| 研究課題/領域番号 |
21K20906
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| 研究機関 | 名古屋市立大学 |
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研究代表者 |
木村 吉秀 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 准教授 (30906508)
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| 研究期間 (年度) |
2021-08-30 – 2023-03-31
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| キーワード | B型肝炎 / epsilon構造 |
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| 研究実績の概要 |
B型肝炎ウイルス（HBV）は出生時もしくは幼少期の感染により慢性化をきたし、慢性肝炎から肝硬変に進行し、肝硬変に伴う腹水、黄疸、肝性脳症、易疲労をきたす。さらに進行すると肝不全に至り、肝移植以外では救命が困難の重篤な病態に移行する。また、経過中に肝細胞癌を発症するリスクがある。臨床的治癒後に、抗がん剤や免疫抑制剤を使用することにより起こる致死的な再活性化も重要な問題である。現在、HBVに関して短期間で根治的治癒をもたらす治療法はなく、HBVに関する基礎的な研究は重要である。
HBVを含むヘパドナウイルスの複製において、epsilon構造は保存されている。Epsilon構造を構成するRNAの遺伝子変化は、ウイルス複製にマイナスの影響を与え、病原性の低下につながる可能性がある。現在に至るまで、病状の悪化と関連するHBV側の因子については、コアプロモーター変異、プレコア変異など多数検討が行われたが、ウイルス複製能の低下、そして病原性の低下に着目した検討は行われていない。今回、HBVにとって重要となるEpsilon構造の遺伝子変化と臨床病態の関連について検討を進めている。まず、epsilon構造のRNA二次元構造の解析を行い、epsilon構造の各領域の塩基配列に関する塩基配列パターン、塩基長の解析を行っている。さらにDRACH motifに関する哺乳類に感染するヘパドナウイルスにおける保存性の解析を行っている。各種ヘパドナウイルスに関してRNA配列レベルでepsilon構造を詳細に比較した検討は行われておらず、魚類、両生類、鳥類、哺乳類、ヒトなどあらゆる生物を宿主とするヘパドナウイルスにおけるepsilon構造の基礎的なバイオインフォマティクス解析と実際の臨床患者におけるepsilon構造を比較して解析を進めている。
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| 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
HBVを含むヘパドナウイルスのプロトタイプと考えられている外殻蛋白を有さないnachednavirusからHBVに至るまでのウイルスRNAのepsilon構造の遺伝子配列、RNAの2次元構造の解析を進めている。RNAの2次元構造の解析にはWebベースのバイオインフォマティクスソフトウェアであるMC-Foldを用いて解析を行っている。Epsilon構造にはbulge、loop、upper-stem、lower-stemの領域があり、それぞれの領域のコンセンサスRNA配列について、塩基の種類、塩基長に違いが存在する。NachednavirusとヒトHBVのepsilon構造は大きく異なっているが、上記の各パートにおける塩基配列パターン、塩基長の変化を宿主の進化的方向性と並べて比較検討を行っている。またbulge領域の塩基が各ヘパドナウイルスのポリメラーゼと結合するが、bulgeの配列とポリメラーゼ結合部位アミノ酸の変化についても比較検討を進めている。最新の報告ではlower-stem内にDRACH motifが存在することが明らかとなっている （Kim et al., PNAS 2022）。このDRACH motifについては哺乳類に認められる構造であることが分かっているが、今のところヘパドナウイルス全体としては十分に検討がされていない。現在までの解析ではWoodchuck hepatitis virusにおいてはこの領域の保存性を確認している。また各種病態を呈するHBVについて遺伝子配列決定を進めており、臨床的にepsilon構造や現在注目されているDRACH motifの変化が臨床像に与える影響を検討する。
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| 今後の研究の推進方策 |
もともと計画していたepsilon構造を様々な宿主に感染するHBV、ヘパドナウイルス、さらにそのプロトタイプであるnachednavirusのゲノムを用いて比較検討し、実際のさまざまな臨床像を呈するHBVの遺伝子配列において臨床像と関連する遺伝子の変化を調査する目的で今回の検討を開始している。この分野は非常に活発な研究が世界レベルで行われている。2021年度の最新の研究において新たなHBV感染する生物として犬、馬が報告された。また日本の多施設調査で国内の猫においてもHBV感染例があることが明らかとなった。さらに、epsilon構造の詳細な解析からepsilon構造のlower-stem内にDRACH motifが存在しN6メチルアデノシン修飾がHBV複製過程に影響を与えることが明らかとなった。さらにDRACH motifは哺乳類にみられる変化ということで、哺乳類を宿主とするへパドナウイルスにおいてepsilon構造でこの部位が保存されている可能性があり、Woodchuck hepatitis virusにおいても保存されていることを確認したが、その他の哺乳類を宿主とするヘパドナウイルスにおける状態を調査している。他の宿主の際に異なるmotifを保持する可能性もあるため引き続き解析が必要である。過去にnachednavirusからヘパドナウイルスの多種多様なウイルスゲノム構造を宿主の遺伝的変化と対比させて詳細な検討を行った報告はみられないため、今回の研究で、過去に報告されていないへパドナウイルスの遺伝子構造を明らかにすることできる可能性があり、また、それを病態と関連付けることを目標に研究を進めてゆく。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
令和3年度において、学会の旅費、参加費が大学の研究費内でまかなえ、科研費申請費を使用することがなかったため。
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