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2023 年度 実施状況報告書

ヒト体内における風疹ウイルスと宿主免疫の攻防

研究課題

研究課題/領域番号 21K10432
研究機関地方独立行政法人 大阪健康安全基盤研究所

研究代表者

上林 大起  地方独立行政法人 大阪健康安全基盤研究所, 微生物部, 主任研究員 (50622560)

研究分担者 本村 和嗣  地方独立行政法人 大阪健康安全基盤研究所, 公衆衛生部, 部長 (60450558)
倉田 貴子  地方独立行政法人 大阪健康安全基盤研究所, 微生物部, 主幹研究員 (70435890)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
キーワード風疹ウイルス / 病原体-宿主相互作用 / ヒト胎盤絨毛癌細胞 / CRISPR-Cas9 / スフィンゴミエリン合成酵素1 / ヒトモノクローナル抗体 / 蛍光活性化セルソーティング / Ecobody技術
研究実績の概要

【風疹ウイルスの感染/複製制御機構の解明】以下の解析から、風疹ウイルス(RuV)の感受性を規定する因子として、スフィンゴミエリン合成酵素1(SMS1)を同定した(Yagi et al., iScience. 2023)。
RuVの感染/複製制御機構に関する洞察を得るため、ヒト胎盤絨毛癌細胞(JAR細胞)を使用し、CRISPR-Cas9システムによる機能喪失スクリーニングを実施した。その結果、スフィンゴミエリン合成酵素1(SMS1)が、RuVの感染/複製を制御する可能性のある宿主因子に挙げられた。SMS1の遺伝子ノックアウトにより、JAR細胞のRuVに対する感受性が失われた。その失われた感受性は、SMS1の再導入により回復した。病原体(RuV)-宿主相互作用の一端を明らかにできた。
【風疹ワクチンによって誘導される抗体のパネル化とエピトープの決定】
シングルB細胞から抗体遺伝子を取得し、試験管内で発現した抗体を迅速に評価するEcobody技術を活用して、風疹ワクチンを接種したボランティアより提供された血液から、RuVを中和するヒトモノクローナル抗体の取得を試みた。10名のボランティアの血液検体から、RuVに反応するメモリーB細胞を選別し、一細胞RT-PCRによる抗体遺伝子の取得、試験管内Fab作製、結合評価によって、反応性の抗体を同定した。再構成したフルボディをリコンビナント抗体として作成して性能を評価した結果、2つのクローンが中和活性を示し、これらがRuVのエンベロープタンパク質E1に結合することが確認された(大内, 上林ら、第46回日本分子生物学会年会、第2回日本抗体学会学術大会、2023)。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

先行研究「風疹ウイルス感染並びに風疹発症を許容する宿主免疫についての解析(18K17367)」に遅れが生じた。当初の目的を達成するため研究期間を延長して課題の解決に努めた。本研究の遂行に十分な時間がとれず遅延が生じた。

今後の研究の推進方策

【風疹ウイルスの体内からの排除に関連する免疫因子の解析】患者血清や末梢血単核球を使用し、サイトカイン類の誘導量を蛋白質・mRNAの発現解析で評価する。特にTH subset(TH1, TH2, TH17, Treg)活性の優位性を明確にするためinterleukin-2, 4, 5, 6, 10, 13, 19, 17, 21, 22, TNFα, TGFβ, IFNγの誘導量を市販のELISAキットやReal-time RT-PCR法にて測定する。また、末梢血単核球について、Flowcytometryを用いてTH1(CD4+, IFNγ+), Th2(CD4+IL4+), TH17(CD4+IL17+), Treg(CD4+CD25+FOXP3+)の存在比を明らかにする。上記により風疹ウイルスの体内からの排除の過程での細胞性免疫(TH1)又は液性免疫(TH2)の優位性、免疫応答のバランスを明らかにする。
【風疹ウイルス E1領域の準種解析】風疹ウイルスの抗原性に関与するE1領域を対象に次世代シーケンサーを用いた準種解析を行う。風疹ウイルスゲノムのレパートリーと存在比率を明らかにし、免疫学的圧力の存在下、非存在下での多様性の程度を明らかにする。
【風疹ワクチンによって誘導される抗体のパネル化とエピトープの決定】ヒト血液から網羅的に抗原に反応する抗体を作製しパネル化する。その中から、中和活性等を持つ機能性抗体を探索する。ワクチンが効果を発揮できない免疫学的弱者における感染防御や妊婦の予防的並びに急性感染の治療に使用できる抗体医薬品の開発に繋がる知見を得る。
【Single-Cell RNA Sequencing/RNA Sequencing技術を用いた風疹患者/先天性風疹症候群患者の免疫反応の可視化】Single-Cell RNA Sequencing技術を用いて、風疹患者(Breakthrough Infection患者を含む)における免疫反応を単一細胞レベルで明らかにする。また、Breakthrough Infection症例におけるTCRとBCRのレパトア解析を実施したい。加えて、先天性風疹症候群患者の宿主免疫応答をbulk RNA Sequencing技術を用いて明らかにしたい。

次年度使用額が生じた理由

前年度までに購入した試薬を使用して実験を行ったため。また、実験計画に遅延が生じたため。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Achieving measles elimination and emerging modified measles: Longitudinal measles epidemiology from 1982 to 2021 in Osaka Prefecture, Japan2024

    • 著者名/発表者名
      Kurata Takako、Kaida Yuko、Kanbayashi Daiki、Motomura Kazushi
    • 雑誌名

      Vaccine

      巻: 42 ページ: 271~286

    • DOI

      10.1016/j.vaccine.2023.12.004

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Sphingomyelin synthase 1 supports two steps of rubella virus life cycle2023

    • 著者名/発表者名
      Yagi Mayuko、Hama Minami、Ichii Sayaka、Nakashima Yurie、Kanbayashi Daiki、Kurata Takako、Yusa Kosuke、Komano Jun
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 26 ページ: 108267~108267

    • DOI

      10.1016/j.isci.2023.108267

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 風疹患者におけるウイルスRNAと感染性ウイルスの排出について2023

    • 著者名/発表者名
      上林 大起 倉田 貴子 改田 厚 久保 英幸 山元 誠司 江川 和孝 平井 有紀 岡田 和真 改田 祐子 池森 亮 弓指 孝博 森 治代 本村 和嗣 山地 良彦 西野 裕香 伊藤 文美 齊藤 武志 大森 亮介 生田 和良
    • 雑誌名

      病原微生物検出情報月報

      巻: 44 ページ: 51~53

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 麻疹・風疹同時検査が可能なマルチプレックスreal-time RT-PCR法の評価2023

    • 著者名/発表者名
      駒林 賢一 青木 洋子 佐藤 重紀 齋藤 典子 諏訪 優希 板持 雅恵 改田 祐子 上林 大起 倉田 貴子 上田 豊 眞榮城 徳之 森 嘉生 永井 美智 大槻 紀之 梁 明秀
    • 雑誌名

      病原微生物検出情報月報

      巻: 44 ページ: 50~51

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 感染症流行予測調査事業・B型肝炎感受性調査結果(2018~2021年)-大阪府2023

    • 著者名/発表者名
      阪野文哉 , 川畑拓也 , 浜みなみ , 青山幾子 , 倉田貴子 , 上林大起 , 池森亮 , 改田祐子 , 森治代
    • 雑誌名

      病原微生物検出情報月報

      巻: 44 ページ: 38~39

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 大阪府内で報告された麻疹症例と府内情報共有体制の構築2023

    • 著者名/発表者名
      倉田貴子 上林大起 柿本健作 阿部仁一郎 入谷展弘 本村和嗣 福島俊也 宮本妙子 東山佳代 西野裕香 坂 本愛 大槻紀之
    • 雑誌名

      病原微生物検出情報月報

      巻: 44 ページ: 138~139

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 麻疹の抗体保有状況-2022年度感染症流行予測調査(暫定結果)2023

    • 著者名/発表者名
      駒込理佳 池田陽子 斎藤望 柏原尚子 石川莉々子 阿部櫻子 齋藤明日美 青木恵美子 中澤景子 富岡恭子 竹内美夏 中西希代子 長谷川道弥 長島真美 鈴木理恵子 櫻木淳一 加藤美和子 昆美也子 小橋奈緒 倉本 早苗 桜井麻衣子 小野田伊佐子 長岡宏美 諏訪優希 齋藤典子 矢野拓弥 改田祐子 上林大起 他
    • 雑誌名

      病原微生物検出情報月報

      巻: 44 ページ: 140~142

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ワクチン接種者のシングルB細胞より取得された風しんウイルス中和抗体2023

    • 著者名/発表者名
      大内将司, 上林大起, 山田登美子, 倉田貴子, 安楽正輝, 清水亜紀子, 山内友恵, 本村和嗣
    • 学会等名
      第2回日本抗体学会学術大会
  • [学会発表] ワクチン接種者のシングルB細胞より取得された風しんウイルス中和抗体2023

    • 著者名/発表者名
      大内将司, 上林大起, 山田登美子, 倉田貴子, 安楽正輝, 清水亜紀子, 山内友恵, 本村和嗣
    • 学会等名
      第46回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] エムポックスPCRの実際と課題2023

    • 著者名/発表者名
      上林大起
    • 学会等名
      第11回日本性感染症学会関西支部総会・学術集会
    • 招待講演
  • [学会発表] 大阪府におけるエムポックスのアウトブレイクとその疫学的検討2023

    • 著者名/発表者名
      浜みなみ, 川畑拓也, 上林大起, 倉田貴子, 阪野文哉, 阿部仁一郎, 本村和嗣
    • 学会等名
      日本性感染症学会 第36回学術大会
  • [備考] 風しんを正しく診断するには?―検査・研究から明らかになったこと―

    • URL

      https://www.iph.osaka.jp/s007/020/020/080/20230424153636.html

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公開日: 2024-12-25  

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