麻美子、岩田 卓、松本光司
    • 学会等名
      第70回日本ウイルス学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

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公開日: 2023-04-13   更新日: 2024-12-25  

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