CRISPR/Cas系による新型コロナウイルス感染と気道上皮バリア破壊機構の解明

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COVID-19に対しワクチンは個々のウイルスにのみ有効で、突然変異による無効化に対応できない。そこで適応範囲の広い治療薬が求められるが、現在試用されているRNA阻害薬等で確立されたものはない。申請者が研究対象とする気道上皮細胞は感染の入り口である。気道上皮細胞へのウイルス侵入と細胞間バリア破綻をブロックすることは重要であり、これにより感染や重症化を防御できるのではないかと考えた。そこで本研究では、新規メカニズムに基づく創薬ターゲットとなりうるタンパク質の同定を目的とし、近年確立されたCRISPR/Cas9システムによるゲノムワイドなハイスループットノックアウト法等によりSARS-CoV-2感染と細胞間バリア破綻に関与するタンパク質の網羅的探索に挑戦する。SARS-CoV-2 Spikeタンパク質発現シュードウイルスとヒトiPS細胞由来気道上皮移植ラットを同定タンパク質検証に用いることでin vivoでヒト細胞特異的な反応の検討を可能にし、生体に近い解析を行う。これによりCOVID-19治療薬のターゲット候補が見つかれば同属ウイルスによる新興感染症にも対応しうる可能性があり、波及効果は大きい。今年度はSARS-CoV-2 Spikeタンパク質発現シュードウイルスの作製とACE2恒常発現HEK293T細胞及びヒトiPS細胞由来気道上皮への感染条件の確立と、ヒトiPS細胞由来気道上皮移植ラットへの噴霧によるウイルス感染実験を行った。また、スクリーニングに用いるCalu3細胞への感染条件の検討等を行った。