ナイーブT細胞から高機能なHIV-1特異的CD8陽性T細胞を誘導する機序の解明

2016 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 16K19159
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 久世 望 熊本大学, エイズ学研究センター, 特任助教 (80710409)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: HIV-1 / CTL / プライミング / TLRリガンド / STINGリガンド / ナイーブT細胞

研究実績の概要

HIV-1感染者を対象とした解析で、生体内でHIV-1を強く抑制しているエピトープ特異的CTLが報告されている。強いウイルス抑制能を持つCTLを誘導できるエピトープはCTL誘導型HIV-1ワクチンの抗原候補となる。一方で、どれだけ抗ウイルス活性の強い抗原特異的T細胞をプライミングできるかがワクチンの効果判定の1つとして重要であるが、これまでナイーブT細胞から誘導されたHIV-1特異的CD8陽性T細胞のウイルス抑制機能についての報告はない。本研究はHIV-1非感染者のナイーブT細胞から強いウイルス抑制能を持つHIV-1特異的CD8陽性T細胞を効率的に誘導する方法とその誘導機序を解明することを目的としている。
Flt3リガンドとTLR4リガンド(LPS)またはSTINGリガンド(cGAMP)を使ったin vitroプライミング実験系でHLA-A*24:02陽性の日本人HIV-1慢性感染者で高頻度に検出さるNef138-10エピトープ特異的CD8陽性T細胞をHLA-A*24:02陽性HIV-1非感染者のナイーブT細胞から誘導できた。特異的CD8陽性T細胞の誘導効率は同程度であるにも関わらず、LPSで誘導できたNef138-10特異的CD8陽性T細胞はエフェクター細胞にまで分化しているにも関わらずHIV-1感染者由来の特異的T細胞と比べHIV-1を抑制する能力が非常に弱いことが分かった。一方でcGAMPで誘導できた特異的T細胞は強いウイルス抑制能を持っていることが分かった。

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

Nef138-10エピトープを使ってHIV-1特異的CD8陽性T細胞を誘導できるin virtoプライミングのシステムを確立した。また誘導されたHIV-1特異的CD8陽性T細胞の誘導効率や感染細胞を用いたHIV-1抑制能評価系よって、強いウイルス抑制能を持つHIV-1特異的CD8陽性T細胞をナイーブ細胞から誘導できるリガンドを見出すことができた。

今後の研究の推進方策

TLR４リガンドおよびSTINGリガンドでナイーブT細胞からそれぞれ誘導されたNef138-10特異的CD8陽性T細胞の詳細な機能解析およびTCRの解析を進める。具体的にはサイトカイン・ケモカインの産生能を調べpolyfunctionalityを評価、テトラマーによるTCR結合能を測定、さらにグランザイムやパーフォリンおよびこれらの発現にかかわる分子の細胞内での発現量を調べ、ウイルス抑制能と相関のあるファクターを調べる。またシングルセルレベルでTCRの解析を行いウイルスを強く抑制できるナイーブ細胞由来特異的T細胞のTCRクロノタイプを同定する予定である。

次年度使用額が生じた理由

複数の健常人からHIV-1特異的CD8陽性T細胞をプライミングして、まずどのリガンドが強いウイルス抑制能を持つ特異的T細胞を誘導できるか検討し明らかにすることが必要であったため、その他の解析が遅れ予算が次年度に繰り越された。

次年度使用額の使用計画

TCR遺伝子解析用の試薬、サイトカイン細胞内染色やテトラマー染色に使用する抗体・試薬および器具などの物品費に使用する予定である。また国内外での研究成果発表にかかる旅費を算出した。

研究成果

• [国際共同研究] INSERM U1135(フランス)
  • 国名: フランス
  • 外国機関名: INSERM U1135
• [国際共同研究]
  • 他の国数: 1
• [雑誌論文] Accumulation of Pol mutations selected by HLA-B*52:01-C*12:02 protective haplotype-restricted CTLs causes low plasma viral load due to low viral fitness of mutant viruses. (2017)
  • 著者名/発表者名: Hayato Murakoshi*, Madoka Koyanagi*, Takayuki Chikata, Mohammad Arif Rahman, Nozomi Kuse, Keiko Sakai, Hiroyuki Gatanaga, Shinichi Oka, and Masafumi Takiguchi (* equal contribution)
  • 雑誌名: Journal of Virology 巻: 91 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1128/JVI.02082-16.
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] HIV-1 control by NK cells via reduced interaction between KIR2DL2 and HLA-C*12:02/C*14:03. (2016)
  • 著者名/発表者名: Zhansong Lin, Kimiko Kuroki, Nozomi Kuse, Xiaoming Sun, Tomohiro Akahoshi, Ying Qi, Takayuki Chikata, Takuya Naruto, Madoka Koyanagi, Hayato Murakoshi, Hiroyuki Gatanaga, Shinichi Oka, Mary Carrington, Katsumi Maenaka, and Masafumi Takiguchi
  • 雑誌名: Cell Reports 巻: 17 ページ: 2210-2220
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2016.10.075.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Effects of a Single Escape Mutation on T Cell and HIV-1 Co-adaptation. (2016)
  • 著者名/発表者名: Xiaoming Sun, Yi Shi, Tomohiro Akahoshi, Mamoru Fujiwara, Hiroyuki Gatanaga, Christian Schonbach, Nozomi Kuse, Victor Appay, George F. Gao, Shinichi Oka, and Masafumi Takiguchi
  • 雑誌名: Cell Reports 巻: 15 ページ: 2279-2291
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2016.05.017.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] The effect of one amino acid difference outside of peptide binding groove of HLA-C molecules on NK cell function and HIV-1 control. (2016)
  • 著者名/発表者名: Zhansong Lin, Nozomi Kuse, Tomohiro Akahoshi, Kimiko Kuroki, Katsumi Maenaka, and Masafumi Takiguchi
  • 学会等名: 第45回日本免疫学会学術集会
  • 発表場所: 沖縄・宜野湾
  • 年月日: 2016-12-05 – 2016-12-07
• [学会発表] In vitro priming of HIV-1-specific CD8+ T cells from naive T cells. (2016)
  • 著者名/発表者名: Nozomi Kuse, Xiaoming Sun, Tomohiro Akahoshi, Anna Lissina, Takuya Yamamoto, Ken J. Ishii, Victor Appay, and Masafumi Takiguchi
  • 学会等名: 第45回日本免疫学会学術集会
  • 発表場所: 沖縄・宜野湾
  • 年月日: 2016-12-05 – 2016-12-07
• [学会発表] The effect of a single CTL escape -mutation on HIV-1 control by NK cell functions. (2016)
  • 著者名/発表者名: Zhansong Lin, Nozomi Kuse, Tomohiro Akahoshi, Kimiko Kuroki, Katsumi Maenaka, and Masafumi Takiguchi
  • 学会等名: 第30回日本エイズ学会学術集会・総会
  • 発表場所: 鹿児島
  • 年月日: 2016-11-24 – 2016-11-26
• [学会発表] ベトナム人HIV-1サブタイプA/E感染者コホートにおけるエイズ病態進行に関与するHLAアリルの探索 (2016)
  • 著者名/発表者名: 近田 貴敬, Giang Van Tran, 村越 勇人, 田村 美子, 赤星 智寛, 久世 望, 阪井 恵子, 小柳 円, Kinh Van Nguyen, 滝口 雅文
  • 学会等名: 第30回日本エイズ学会学術集会・総会
  • 発表場所: 鹿児島
  • 年月日: 2016-11-24 – 2016-11-26
• [学会発表] Impact of a Single HLA-A*24:02-associated Escape Mutation on HLA-B*35:01-associated HIV-1 Control and T cell Adaptation. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hayato Murakoshi, Tomohiro Akahoshi, Madoka Koyanagi, Takayuki Chikata, Katherine L James, Yoshiko Tamura, Nozomi Kuse, Xiaoming Sun, Hiroyuki Gatanaga, Sarah L Rowland-Jones, Shinichi Oka, and Masafumi Takiguchi
  • 学会等名: 第30回日本エイズ学会学術集会・総会
  • 発表場所: 鹿児島
  • 年月日: 2016-11-24 – 2016-11-26
• [学会発表] Control of HIV-1 by NK cells via KIR-2DL2 and 2 HLA-C allele. (2016)
  • 著者名/発表者名: Zhansong Lin, Kimiko Kuroki, Nozomi Kuse, Xiaoming Sun, Tomohiro Akahoshi, Ying Qi, Takayuki Chikata, Takuya Naruto, Madoka Koyanagi, Hayato Murakoshi, Hiroyuki Gatanaga, Shinichi Oka, Mary Carrington, Katsumi Maenaka, and Masafumi Takiguchi
  • 学会等名: 2nd Kumamoto IRCMS International Symposium and 17th Kumamoto AIDS Seminar
  • 発表場所: Kumamoto, Japan
  • 年月日: 2016-10-31 – 2016-11-02
  • 国際学会
• [学会発表] Contribution of HLA class I alleles to clinical outcome in HIV-1 subtype A/E infected Vietnamese individuals. (2016)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Chikata, Giang Van Tran, Hayato Murakoshi, Yoshiko Tamura, Tomohiro Akahoshi, Nozomi Kuse, Madoka Koyanagi, Sachiko Sakai, Keiko Sakai, Kinh Van Nguyen, and Masafumi Takiguchi
  • 学会等名: 2nd Kumamoto IRCMS International Symposium and 17th Kumamoto AIDS Seminar
  • 発表場所: Kumamoto, Japan
  • 年月日: 2016-10-31 – 2016-11-02
  • 国際学会
• [学会発表] Co-evolution between HIV-1 escape mutant and HIV-1-specific T cells. (2016)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Akahoshi, Masao Hashimoto, Takayuki Chikata, Hayato Murakoshi, Nozomi Kuse, Yoshiko Tamura, Hiroyuki Gatanaga, Shinichi Oka, and Masafumi Takiguchi
  • 学会等名: 2nd Kumamoto IRCMS International Symposium and 17th Kumamoto AIDS Seminar
  • 発表場所: Kumamoto, Japan
  • 年月日: 2016-10-31 – 2016-11-02
  • 国際学会
• [学会発表] Functional analysis of HIV-1-specific CD8+ T cells primed in vitro from naive T cells. (2016)
  • 著者名/発表者名: Nozomi Kuse, Xiaoming Sun, Tomohiro Akahoshi, Anna Lissina, Victor Appay, and Masafumi Takiguchi
  • 学会等名: 2nd Kumamoto IRCMS International Symposium and 17th Kumamoto AIDS Seminar
  • 発表場所: Kumamoto, Japan
  • 年月日: 2016-10-31 – 2016-11-02
  • 国際学会
• [学会発表] Contribution of HLA class I alleles to clinical outcome in HIV-1 subtype A/E infected Vietnamese individuals. (2016)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Chikata, Giang Van Tran, Hayato Murakoshi, Yoshiko Tamura, Tomohiro Akahoshi, Nozomi Kuse, Keiko Sakai, Kinh Van Nguyen, and Masafumi Takiguchi
  • 学会等名: 第64回日本ウイルス学会学術集会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2016-10-23 – 2016-10-25
• [学会発表] In Vitro Priming of HIV-1-specific CD8+ T Cells from Naive T Cells. (2016)
  • 著者名/発表者名: Nozomi Kuse, Xiaoming Sun, Tomohiro Akahoshi, Anna Lissina, Victor Appay, and Masafumi Takiguchi
  • 学会等名: HIVR4P 2016
  • 発表場所: Chicago, USA
  • 年月日: 2016-10-17 – 2016-10-21
  • 国際学会
• [学会発表] Impaired Effect of HLA-A*24:02-Associated Mutation on HLA-B*35:01-Associated HIV-1 Control. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hayato Murakoshi, Tomohiro Akahoshi, Madoka Koyanagi, Takayuki Chikata, Katherine L James, Nozomi Kuse, Yoshiko Tamura, Sarah L Rowland-Jones, Shinichi Oka, Hiroyuki Gatanaga, and Masafumi Takiguchi
  • 学会等名: HIVR4P 2016
  • 発表場所: Chicago, USA
  • 年月日: 2016-10-17 – 2016-10-21
  • 国際学会
• [備考] 熊本大学エイズ学研究センター 滝口プロジェクト研究室
  • URL: http://www.caids.kumamoto-u.ac.jp/data/takiguchi/default.html