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2017 年度 実施状況報告書

抗体遺伝子変異の変遷追跡による病原体感染歴予測

研究課題

研究課題/領域番号 16K14650
研究機関国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所

研究代表者

安居 輝人  国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所, 医薬基盤研究所 感染症制御プロジェクト, プロジェクトリーダー (60283074)

研究分担者 奥崎 大介  大阪大学, 微生物病研究所, 助教 (00346131)
南谷 武春  国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所, 医薬基盤研究所 感染症制御プロジェクト, プロジェクト研究員 (00374679)
中村 昇太  大阪大学, 微生物病研究所, 特任准教授(常勤) (90432434)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードイムノグロブリン / 体細胞突然変異 / 破傷風毒素 / サイトメガロウイルス / 次世代シークエンサー
研究実績の概要

微生物感染といった外界環境、あるいは自己抗原等の生体内環境に対する獲得免疫応答において、B細胞は抗体(Ig)遺伝子の再構成、クラススイッチ、および体細胞突然変異(SHM)といった遺伝子イベントを行うことが知られている。特に病原性細菌、ウイルス等の外来抗原に反応し、繰り返しIg遺伝子変異を経過することによって、それらに対する反応性、結合親和性を高める。しかしながら、抗原刺激によるIg遺伝子変異の速度、規則性については未だ明らかになっていない。本研究計画では、Ig遺伝子変異変遷による環境適応メカニズムを明らかにする目的で、ヒトでの病原微生物感染過程における関連Ig遺伝子のSHM変遷過程と、抗体親和性を分子生物学的に解析した。
ヒト末梢血単核球(PBMC)を単離し、EBウイルス、およびTLR9リガンドによるPBMC内B細胞集団の形質転換株を樹立した。1x107個PBMCあたり、形質転換細胞株を約3000クローンの取得が可能であった。さらにヒトDPT3種混合ワクチンのコンポーネントである破傷風毒素(TeNT)に対して、ELISAを行った結果、15クローンの抗TeNT IgG/IgAを得た。次世代シークエンサー(NGS)を用いてIg遺伝子配列を決定した結果、ほとんどのクローンがIgGサブタイプであり、現在その体細胞突然変異を検討中である。
今回の研究計画において、高効率でヒト由来B細胞形質転換細胞株を取得する方法が確立できた。また、NGSによる包括的遺伝子解析により、短期間でのクローン同定が可能となった。
一方、サイトメガロウイルス(CMV)に対する抗体クローンのIg遺伝子解析を行うために、クローンスクリーニングを行うタンパクプローブが必要である。したがって、CMVエンベロープタンパク複合体(gH/gL/UL128-131)を選択し、そのリコンビナント化を行った。

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

健常人におけるIgシークエンスデータの集積は、概ね順調に進捗していると考えられる。また病原体タンパク特異的抗体クローンの取得について、H29年度における新規ヒト末梢血単核球形質転換法の確立によって、クローン数の飛躍的な増大が認められた。したがって、本研究計画の遂行に関して現時点では何ら障害はないと考えている。

今後の研究の推進方策

今後は病原体に対するIg遺伝子クローンを引き続き取得する予定である。特に、健常人に認められるTeNT、ならびにCMVに代表されるヘルペスウイルスに対する抗体クローンの遺伝子配列を決定する。その上で、突然変異の導入パターンのアライメントを行うことによって、どの突然変異が感染直後に導入されたものか、またどのIgクローンがより成熟して親和性の高いクローンかを判定する。その結果、病原体抗体クローン間の抗体親和性成熟の相違を明らかにする。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Murine γ-Herpesvirus 68 Induces Severe Lung Inflammation in IL-27-Deficient Mice with Liver Dysfunction Preventable by Oral Neomycin.2018

    • 著者名/発表者名
      Kyosuke Kanai, Ah-Mee Park, Akiko Watanabe, Tomohiro Arikawa, Teruhito Yasui, Hiroki Yoshida, Ikuo Tsunoda and Osamu Yoshie.
    • 雑誌名

      J Immunol

      巻: 200 ページ: 2703-2713

    • DOI

      https://doi.org/10.4049/jimmunol.1700412

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mouse model of Epstein-Barr virus LMP1- and LMP2A-driven germinal center B-cell lymphoproliferative disease.2017

    • 著者名/発表者名
      Minamitani T, Ma Y, Zhou H, Kida H, Tsai CY, Obana M, Okuzaki D, Fujio Y, Kumanogoh A, Zhao B, Kikutani H, Kieff E, Gewurz BE, Yasui T.
    • 雑誌名

      Proc Natl Acad Sci USA

      巻: 2 ページ: 4751-4756

    • DOI

      https://doi.org/10.1073/pnas.1701836114

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 自己免疫疾患発症とEBウイルス由来蛋白LMP2A2017

    • 著者名/発表者名
      南谷武春、安居輝人
    • 雑誌名

      臨床免疫・アレルギー科

      巻: 68 ページ: 334-340

  • [学会発表] ヒト免疫機構を基盤とした免疫駆動型バイオロジクス ―ワクチンターゲット探索と感染症関連抗体医薬品開発―2018

    • 著者名/発表者名
      安居輝人
    • 学会等名
      平成29年度第3回「ワクチン用新規アジュバント開発のための基盤研究プロジェクト」進捗状況報告会
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒト免疫原性に基づいた感染症関連バイオロジクス探索技術2018

    • 著者名/発表者名
      安居輝人
    • 学会等名
      メディカルジャパン2018大阪「関西広域連合研究成果企業化促進セミナー」
    • 招待講演
  • [学会発表] ウイルス感染が誘導する自己免疫疾患2017

    • 著者名/発表者名
      南谷武春
    • 学会等名
      第24回日本免疫毒性学会学術年会
    • 招待講演
  • [学会発表] 胚中心B細胞におけるEBウイルスLMP1とLMP2Aの協調的発現がリンパ増殖性疾患を誘導する2017

    • 著者名/発表者名
      南谷武春、安居輝人
    • 学会等名
      第31回ヘルペスウイルス研究会
  • [学会発表] EBウイルスLMP1とLMP2Aの協調的発現はT/NK細胞と競合的にリンパ腫プロセスを誘導する2017

    • 著者名/発表者名
      南谷武春、Yijie Ma、Hufeng Zhou、木田博、Chao-Yan Tsai、尾花理徳、奥崎大介、藤尾慈、熊ノ郷淳、Bo Zhao、菊谷仁、Elliott Keff、Benjamin E. Gewurz、安居輝人
    • 学会等名
      第14回EBウイルス研究会
  • [学会発表] EBV LMP1 and LMP2A coordinately induce EBV-associated lymphoproliferative diseases in mouse model.2017

    • 著者名/発表者名
      南谷武春、Yijie Ma、木田博、Chao-Yuan Tsai、尾花理徳、奥崎大介、藤尾慈、熊ノ郷淳、菊谷仁、Elliott Kieff、Benjamin E. Gewurz、安居輝人
    • 学会等名
      第65回日本ウイルス学会学術集会
  • [学会発表] The concerted impact of Epstein-Barr Virus LMP1 and LMP2A on the virus-induced lymphoproliferative diseases in mouse model.2017

    • 著者名/発表者名
      Takeharu Minamitani, Yjie Ma, Hufeng Zhou, Hiroshi Kida, Chao-Yuan Tsai, Masanori Obana, Daisuke Okuzaki, Yasushi Fujio, Atsushi Kumanogoh, Bo Zhao, Hiroshi Kikutani, Elliott Kieff, Benjamin E Gewurz, Terihito Yasui.
    • 学会等名
      第42回国際ヘルペスウイルスワークショップ2017
    • 国際学会
  • [学会発表] EBウイルスによるリンパ増殖性疾患発症機構の解明2017

    • 著者名/発表者名
      安居輝人
    • 学会等名
      第13回霊長類医科学フォーラム
    • 招待講演

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公開日: 2018-12-17  

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