ＨＩＶ－１感染のヒト－ラット種間バリアーの解明

文献情報

• 文献番号: 200932040A
• 報告書区分: 総括
• 研究課題名: ＨＩＶ－１感染のヒト－ラット種間バリアーの解明
• 研究課題名（英字）: -
• 課題番号: H19-エイズ・若手-004
• 研究年度: 平成21(2009)年度
• 研究代表者(所属機関): 張 険峰(北海道大学 遺伝子病制御研究所)
• 研究区分: 厚生労働科学研究費補助金 疾病・障害対策研究分野 エイズ対策研究
• 研究開始年度: 平成19(2007)年度
• 研究終了予定年度: 平成21(2009)年度
• 研究費: 1,190,000円
• 研究者交替、所属機関変更: -

研究報告書（概要版）

研究目的

　本研究の目的はウイルス粒子の感染性と侵入過程に関与しているウイルス性、細胞性因子を同定し、ラット感染モデルの作製に資することを目的にした。 本年度は、HIV-1の侵入過程で働く阻害因子の同定を中心に研究を行った。 新規ヒトCD4/CCR5/CXCR4/CyclinT1/CRM1 Tgラットの作製に成功したので、このTgラットにおけるHIV-1の複製を解析した。

研究方法

1. マイクロアレイー法により侵入過程で働く阻害因子の同定
HIV-1侵入効率に関して両極をなし、更にサイクロスポリンA(CsA)を作用させると感染効率が異なるラットT細胞株の遺伝子発現プロファイルを比較した。 候補cDNA発現コンストラクトを入手し、ヒト細胞に発現させ、FACSによるHIV-1感染阻害効果を調べた。
2. ヒトTrim5αのHIV-1 産生の抑制効果の検討
1. 各サル、ヒト Trim5の過剰発現よるHIV-1 産生の抑制効果を調べた。2. 抗TRIM5α siRNAを用いて内在性ヒトTrim5αのHIV-1 産生の抑制効果を検討した。 3. ヒトTrim5αのHIV-1粒子内への取り込みを調べた。
　　新規Tgラットから昨年と同様primary T又はマクロファージを精製し、ex vivoでHIV-1の複製の解析を行った。

結果と考察

　マイクロアレイ法により新規HIV-1侵入過程で働く阻害因子を同定した。その結果一つの分子クローンgene X がHIV-1感染を顕著に抑制した。ラットgene Xは直接HIV-1感染を阻害する可能性を持ち。さらに解析を進める予定である。さらに、他のレトロやレンチウイルスの感染にも抑制効果を持つ可能性を検討したい。
　ヒトTrim5αのHIV-1の複製への影響を調べ、以下のことを明らかにした。ヒト野生型のTrim5αはHIV-1 Gagの産生を抑制した。437番目のアルギニンアミノ酸がヒトTrim5αのGagの産生への抑制に重要であった。野生型のヒトTrim5α はわずかにHIV-1粒子に取り込まれ、サルTrim5αのHIV-1生産の抑制機構と異なる可能性が示唆された。
　新規ヒトCD4/CCR5/CXCR4/CyclinT1/CRM1 Tgラットの解析より、ラットでは、HIV-1感染の後期過程において厳密な種間バリアーが存在しないと考えられる。

結論

HIV-1侵入過程で働く阻害因子を同定した。ラットではHIV-1感染の後期過程において厳密な種間バリアーが存在しないことがわかった。 この研究結果はHIV－１感染ラットモデルの作成にむけて大きな貢献が期待できる。

公開日・更新日

• 公開日: 2014-05-26
• 更新日: -

文献情報

• 文献番号: 200932040B
• 報告書区分: 総合
• 研究課題名: ＨＩＶ－１感染のヒト－ラット種間バリアーの解明
• 研究課題名（英字）: -
• 課題番号: H19-エイズ・若手-004
• 研究年度: 平成21(2009)年度
• 研究代表者(所属機関): 張 険峰(北海道大学 遺伝子病制御研究所)

研究分担者(所属機関)

• 張　険峰(北海道大学　遺伝子病制御研究所)

• 研究区分: 厚生労働科学研究費補助金 疾病・障害対策研究分野 エイズ対策研究
• 研究開始年度: 平成19(2007)年度
• 研究終了予定年度: 平成21(2009)年度
• 研究者交替、所属機関変更: -

研究報告書（概要版）

研究目的

HIV-1 感染ラットモデルを作成するために、ラットでのHIV増殖の非効率の原因の解明を目的とした。特に、HIV-1の侵入過程と感染性ウイルス粒子の形成に関与している細胞性因子の同定を試みた。また、ヒトCCR5,CXCR4,CD4,CRM1, CycT1遺伝子を発現するTgラットを作製し、ex vivo で　primary T細胞とマクロファージにおけるHIV-1複製の解析を行った。

研究方法

　1. ラットT細胞由来HIV NL4-3株の低感染性の解析: ウイルス粒子の低感染性とEnv蛋白の関与、またEnvの安定性を調べた。
　2. Tgラット由来primary 細胞におけるHIV-1複製の解析:新規作成したTgラットからprimary T細胞とマクロファージを調製し、HIV-1を感染させ、ウイルスの増殖を測定した。
　3. HIVの侵入過程で働く阻害因子の同定: マイクロアレイー法及びFunctional Cloning法による侵入過程で働く阻害因子の同定を試した。
　4. ヒトTrim5αのHIV-1産生抑制効果の検討: ヒト Trim5の過剰発現よるHIV-1 産生の抑制効果を調べた。2. 抗TRIM5α siRNAを用いて内在性ヒトTrim5αのHIV-1 産生の抑制効果を検討した。 3. ヒトTrim5αのHIV-1粒子内への取り込みを調べた。

結果と考察

1. ラットT細胞で作られるNL4-3 HIV-1粒子の感染性低下はENV蛋白に原因があることが分かった。しかし、総合の研究結果からラットT細胞由来HIV-1粒子感染性低いのは特定のHIV－１株に限られることがわかった。
2. 新規Tgラットの解析結果から、ラットでは、HIV-1感染の後期過程において厳密な種間バリアーが存在しないと考えられる。
3. マイクロアレイー法で,一つの分子クローンgene XがHIV-1感染を顕著に抑制した見いだした。
4. ヒトTRIM5αがヒト細胞でHIV-1産生を阻害することが分かった。このことは感染者体内でのHIV-1の生産の抑制にも一定寄与していることを示唆しており、遅い発症の１原因であると考えられる。

結論

ラットではHIV-1感染の後期過程において厳密な種間バリアーが存在しない。ついで、HIV-1侵入過程で働くT細胞の持つ阻害因子を同定した。同定された阻害因子のノックダウン／アウトラットを作製し、当研究室で開発された CCR5,CXCR4,CD4,CRM1,CycT1 Tgラットと交配することより高感受性HIV-1感染ラットモデルの構築が期待できる。

公開日・更新日

• 公開日: 2014-05-26
• 更新日: -

行政効果報告

• 文献番号: 200932040C

成果

• 専門的・学術的観点からの成果: 新規開発したCCR5,CXCR4,CD4,CRM1,CycT1 Tgラットの解析から、ラットではHIV-1感染の後期過程において厳密な種間バリアーが存在しないことがわかった。HIV-1侵入過程で働くT細胞の持つ阻害因子を同定した。同定された阻害因子とTetherinのノックダウン／アウトラットを作製し、当研究室で開発された CCR5,CXCR4,CD4,CRM1,CycT1 Tgラットと交配することより高感受性HIV-1感染ラットモデルの構築が期待できる。
• 臨床的観点からの成果: 現時点で特になし。
• ガイドライン等の開発: 特になし。
• その他行政的観点からの成果: 特になし。
• その他のインパクト: RetrovirologyとMicrobes and Infectionの英文国際誌に研究成果の一部を発表した。

発表件数

• 原著論文（和文）: 0件
• 原著論文（英文等）: 2件
• その他論文(和文): 0件
• その他論文(英文等): 0件
• 学会発表(国内学会): 2件
• 学会発表(国際学会等): 0件
• その他成果(特許の出願): 0件 ; 「出願」「取得」計0件
• その他成果(特許の取得): 0件
• その他成果(施策への反映): 0件
• その他成果(普及・啓発活動): 0件

主な原著論文20編（論文に厚生労働科学研究費の補助を受けたことが明記された論文に限る）

• 原著論文1: Okada H, Zhang X, Fofana I B, et al.; Synergistic effect of human-CycT1 and -CRM1 on HIV-1 propagation in rat T cells and macrophages ; Retrovirology , 12 (6) , 43- (2009)
• 原著論文2: Zhang X, Kondo M, Chen J, et al.; Inhibitory effect of human TRIM5a on HIV-1 production; Microbes and Infection (2010)

公開日・更新日

• 公開日: 2014-05-26
• 更新日: -