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 "iPS Origin Respiratory apparatus infection" innovative research basis: establishment of ALI airway epithelial cells and lung epithelial cells, 3D culture of lung cancer cells, novel respiratory tract infections (SARS-CoV-2), seasonal respiratory infections (FluV), respiratory tract infections, respiratory tract infection, respiratory infection, respiratory tract infection Lung cancer, acute respirator, infectious disease, research, usefulness, intelligence. The epithelial cells and pulmonary epithelial cells of the lungs were infected with SARS-CoV-2 and FluV. The direction of invasion and the direction of excretion were specific. You can use the following words to suppress the fruit, such as Remdesivir and so on. SARS-CoV-2 infection was detected in epithelial cells and lung epithelial cells of lung cells. The SARS-CoV-2 infection was caused by the infection of several compounds, and the complex compound was used to inhibit the growth of the virus. The application of chemical compounds, the inhibition of Remdesivir specific drugs, the formation of plant cells, and so on. 2 "what is the host factor? Is there something wrong with you? To prevent the occurrence of impatience. "the iPS cell is missing the iPS cell, and the TMPRSS2 cell is missing the iPS cell." The differentiation of the epithelial cells of the lungs led to the differentiation of the epithelial cells of the lungs, and the cells were infected with ACE2 and SARS-CoV-2 FluV. After ACE2 infection, the rate of homozygous infection of wild-type cells was higher than that of wild-type cells. After FluV infection, the colonization rate of wild-type cells was lower than that of wild-type cells. After SARS-CoV-2 infection, the colonization rate of wild-type cells was detected. Virus, SARS-CoV-2 infection, ACE2 infection, cell deficiency, cell invasion, ACE2 independent cell invasion, cell invasion, and confirmation. In addition to the SARS-CoV-2 ACE2, the recipients will be paid by the CD26 to analyze the data. The CD26 antibody was used to inhibit the infection, the application of the condition, the inhibition of the condition, the inhibition of the host factor and the host factor.

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