研究課題
①HIVの潜伏化における分子メカニズムの解明とHIV由来新規アンチセンスRNAの同定HIV-1の潜伏化の導入と維持に関わるpolycombファミリーについて、従来の潜伏化モデルである慢性感染細胞株に加え、single-round HIV-1を用いて潜伏化モデルを作成し、ノックダウン及び阻害剤を用いることによってpolycombファミリーがHIV-1の潜伏化に非常に大きな役割をもつことを証明した。さらにより実際の潜伏化の誘導をリアルタイムで検証できる新規レポーターウイルスを作成し、T細胞における潜伏化の様子を検出し、さらに再活性化も検討した。HDAC及びEZH2に対する阻害剤が効果的に潜伏化の解除を行う事を明らかにした。また、HIV-1のアンチセンスRNAの構造と新たな機能を同定し、Retrovirology誌に報告した。②宿主因子EZH2の制御機構とそのインパクトHIVの潜伏化と宿主遺伝子の抑制に重要なEZH2のT細胞における制御メカニズムは不明であった。研究代表者はT細胞の複雑な活性化メカニズムとEZH2のプロモーター構造の関連に注目し、T細胞受容体(TCR)からの活性化シグナルがEZH2の発現誘導に重要であることを明らかにした。TCRの下流のNF-κB、NFAT、MAPKなどのシグナルがいずれもEZH2の転写に働きかけることがわかった。さらにATLにおけるEZH2の過剰発現の原因が、NF-κBシグナルの恒常的な活性化によって誘導、維持されていることがわかった。③HTLV-1由来Taxによる宿主細胞への影響の解析Taxを健常者PBMC及びT細胞に導入し、継時的に観察を行い、Taxは宿主のエピジェネティクスに影響を与えて増殖や細胞死抵抗性に寄与していることを明らかにした。外来因子による宿主エピゲノムへの影響は、宿主の生存や多様性を考える上で重要な発見であった。
2: おおむね順調に進展している
HIV-1、HTLV-1及び宿主細胞の研究を同時に進行させることで、様々な分子レベルの発見があり、分子メカニズムの点では目標を十分に達していると考えられる。特にウイルスの潜伏化と宿主の制御の両面で重要なEZH2の制御機構とそのインパクトの解明は大きな成果であった。また、新たに作成したHIV-1LTRを搭載したレポーターウイルスは、本申請の目標である潜伏と再活性化のダイナミズムを直接可視化する非常に有用なツールであり、潜伏化の更なる解析や、潜伏感染細胞自身の解析に利用できる。またHIV-1の新しいアンチセンスRNAの構造と機能をまとめてRetrovirologyに報告したことも大きな成果の一つである。当初の計画ではウイルスの潜伏化や宿主に影響するmiRNAの解析を行う予定であったが、あまり進められていない。しかしCancer Cell誌に報告したmiR-31のT細胞における機能とその制御の解明はさらに進展し、新たな標的遺伝子の同定とその意義も行った。miR-31の発現減少はHIV-1の進展にも関連することが複数報告されており、ATLだけでなくHIV-1感染症においても検討するべきであろう。感染の多様性の検出と制御については、当初から2年目に行う予定としており、計画通りの進行である。多様性に関する分子レベルの基礎データもわずかでは有るが取得しており、2年目の計画研究に役立つと考えられる。
昨年度の分子レベルでの様々な成果をとりまとめ、本申請研究の目的である感染の多様性の検出と制御について以下の具体的な方法で研究を進める。①HIV-1潜伏化における宿主多様性の検出と解析。新たなレポーターウイルスを駆使して潜伏化への推移を検出しつつ、感染細胞のうち潜伏化集団と活性化集団をフローサイトメーターで分取し、ウイルスのエピジェネティックの解析と宿主細胞の遺伝子発現プロファイリングを予定する。さらに遺伝子発現の特徴から潜伏化感染細胞の長期生存の分子メカニズムについて検討する。②EZH2の制御メカニズムの解析から、標的遺伝子の同定へ。研究代表者はこれまでにEZH2がT細胞において動的な制御を受けていることを明らかにし、さらに過剰な発現の維持がmiRNAの抑制を介して細胞に悪影響を及ぼすことを明らかにした。しかしEZH2は細胞全体のH3K27トリメチル化のほぼ全てを担う重要な因子であり、その発現変動はmiRNAにとどまらず非常に大きなインパクトを持つはずである。そこでATLと正常T細胞をモデルに、EZH2で制御される遺伝子を網羅的解析によって特定し、EZH2の発現レベルと表現型の関連を明らかにする。他の癌や幹細胞で示唆されている標的遺伝子と比較しT細胞で詳細に検討することにより、細胞性免疫の制御と感染多様性に与える影響についても検討する。③Taxによる宿主エピゲノムの異常の全体像。ウイルスによる宿主エピゲノムへの影響は非常に重要な発見であった。そこで本年度はTaxによって得られた細胞のエピジェネティックな変化についてChIP-on-chipを用いて網羅的に検索し、ウイルス感染が宿主に与えるインパクトを再検討する。さらに正常T細胞やATL細胞についても同様に解析することにより、正常細胞、感染不死化細胞、そして腫瘍細胞への変遷をエピジェネティックの視点から検討する。
該当なし
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