感染宿主細胞の分化と連動するヒトパピローマウイルス複製機構の研究

人乳头瘤病毒复制机制与感染宿主细胞分化相关的研究

基本信息

批准号：
08J11478
负责人：
中原知美
金额：
$ 1.54万
依托单位：
National Cancer Center Research Institute and Research Center for Innovative Oncology, National Cancer Center Hospital East (2010)National Institute of Infectious Diseases (2008-2009)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

高リスク群ヒトハピローマウイルス(human papillomavirus : HPV)は、子宮頸癌の原因ウイルスである。HPV生活環は、感染標的である表皮細胞の分化と密接に連動している。未分化な表皮細胞に侵入したHPVは、その環状2本鎖DNAゲノムを、感染細胞の核内で低コピー数のエピゾームとして維持する潜伏持続感染状態となる(潜伏期)。感染宿主細胞が分化すると、表皮形成の終盤でウイルスゲノムの大規模複製、次いでキャプシドタンパク質を発現し、子孫ウイルス粒子を産生する(増殖期)。本研究は、HPVゲノム複製の分子機構の解明を目的とし、DNA損傷修復系との相互作用に着目した。まずは、潜伏期のウイルスゲノム複製について調べた。結果、ウシパピローマウイルスを潜伏感染する細胞では、DNA損傷応答系因子のATMが活性化し、その活性化はウイルスゲノムの複製をある程度抑制していることが分かった。一方で、HPV16を潜伏感染している患者由来の細胞では、ATMは活性化しておらず、HPV16潜伏感染時におけるHPVゲノム複製には、宿主の染色体複製因子が関与する可能性が示唆された。以上をふまえ、3年目の本年度は、増殖期のHPVゲノム複製について検討した。HPV16潜伏感染細胞に、HPVゲノム複製因子であるE1およびE2を外来性プロモーターより発現誘導すると、ウイルスゲノムの大規模複製を誘導できた。同時にATMが活性化し、アポトーシスによる細胞死が誘導されることを見つけた。ATMは、E1を介したウイルスゲノムの複製を検知して活性化し、感染細胞の排除やウイルスゲノム複製を抑制することにより、宿主の感染防御において重要な役割を果たすことが示唆された。

高危人乳头瘤病毒（HPV）是宫颈癌的病毒。 HPV生命周期与表皮细胞的分化密切相关，这是感染的靶标。侵入未分化表皮细胞的HPV受到了潜在感染，从而将其圆形双链DNA基因组保持为感染细胞核（潜伏期）中的低拷贝数。一旦被感染的宿主细胞分化，它们就会在表皮形成结束时复制病毒基因组，然后表达衣壳蛋白，产生后代病毒颗粒（增殖阶段）。这项研究旨在阐明HPV基因组复制的分子机制，并着重于其与DNA损伤修复系统的相互作用。首先，我们在孵育期间研究了病毒基因组复制。结果，发现在牛乳头瘤病毒的潜在细胞中，ATM，DNA损伤响应因子被激活，并且激活在某种程度上抑制了病毒基因组复制。另一方面，在潜在的HPV16的患者中，未受潜在的HPV16感染的患者的细胞激活ATM，这表明在潜在的HPV16感染期间，HPV基因组复制可能涉及HPV基因组复制。考虑到这些，今年，第三年，我们检查了扩散阶段的HPV基因组复制。 HPV16中潜在感染细胞中外源启动子的HPV基因组复制因子E1和E2的表达能够诱导病毒基因组的大规模复制。我们发现ATM同时被激活，并诱导了凋亡引起的细胞死亡。已经提出，通过通过E1检测和激活病毒基因组的复制，并抑制消除感染细胞并抑制病毒基因组复制，ATM在宿主感染保护中起重要作用。