肺オルガノイドを用いた呼吸器病原体の革新的研究基盤の構築と病原性発現機序の解明

利用肺类器官构建呼吸道病原体创新研究平台并阐明致病性表达机制

• 批准号: 21H02973
• 负责人: 酒井 宏治
• 金额: $ 11.07万
• 依托单位: National Institute of Infectious Diseases
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H02973/
• 关键词: SARS-CoV-2; インフルエンザウイルス; iPS細胞; ACE2; TMPRSS2; 肺オルガノイド; ゲノム編集

①『iPS由来呼吸器細胞を用いた急性呼吸器感染症の革新的な研究基盤の確立』ALI培養の気道上皮細胞及び肺胞上皮細胞、3D培養での肺オルガノイドにおいて、新型コロナウイルス（SARS-CoV-2）や季節性インフルエンザウイルス（FluV）の感染モデルを構築し、肺オルガノイドの急性呼吸器ウイルス感染症の研究ツールとしての有用性を明らかにした。気道上皮細胞及び肺胞上皮細胞におけるSARS-CoV-2やFluV感染のための侵入方向、及び子孫ウイルスの排出方向を特定した。また、Remdesivirを用いた、それら細胞でのウイルス抑制効果も実証した。SARS-CoV-2感染気道上皮細胞及び肺胞上皮細胞での遺伝子発現解析を行った。SARS-CoV-2感染モデルが構築できたため、複数の化合物を用いたウイルス抑制試験（薬剤評価試験）を行った。実施した化合物のうち、Remdesivirで特異的なウイルス抑制が認められ、その有効濃度も株化細胞等で既に報告のある値とほぼ同等であった。②『宿主因子は何か？ その阻害剤は有効か？ 阻害剤耐性ウイルスは出現するのか？』iPS細胞へのゲノム編集を行いACE2遺伝子欠損iPS細胞及びTMPRSS2遺伝子欠損iPS細胞を作出した。ACE2遺伝子欠損細胞から気道上皮細胞あるいは肺胞上皮細胞に分化・誘導した細胞を用いて、SARS-CoV-2やFluV感染実験を行った。ACE2遺伝子欠損細胞において、FluV感染後、野生型細胞と同様に効率的なウイルス増殖をしたが、SARS-CoV-2感染後は、野生型細胞のような効率的なウイルス増殖は認められなかったことから、ACE2が主な受容体であることを実証できた。また、SARS-CoV-2感染ACE2遺伝子欠損細胞からACE2非依存的な細胞侵入についても、確認することができた。SARS-CoV-2のACE2以外の受容体候補として、CD26に付いて解析を行った。CD26抗体を用いたウイルス抑制実験では、実施した条件では特異的なウイルス抑制は認められなかったことから、宿主因子ではなかったと考えられた。

1。使用IPS衍生的呼吸细胞建立创新的急性呼吸道感染研究基础。我们已经为新型冠状病毒（SARS-COV-2）和季节性流感病毒（FLEV）构建了感染模型，并在3D培养物中的Ali培养物的Ali培养物的肺部上皮细胞和肺泡细胞中构建了感染模型，并揭示了肺类动物的肺类和肺类器官的作用，从而揭示了肺类动物的有用性作为急性呼吸道呼吸道疾病的研究工具。确定了气道和肺泡上皮细胞中SARS-COV-2和FLEV感染的进入方向以及后代病毒的排泄方向。我们还使用remdesivir证明了对这些细胞的病毒抑制作用。基因表达分析在SARS-COV-2感染的气道上皮细胞和肺泡上皮细胞上进行。由于构建了SARS-COV-2感染模型，因此使用多种化合物进行了病毒抑制测试（药物评估测试）。在执行的化合物中，使用remdesivir观察到了特定的病毒抑制，其有效浓度几乎与细胞系中已经报道的值相同。 ②“宿主因素是什么？抑制剂有效吗？抑制剂耐药性病毒会出现吗？在IPS细胞上进行了基因组编辑，以生成缺乏ACE2基因和缺乏TMPRSS2基因的IPS细胞的IPS细胞。SARS-COV-2基因（SARS-COV-2和FLOV感染实验）从ACE和FLOV感染实验中进行了分化，并从ACE中诱导了ACE 2-DEICTIC 2-DEICTIC 2-DEICTIC 2-DEICTICT 2-DEICTICT 2-DEICTICT 2-DEICTIENT OREFIENT 2-DEICTIANT OREFIENT 2-DEICTICT ORENICTIENT 2-DEICTIENT OREFIENT 2-DEICTIENT ACE2基因缺陷的细胞中的上皮细胞，在频率感染后与野生型细胞一样有效，但是在SARS-COV-2感染后，没有观察到野生型细胞的有效病毒，表明ACE2也可能是促进了SARS-COV-INDECTINICIFIFICICICENTIMIFIFICICENTIMIFIFICICENTIMIFIFICICENTIMIFIFICICENTIMECTIFIFICICICENTIMIFIFICICIFEIFECTERIFIFICICICICICIinginging-Contectectific-Cov-nimptimentimic-Cov。在使用CD26抗体的病毒抑制实验中，在CD26上进行了确认的CD26作为候选者。

项目成果

Sanford Burnham Prebys/Icahn School of Medicine at Mount Sinai/Feinberg School of Medicine(米国)

桑福德伯纳姆普雷比斯/西奈山伊坎医学院/范伯格医学院（美国）

MDA5 Governs the Innate Immune Response to SARS-CoV-2 in Lung Epithelial Cells.

• DOI: 10.1016/j.celrep.2020.108628
• 发表时间: 2021-01-12
• 期刊: Cell reports
• 影响因子: 8.8
• 作者: Yin X;Riva L;Pu Y;Martin-Sancho L;Kanamune J;Yamamoto Y;Sakai K;Gotoh S;Miorin L;De Jesus PD;Yang CC;Herbert KM;Yoh S;Hultquist JF;García-Sastre A;Chanda SK
• 通讯作者: Chanda SK