再生医療技術を利用した新規HIV-1感染サルモデルの作成

2014 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 25670218
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 塩田 達雄 大阪大学, 微生物病研究所, 教授 (00187329)
• 研究分担者: 明里 宏文 京都大学, 霊長類研究所, 教授 (20294671)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: HIV-1 / iPS細胞 / 再生医療技術 / T細胞 / サル

研究実績の概要

後天性免疫不全症候群（AIDS）の原因ウイルスであるヒト免疫不全ウイルス1型（HIV-1）は宿主域が狭く、ヒト以外に感染する動物はチンパンジーのみであり、アカゲザル、カニクイザル等の旧世界ザルやマーモセット等の新世界サルには感染しない。従って感染予防ワクチンの有効性を実験的に検定することが困難であり、ワクチン開発の大きな障害の一つとなっている。本研究は、サルの人工多能(iPS)細胞に遺伝子操作を加えて、HIV-1が個体内で感染・増殖できるサルを作出することを目的とする。今年度は現在エイズのサルモデルとして頻用されるもののiPS細胞樹立についてはごく少数の報告しかないアカゲザルのiPS細胞樹立を試みた。アカゲザル末梢血からT細胞を分離し、ヒトiPS細胞誘導因子であるOct3/4、Sox2、Klf4、c-Mycのいわゆる山中4因子を発現するセンダイウイルスを用いてアカゲザルのiPS細胞樹立を行った。山中4因子導入後に添加するサイトカインの種類やRock inhibitorの有無等、種々の条件を振ったところ、ヒトのT細胞の場合よりも厳密な条件が必要とされるもののiPS細胞を樹立することが出来た。樹立したアカゲザルiPS細胞の未分化能は、未分化マーカーSSEA-4やTRA-1-60の発現やアルカリホスファターゼ染色により確認できた。使用したセンダイウイルスベクターの除去を確認した後、血管内皮増殖因子、幹細胞因子およびFlt-3リガンドを用いてCD34陽性細胞への分化誘導を行い、フローサイトメーターで表面マーカーの確認が出来た。M-CSFで分化誘導した場合はマクロファージへの分化が確認され、免疫不全マウスに移植したところ、三胚葉の組織成分を含む奇形種が形成され、多分化能も確認された。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

昨年度、アカゲザルiPS細胞樹立のための培養条件の最適化に当初の予想を遥かに越える時間を要したため、その遅れを今年度取り返すことができず、iPS細胞からのCD34陽性細胞やその先のマクロファージへの分化には成功したものの、当初計画していたiPS細胞からのT細胞への分化やそれらのサル個体への移植には至らなかった。

今後の研究の推進方策

マーカー遺伝子を導入したiPS細胞由来細胞を免疫寛容状態である胎仔ザルに同種移植し、iPS細胞由来細胞がアカゲザル個体において定着しうるか否か、iPS細胞由来のT細胞の分化が観察されるか否かを検討する。

次年度使用額が生じた理由

アカゲザル末梢血よりiPS細胞の樹立に成功したが、iPS細胞樹立のための条件設定に当初の予定以上の時間を要したため、サル個体への移植実験が来年度にずれ込む予定である。従って一部の研究費の繰り越しを希望する。

次年度使用額の使用計画

サル個体より回収した生物材料の解析に用いる予定である。

研究成果

• [雑誌論文] TCF1 and LEF1 act as T-cell intrinsic HTLV-1 antagonists by targeting Tax. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ma G, Yasunaga J-i, Akari H, Matsuoka M
  • 雑誌名: Proceedings of the National Academy of Sciences USA 巻: 112 ページ: 2216-2221
  • DOI: 10.1073/pnas.1419198112
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Emergence of infectious malignant thrombocytopenia in Japanese macaques (Macaca fuscata) by SRV-4 after transmission to a novel host. (2015)
  • 著者名/発表者名: Okamoto M, Miyazawa T, Morikawa S, Ono F, Nakamura S, Sato E, Yoshida T, Yoshikawa R, Sakai K, Mizutani T, Nagata N, Takano J, Okabayashi S, Hamano M, Fujimoto K, Nakaya T, Iida T, Horii T, Miyabe-Nishiwaki T, Watanabe A, Kaneko A, Saito A, Matsui A, Hayakawa T, Suzuki J, Akari H, Matsuzawa T, Hirai H
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 5 ページ: 8850
  • DOI: 10.1038/srep08850
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Fluorescent image analysis of HIV-1 and HIV-2 uncoating kinetics in the presence of old world monkey TRIM5α. (2015)
  • 著者名/発表者名: Takeda E, Kono K, Hulme AE, Hope TJ, Nakayama EE, Shioda T.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 10 ページ: e0121199
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0121199. eCollection 2015
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The HIV-1 gp120/CXCR4 axis promotes CCR7 ligand-dependent CD4 T cell migration: implication of CCR7 homo- and CCR7/CXCR4 hetero-oligomer formation as a possible mechanism for up-regulation of functional CCR7. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hayasaka H, Kobayashi D, Yoshimura H, Nakayama EE, Shioda T, Miyasaka M.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 10 ページ: e0117454
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0117454. eCollection 2015
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Distinct combinations of amino acid substitutions in N-terminal domain of Gag-capsid afford HIV-1 resistance to rhesus TRIM5α. (2014)
  • 著者名/発表者名: Nomaguchi M, Nakayama EE,Yokoyama M, Doi N,Igarashi T, Shioda T, Sato H, Adachi A.
  • 雑誌名: Microbes and Infection 巻: 16 ページ: 936-944
  • DOI: 10.1016/j.micinf.2014.08.017. Epub 2014 Sep 4.
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Demonstration of marmosets (Callithrix jacchus) as a non-human primate model for secondary dengue virus infection: high levels of viraemia and serotype cross-reactive antibody responses consistent with secondary infection of humans. (2014)
  • 著者名/発表者名: Moi ML, Takasaki T, Omatsu T, Nakamura S, Katakai Y, Ami Y, Suzaki Y, Saijo M, Akari H, Kurane I.
  • 雑誌名: Journal of General Virology 巻: 95 ページ: 951-960
  • DOI: 10.1099/vir.0.060384-0. Epub 2013 Dec 9.
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Divergence and diversity of ULBP2 genes in rhesus and cynomolgus macaques. (2014)
  • 著者名/発表者名: Naruse TK, Akari H, Matano T, Kimura A
  • 雑誌名: Immunogenetics 巻: 66 ページ: 161-170
  • DOI: 10.1007/s00251-014-0760-y. Epub 2014 Jan 28.
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Seroprevalence of Japanese encephalitis virus infection in captive Japanese macaques (Macaca fuscata) (2014)
  • 著者名/発表者名: Shimoda H, Saito A, Noguchi K, Terada Y, Kuwata R, Akari H, Takasaki T, Maeda K
  • 雑誌名: Primates 巻: 55 ページ: 441-445
  • DOI: 10.1007/s10329-014-0421-7. Epub 2014 Apr 19.
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] New type of Sendai virus vector provides transgene-free iPS cells derived from chimpanzee blood. (2014)
  • 著者名/発表者名: Fujie Y, Fusaki N, Katayama T, Hamasaki M, Soejima Y, Soga M, Ban H, Hasegawa M, Yamashita S, Kimura S, Suzuki S, Matsuzawa T, Akari H, Era T
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 9 ページ: e113052
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0113052. eCollection 2014.
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] Host Factors in the Pathogenesis of HIV Infection. (2015)
  • 著者名/発表者名: Tatsuo Shioda
  • 学会等名: 17th International Conference on Emerging Infectious Diseases (EID) AIDS Panel Meeting
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
  • 年月日: 2015-01-26 – 2015-01-29
  • 招待講演
• [学会発表] Genome-wide association study of HIV-related lipoatrophy in Thai patients: Association of a DLGAP1 polymorphism with fat loss. (2014)
  • 著者名/発表者名: 中山英美, Uttayamakul Sumonmal, Tiphaine Oudot-Mellakh, Pimrapat Tengtrakulcharoen, Julien Guergnon, Jean-Francois Delfraissy, Srisin Khusmith,Chariya Sangsajja, Sirirat Likanonsakul, Ioannis Theodorou,塩田達雄
  • 学会等名: 第28回日本エイズ学会学術集会・総会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2014-12-03 – 2014-12-05
• [学会発表] HIVパッケージングシグナル内最重要領域 SL1の機能的構造に関する多角的解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 櫻木小百合,塩田達雄,櫻木淳一
  • 学会等名: 第28回日本エイズ学会学術集会・総会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2014-12-03 – 2014-12-05
• [学会発表] TRIM5α存在下におけるHIV-1およびHIV-2のカプシドコアの脱殻 (2014)
  • 著者名/発表者名: 武田英里,河野健,Amy E. Hulme,Thomas J.Hope,中山英美,塩田達雄
  • 学会等名: 第28回日本エイズ学会学術集会・総会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2014-12-03 – 2014-12-05
• [学会発表] 再生医療技術のエイズ研究応用のためのアカゲザルiPS 細胞樹立とCD34陽性細胞への分化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 田谷かほる,武田英里,中山英美,塩田達雄,明里宏文,金子新
  • 学会等名: 第28回日本エイズ学会学術集会・総会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2014-12-03 – 2014-12-05
• [学会発表] Novel mutant HIV-1 strains with high degree of resistance to cynomolgus macaque TRIMCyp generated by random mutagenesis (2014)
  • 著者名/発表者名: Tahmina Sultana,中山英美, 飛田哲志,齊藤暁,明里宏文,塩田達雄
  • 学会等名: 第28回日本エイズ学会学術集会・総会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2014-12-03 – 2014-12-05
• [学会発表] HIV-1パッケージングシグナル内最重要領域 SL1 の機能的構造に関する多角的解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 櫻木淳一,櫻木小百合,塩田達雄
  • 学会等名: 第62回日本ウイルス学会学術集会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2014-11-10 – 2014-11-12
• [学会発表] TRIM5α によるHIV-1 および HIV-2のカフプシトドコアの脱殻促進:可視化ウイルスによる解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 武田英里,河野健, Amy E. Hulme, Thomas J. Hope, 中山英美,塩田達雄
  • 学会等名: 第62回日本ウイルス学会学術集会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2014-11-10 – 2014-11-12
• [学会発表] Host factors in the pathogenesis of HIV infection. (2014)
  • 著者名/発表者名: Tatsuo Shioda
  • 学会等名: International Congress on Medical Virology 2014
  • 発表場所: Bangkok, Thailand
  • 年月日: 2014-11-05 – 2014-11-07
  • 招待講演
• [学会発表] Novel mutant HIV-1 strains with high degree of resistance to cynomolgus macaque TRIMCyp generated by random mutagenesis. (2014)
  • 著者名/発表者名: Emi E Nakayama, Tetsushi Tobita, Tahmina Sultana, Akatsuki Saito, Hirofumi Akari, Tatsuo Shioda
  • 学会等名: The 13th Awaji International Forum on Infection and Immunity in Nara
  • 発表場所: 奈良
  • 年月日: 2014-09-23 – 2014-09-26