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単純ヘルペスウイルス1型の増殖に寄与する宿主由来長鎖ノンコーディングRNAの同定

白濱, 新多朗 東京大学 DOI:10.15083/0002007072

2023.03.24

概要

[課程-2]
審査の結果の要旨
氏名白濱

新多朗

本研究は急性網膜壊死の原因ウイルスである単純ヘルペスウイルス 1 型(herpes simplex
virus type 1 : HSV-1)に着目し、HSV-1 の増殖に寄与する宿主由来長鎖ノンコーディング RNA
(long non-coding RNA : lncRNA)の同定を試みたものであり、下記の結果を得ている。
1. HSV-1 感染後に発現上昇する宿主由来 lncRNA を同定するために、HSV-1 感染させた視
細胞を用いたトランスクリプトーム解析により、HSV-1 感染後に 2 倍以上の発現上昇を確
認できた lncRNA を合計で 19 個同定した。さらに同定 lncRNA の中で HSV-1 感染後の発現
上昇率が上位 5 つの遺伝子に着目し、同遺伝子の急性網膜壊死の疾患モデルマウス網膜に
おける発現を解析した。その結果、U90926 のみが有意に発現上昇していた。
2. U90926 ノックダウンが HSV-1 のゲノム DNA 複製および増殖に及ぼす影響を評価した
ところ、U90926 ノックダウン細胞はコントロール細胞と比較して、著明にゲノム DNA 複
製ならびに増殖が抑制された。さらに、U90926 過剰発現が HSV-1 のゲノム DNA 複製に及
ぼす影響を評価したところ、U90926 過剰発現細胞はコントロール細胞と比較して、著明に
ゲノム DNA 複製が促進された。これらの結果は、HSV-1 のゲノム DNA 複製ならびに増殖
が、U90926 の発現上昇によって促進されることを示唆している。
3. U90926 ノックダウンが HSV-1 感染後の宿主細胞生存率に及ぼす影響を評価したところ、
U90926 ノックダウン細胞はコントロール細胞と比較して、著明に細胞生存率が上昇した。
この結果は、U90926 の発現上昇が HSV-1 の増殖を促進することで、宿主細胞死を誘導して
いることを示唆している。
4. U90926 ノックダウンがウイルス遺伝子発現に及ぼす影響を評価した。HSV-1 のゲノム
DNA 複製は、HSV-1 初期遺伝子の発現によって開始され、HSV-1 初期遺伝子の発現は HSV1 前初期遺伝子の発現に依存するとされる。そこで、U90926 ノックダウンが HSV-1 前初期
遺伝子である ICP-0 および ICP-4 の発現に及ぼす影響を評価したところ、U90926 ノックダ
ウン細胞はコントロール細胞と比較して、ICP-0 および ICP-4 の発現量が著明に低下してい
た。さらにウエスタンブロッティング法を用いたタンパク質レベルの解析において、コント
ロール細胞では ICP-0 および ICP-4 タンパク質が検出されたが、U90926 ノックダウン細胞
では検出されなかった。これらの結果は、U90926 の発現上昇が HSV-1 前初期遺伝子である

ICP-0 および ICP-4 の発現を促進することで、HSV-1 のゲノム DNA 複製を促進しているこ
とを示唆している。
5. HSV-1 感染時に U90926 によって制御される宿主側遺伝子を、次世代シーケンサーを用
いて網羅的に探索し、最終的に 396 遺伝子を同定した。同定遺伝子のオントロジーエンリッ
チメント解析の結果、分子機能に関する遺伝子オントロジー用語では、同定遺伝子は、
「CXCR ケモカイン受容体結合」

「ケモカイン受容体結合」、
「ケモカイン活性」、
「ケモカイ
ン活性」

「サイトカイン活性」などの免疫機能に関連する遺伝子が有意に濃縮されていた。
これらの結果は、HSV-1 感染後に U90926 の発現が誘導され、ウイルス増殖が促進されるこ
とで、宿主の免疫応答を活性化させていることを示唆している。
以上、本論文は HSV-1 の視細胞におけるゲノム DNA 複製ならびに増殖に寄与する宿主
由来 lncRNA として、lncRNA-U90926 を新規に同定した。U90926 の発現を阻害することに
より、HSV-1 の増殖が抑制されることで、宿主細胞生存率が著明に上昇することから、本研
究結果は HSV-1 を原因ウイルスとする急性網膜壊死に対する抗ウイルス薬の新規開発基盤
を提供し得るものである。
よって本論文は博士(医学 )の学位請求論文として合格と認められる。

参考文献

1. 佐藤

秀蔵. 視覚毒性. 日薬理誌. 131, 50~54 (2008).

2. Gupta, M.P., et al. Retinal Anatomy and Pathology. Dev Ophthalmol. 55, 7-17 (2016).

3. Caspi, R.R. A look at autoimmunity and inflammation in the eye. J Clin Invest

.120, 3073-83 (2010).

4. Tripathy, K., et al. Serial ultra-wide field imaging for following up acute retinal

necrosis cases: Oman J Ophthalmol. 8, 71-2 (2015).

5. Schoenberger, S., et al. Diagnosis and Treatment of Acute Retinal Necrosis: A Report

by the American Academy of Ophthalmology. Ophthalmology. 124, 382-392 (2017).

6. Aurel, V.S. Experimentalle endogene infektionsttberstragung von Bulbus zu Bulbus.

Klin Monatsbl Augenheilkd. 72, 593-602 (1924).

7. Kimura, S.J. Herpes simplex uveitis: A clinical and experimental study. Trans Am

Ophthalmol Soc. 60, 440-470 (1962).

8. Pettit, T.H., et al: Herpes simplex uveitis : An experimental study with the

fluorescein-labeled antibody technique. Invest Ophthalmol Vis Sci. 4, 349-357(1965).

9. Whittum, J.A., et al: Ocular disease induced in mice by anterior chamber inoculation

of herpes simplex virus. Invest Ophthalmol Vis Sci. 25, 1065-1073 (1984).

10. 中川

尚. 実験的単純ヘルペス性網膜炎(von Szilyモデル)におけるウイ

76

ルス伝播経路について. 東女医大誌. 58, 671~676 (1988).

11. Labetoulle, M., et al: Neuronal pathways for the propagation of herpes simplex virus

type 1 from one retina to the other in a murine model. J Gen Virol. 81, 1201-10 (2000).

12. Pettit, H.T., et al: Herpes Simplex Uveitis: An Experimental Study with the

Fluorescein-labeled Antibody Technique. Invest Ophthalmol. 4, 349-57 (1965).

13. Jiang, Y. C., et al. New strategies against drug resistance to herpes simplex virus.

Int. J. Oral Sci. 8, 1–6 (2016).

14. Carninci, P., et al. The transcriptional landscape of the mammalian genome. Science.

309, 1559–1563 (2005).

15. Mizutani, R., et al. Identification and characterization of novel genotoxic stressinducible nuclear long noncoding RNAs in mammalian cells. PLoS One. 7, e34949

(2012).

16. Valadkhan, S., et al. LncRNAs in stress response. Curr. Top. Microbiol. Immunol.

394, 203–236 (2016).

17. Yilmaz, S.S., et al. Analysis of long non-coding RNA (lncRNA) expression in

hepatitis B patients. Bosn. J. Basic Med. Sci. 18, 150–161 (2018).

77

18. Huang, S., et al. The expression of lncRNA NEAT1 in human tuberculosis and its

antituberculosis effect. Biomed. Res. Int. 2018, 9529072 (2018).

19. Imamura, K., et al. Long non-coding RNAs involved in immune responses. Front.

Immunol. 5, 573 (2014).

20. Imamura, K., et al. Long noncoding RNA NEAT1-dependent SFPQ relocation from

promoter region to paraspeckle mediates IL8 expression upon immune stimuli. Mol.

Cell. 53, 393–406 (2014).

21. Imamura, K., et al. Diminished nuclear RNA decay upon Salmonella infection

upregulates antibacterial noncoding RNAs. EMBO J. 37, e97723 (2018).

22. Winterling, C., et al. Evidence for a crucial role of host non-coding RNA in

influenza A virus replication. RNA Biol. 11, 66–75 (2014).

23. Wang, J., et al. Influenza virus exploits an interferon-independent lncRNA to

preserve viral RNA synthesis through stabilizing viral RNA polymerase PB1. Cell Rep.

27, 3295–3304 (2019).

24. Wang, J., et al. Host long noncoding RNA lncRNA-PAAN regulates the replication

of influenza A virus. Viruses. 10, E330 (2018).

78

25. Wang, P., et al. An interferon-independent lncRNA promotes viral replication by

modulating cellular metabolism. Science. 358, 1051–1055 (2017).

26. Carnero, E., et al. Long noncoding RNA EGOT negatively affects the antivarial

response and favors HCV replication. EMBO Rep. 17, 1013–1028 (2016).

27. Imam, H., et al. The lncRNA NRON modulates HIV-1 replication in a NFATdependent manner and is differentially regulated by early and late viral proteins. Sci

Rep. 5, 8639 (2015).

28. Zhang, Q., et al. NEAT1 long noncoding RNA and paraspeckle bodies modulate

HIV-1 posttranscriptional expression. mBio. 4, e596–e512 (2013).

29. Qian, X., et al. Long non-coding RNA GAS5 inhibited hepatitis C virus replication

by binding viral NS3 protein. Virology. 492, 155-65 (2016).

30. Wang, Z., et al. NEAT1 modulates herpes simplex virus-1 replication by regulating

viral gene transcription. Cell Mol Life Sci. 74, 1117–1131 (2016).

31. Dana, H., et al. Molecular Mechanisms and Biological Functions of siRNA. Int J

Biomed Sci. 13, 48–57 (2017).

32. Valeur, E., et al. New Modalities for Challenging Targets in Drug Discovery. Angew

Chem Int Ed Engl. 56, 10294-10323 (2017).

79

33. Hickerson, P.R., et al. Stability Study of Unmodified siRNA and Relevance to Clinical

Use. Oligonucleotides. 18, 345–354 (2008).

34. Benizri, S., et al. Bioconjugated Oligonucleotides: Recent Developments and

Therapeutic Applications. Bioconjug Chem. 30, 366-383 (2019).

35. Guzman A.A., et al. Small-interfering RNAs (siRNAs) as a promising tool for

ocular therapy. Br. J. Pharmacol. 170, 730–747 (2013).

36. Kim, D., et al. HISAT: a fast spliced aligner with low memory requirements. Nat.

Methods. 12, 357–360 (2015).

37. Pertea, M., et al. StringTie enables improved reconstruction of a transcriptome from

RNA-seq reads. Nat. Biotechnol. 33, 290–295 (2015).

38. Pertea, M., et al. Transcript-level expression analysis of RNA-seq experiments with

HISAT, StringTie and Ballgown. Nat. Protoc. 11, 1650–1667 (2016).

39. Man, A., et al. The cyclin-dependent kinase 5 inhibitor peptide inhibits herpes

simplex virus type 1 replication. Sci. Rep. 9, 1260 (2019).

40. Roizman, B., et al. Whitley. Herpes simplex viruses, p. 2501-2602. In D. M. Knipe

and P. M. Howley (ed.), Virology, 5th ed. Lippincott-Williams &Wilkins, Philadelphia,

P.A. (2007).

80

41. Sandra, K., et al. Herpes Simplex Viruses: Mechanisms of DNA Replication. Cold

Spring Harb Perspect Biol. 4, a013011 (2012).

42. Roizman, B., et al. Herpes simplex viruses and their replication, p. 2399-2459. In P.

M. Howley and D. M. Knipe (ed.), Virology, 4th ed. Lippincott-Raven, Philadelphia, P.A.

(2001).

43. Sabikunnahar, S., et al. Functional characterization of a novel myeloid cell-specific

lncRNA U90926. J Immunol. 202, 187.26 (2019).

44. Chen, J., et al. The role and possible mechanism of lncRNA U90926 in modulating

3T3-L1 preadipocyte differentiation. Int. J. Obes. 41, 299–308 (2017).

45. Baron, S. Medical Microbiology 4th edition, Texas: University of Texas Medical

Branch at Galveston (1996).

46. 高岡

晃教、他. 自然免疫系における DNA センサー. ウイルス. 58, 37-46

(2008).

47. Lundin, K.E., et al. Oligonucleotide Therapies: The Past and the Present. Hum Gene

Ther. 26, 475-85 (2015).

48. Stein C.A., et al. FDA-Approved Oligonucleotide Therapies in 2017.

Mol Ther. 25, 1069-1075 (2017).

81

49. Adams, B. D., et al. Targeting noncoding RNAs in disease. J. Clin. Invest. 127, 761–

771 (2017).

50. Tatiparti, K., et al. siRNA delivery strategies: A comprehensive review of recent

developments. Nanomaterials (Basel). 7, E77 (2017).

51. Perry, C. M., et al. Fomivirsen. Drugs. 57, 375–380 (1999).

82

謝辞

研究の機会を与えて下さり、4 年間に渡り終始御懇意なる御指導、御鞭撻を賜

った東京大学大学院医学系研究科外科学専攻眼科学教室

相原

教授に心

より感謝申し上げます。

本研究の遂行にあたり、東京大学アイソトープ総合センター

教授、自治医科大学附属さいたま医療センター

学薬学部 裏出

良博

蕪城

俊克

教授、自治医科大学眼科学講座

京大学大学院医学系研究科外科学専攻眼科学教室

信佳

教授、第一薬科大

川島

田中

秋光

理恵

秀俊

教授、東

特任講師には

終始御懇意なる御指導、御鞭撻を賜り厚く感謝申し上げます。

共同研究を快く引き受けてくださった東京大学医科学研究所

ウイルス病態制御分野

加藤

哲久

助教、川口

感染・免疫部

教授に深謝致しま

す。

また本研究に際して数々の御助言、御協力を頂きました、東京大学アイソトー

プ総合センター 小野口(水谷) 玲菜

谷上 賢端

特任准教授、三木

敦子

特任助教、川田

健太郎

特任助教、

元特任助教をはじめ、秋光研究室の皆様

にこの場を借りて厚く御礼申し上げます。

83

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