福井大学医学部

ゲノム科学・微生物学

研究内容

研究の概要

癌ウイルスからチロシンキナーゼの発見、シグナル伝達の研究へ:ラウス肉腫ウイルスが有するがん遺伝子v-Srcとそのチロシンキナーゼの発見は、その後細胞内シグナル伝達の研究へと展開し、正常組織に発現し個体の発生や組織の増殖・分化を司る細胞型チロシンキナーゼの発見へとつながった。
進化上の頂上決戦~なぜヒトは感染症に罹患するのか:当研究室では、病原微生物の感染に対する宿主因子の研究を行っている。ウイルス-宿主相互作用として、C型肝炎ウイルスの増殖に影響する宿主因子の研究を推進しており、チロシンキナーゼAbl がHCVの生活環、特にウイルス粒子形成に必要であることを解明した。今後は抗腫瘍薬を用いたウイルス感染制御への展開が期待される。一方、病原菌-宿主相互作用としては、病原菌の感染に対する宿主因子の研究を推進しており、真菌や結核菌の受容体として知られるC型レクチン受容体(CLR)シグナル経路に、アダプタータンパク質3BP2が不可欠であることを解明した。今後はCLRを介する新たな自然免疫シグナルの解明に向けた展開が期待される。


3BP2 DL/DL マウス

主要研究テーマ

病原菌‐宿主相互作用:病原菌に対する免疫応答に関わる宿主因子の研究

非受容体型チロシンキナーゼSykは、B細胞やマスト細胞、マクロファージなどにおける免疫受容体シグナル伝達に必須の分子として知られている。本研究室では、Sykによりチロシンリン酸化を受けるアダプター蛋白質3BP2の機能に着目して研究を行ってきた。これまでに、3BP2B細胞やマスト細胞の活性化を担うことを明らかにしてきた(Shuklaほか、2009、Ogiほか、2011、 Chiharaほか、2014)。また、ゲノム編集(CRISPR/Cas9システム)による遺伝子ノックアウト技術を用い、Sykによる3BP2のチロシンリン酸化がIgG受容体を介する貪食と遺伝子発現に重要な事を明らかにした(Chiharaほか、2017)。

この他にも我々は、マスト細胞株が真菌の細胞壁構成成分を認識するC型レクチンDectin-1を発現し、Sykを活性化することを明らかにしてきた(Kimuraほか、2014)

一方、結核菌細胞壁構成因子を認識するC型レクチンMincleが、マスト細胞株においてIgE受容体β鎖と複合体を形成することを見出した。また、MincleSykの活性化を介してPLCγ2ERKNFATの活性化を調節し、炎症性サイトカインや脱顆粒を誘導する可能性を見出した。遊離したヒスタミンは産生されたサイトカインと協調して炎症反応を調節すると考えられた(Honjohほか、2017)。

本研究室のこれまでの研究結果を踏まえ、我々は新たに3BP2遺伝子改変マウスを作製した。このマウスを解析した結果、骨髄由来樹状細胞においてDectin-1Mincleを介するサイトカイン産生に3BP2が必須の役割を担うことを見出した(Chiharaほか、2022)。現在、サイトカインの産生に重要な役割を担うNF-κBの活性化を3BP2がどのように調節するのか、そのメカニズムの解明を目指し研究を進めている。さらに今後、結核菌や真菌感染に対する免疫応答を3BP2がどのように調節するのか、個体レベルで明らかにしたいと考えている。

このような研究を通してSykが関与する新たなシグナル伝達機構を解明し、その調節を可能にすることで、将来的にはSykが関与する様々な疾患の病態の理解や治療法の確立に役立てたいと考えている(千原一泰)。

ウイルス-宿主相互作用:C型肝炎ウイルスの増殖に影響する宿主因子に関する研究

偏性細胞内寄生体であるウイルスの増殖は様々な宿主因子に影響を受ける。本研究室では、肝炎・肝硬変・肝細胞癌の病原体であるC型肝炎ウイルスを研究対象とし、このウイルスの培養肝細胞での増殖に影響する宿主因子の同定等を行っている。

第一研究室では蛋白質のチロシンリン酸化を介したシグナル伝達機構に関する研究を長年にわたって進めており、この方面に関する研究リソースの蓄積がある。第二研究室ではこれを活用してウイルス宿主相互作用の研究を行っている。細胞遺伝学的研究では遺伝子欠損細胞株を用いることにより当該遺伝子の機能を明らかにする。従来、マウスでは遺伝子KOマウスに由来する細胞を用いて研究を行ってきたが、ヒトの場合、一般的に利用できる遺伝子KO技術のないことが研究の足枷となっていた。これに対し、近年、CRISPR/Cas9システムを利用したゲノム編集技術が開発され、ヒト由来細胞株の遺伝子KOに用いられるようになってきている。本研究室では、この技術を導入することによって、ヒト肝細胞株でしか増殖できないC型肝炎ウイルスの研究等を進めている。

その結果、宿主のチロシンキナーゼc-AblHCVの非構造蛋白質NS5Aのチロシンリン酸化を介してウイルス粒子形成過程に資することを明らかにしている。c-Abl阻害薬は慢性骨髄性白血病治療薬として知られるが、本研究の結果はc-Abl阻害薬をある種のウイルス性疾患の治療薬として転用できる可能性があることを示唆している(Yamauchiほか、2015、Miyamotoほか、印刷中)。また、我々は、HCVIFNの相互作用についても解析を行っている。その結果、IIFNIIIIFNとでは細胞内シグナル伝達におけるSTAT1蛋白質依存性に違いがあることを見出した(Yamauchiほか、2016)。

以上のような基礎ウイルス学的研究を推し進めることにより、C型肝炎などのウイルス性疾患の病態の理解を深め、また、抗ウイルス療法の開発等に繋げていきたいと考えている(竹内健司)。


実験室の様子

 

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