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2021 年度 実績報告書

ヒトプリオン持続感染培養細胞樹立による増幅機構の解明と新たな予防・治療法の創出

研究課題

研究課題/領域番号 18H02721
研究機関宮崎大学

研究代表者

新 竜一郎  宮崎大学, 医学部, 教授 (90452846)

研究分担者 岩丸 祥史  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 動物衛生研究部門, グループ長補佐 (20355142)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワードプリオン病 / 孤発性クロイツフェルトヤコブ病 / RT-QuIC法
研究実績の概要

プリオン病は致死性の神経変性疾患であり、ヒトの孤発性クロイツフェルトヤコブ病(sCJD)等が代表的な疾患である。孤発性や遺伝性プリオンでは生体内で自発的に異常型プリオンタンパク質(PrP)が生成し、神経系で増幅して発病に至ると考えられるが、その自発生成機構と増幅機構についての解明はいまだ途上である。本研究ではそれらの解明に向け、1)ヒトプリオンが培養細胞に感染したか高感度で判定可能な我々が開発したRT-QuIC法を応用することにより、ヒトプリオンの細胞への感染様式やとその増幅機構の解明、2)バキュロウイルス-昆虫細胞発現系からの組換えプリオンタンパク質(Bac-rPrP)と昆虫細胞由来の補助因子を用いてプリオン自発生成機構の解明を目的とする。1)ではこれまでに複数のヒトグリオーマ細胞あるいはニューロブラストーマ細胞を入手し、その増殖特性や正常型PrPの発現レベルとPrP配列多型の解析を行った。それらの培養細胞にsCJD由来の脳乳剤を曝露し、それらが持続的にヒトプリオンに感染するかについてRT-QUIC法によって検証を行った。その結果、数回の継代まではプリオンシード活性が検出されたが、その後、徐々に消失することが判明した。2)では37 ℃の反応では異常型PrPの自発的生成は見られなかったが、45 ℃では、すべての反応で異常型PrPが生成した。注目すべきは、同じ実験条件下で、プロテイナーゼKに対する耐性と増幅時の補酵素依存性が異なる様々な異常型PrPの亜型が生成したことである。しかし、それらの特徴もさらに反応を継続すると消失し、単一のものに収束した。本研究によりヒトプリオンの培養細胞における持続感染の消失過程と異常型PrPの試験管内における複数の亜型の自発生成機構とその競合過程が明らかとなった。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Pentosan polysulfate induces low-level persistent prion infection keeping measurable seeding activity without PrP-res detection in Fukuoka-1 infected cell cultures2022

    • 著者名/発表者名
      Takatsuki H, Imamura M, Mori T, Atarashi R.
    • 雑誌名

      Sci Rep.

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1038/s41598-022-12049-z.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Spontaneous generation of distinct prion variants with recombinant prion protein from a baculovirus-insect cell expression system2022

    • 著者名/発表者名
      Imamura M, Tabeta N, Iwamaru Y, Takatsuki H, Mori T, Atarashi R.
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun .

      巻: 613 ページ: 67-72.

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2022.04.137.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] RT-QuIC as ultrasensitive method for prion detection.2022

    • 著者名/発表者名
      Atarashi R.
    • 雑誌名

      Cell Tissue Res.

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1007/s00441-021-03568-8.

    • 査読あり
  • [学会発表] 異常型プリオンタンパク無細胞増幅法(RT-QUIC法とPMCA法)を駆使したプリオン病病態機構の解明.2021

    • 著者名/発表者名
      新竜一郎
    • 学会等名
      第25回日本神経感染症学会総会・学術大会
    • 招待講演

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公開日: 2022-12-28  

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