HIVの標的細胞の一つであるマクロファージ注2へと分化誘導を行った。試験管内のHIV感染実験でウイルス遺伝子の転写抑制を確認した。准教授(CiRA同部門)らの研究グループは、遺伝子導入を行ったヒトiPS細胞を分化誘導し、転写型遺伝子サイレンシングによるヒト免疫不全ウイルス(HIV)不活化機構を有するマクロファージを作成することに成功しました。Acids」でオンライン公開されました。(AIDS)へと至る感染症です。現在では、抗HIV治療薬の併用療法に代表される治療法の開発によりHIV感染患者のAIDSの発症を抑制することができるようになりました。AIDSの発症を抑制するためには抗HIV治療薬を生涯に渡り内服する必要があることに加え、抗HIV薬の長期間の内服による副作用が生じる可能性があること、多剤耐性となったHIV株が出現していることなどから新たな代替療法の開発が必要とされており、その候補の一つとして遺伝子治療が注目されています。共同研究者による過去の研究で、HIVの標的となる細胞に対して転写型遺伝子サイレンシング(TGS)を用いてHIV遺伝子の転写を抑制する機構を有する遺伝子導入を行い、HIV感染時にウイルスの複製が抑制されたと報告されています。このTGSを用いた機構では1年に及ぶ長期間のウイルスの複製抑制効果が示されています。報告のあった転写後型遺伝子サイレンシング(PTGS)注4を用いた機構のウイルス複製抑制効果は最長で25日程度であり、TGSを用いたウイルス複製抑制効果はPTGSと比較した際の有用性が示唆されています。そこで、本研究グループは、TGSを介したHIV転写抑制効果が期待される遺伝子をiPS細胞に導入し、そのiPS細胞をHIVの標的細胞の一つであるマクロファージへと分化誘導することにより、HIV遺伝子の転写抑制機構を有するマクロファージを作成することを試みました。ヒトiPS細胞にHIVに対して転写型遺伝子サイレンシング機構を有する遺伝子を導入し、マクロファージへと分化誘導を行ったまず本研究グループは、HIV-1というウイルスがもつ遺伝子のプロモーター領域注5に結合することによって感染時に転写型遺伝子サイレンシングを引き起こす遺伝子をヒトiPS細胞に導入しました。この際に、iPS細胞ではヒト単球由来マクロファージと比較してはるかに遺伝子導入効率が高いことが確認されました。次に、以前に報告のあった手法を用いてそのiPS細胞をマクロファージへと分化誘導しました。その際に遺伝子導入を行ったマクロファージでは遺伝子導入を行わなかったものと比べて形態的、機能的な差異がないことを確認しました。おいてもヒト単球由来マクロファージと同等であることを示しました。逆転写酵素注6の活性をそれぞれ計測しました。HIV-1感染後にウイルスDNAが確認されるにもかかわらず、ウイルスRNAおよび逆転写酵素の活性が低く保たれることが明らかになりました。この結果は、遺伝子導入によりHIV-1感染後にウイルス遺伝子の転写が抑制されることを示しています。まとめ本研究ではヒトiPS細胞由来のマクロファージにおける転写型遺伝子サイレンシング機構を用いたHIV-1遺伝子の転写抑制効果を示しました。この成果は、遺伝子導入効率の観点からiPS細胞由来のマクロファージが従来のヒト単球由来マクロファージよりもHIV-1感染の実験モデルとして有用であることを示しています。それに加えて、iPS細胞由来の血液細胞による同様の機構を用いたHIV感染症の完全な治癒の可能性を示唆しています。注1)転写型遺伝子サイレンシング(TGS)特定の遺伝子発現を抑制する遺伝子サイレンシングの一つ。遺伝子が発現しているときは、DNA上の遺伝子を鋳型としてメッセンジャーRNAが転写され、このメッセンジャーRNAが核外のリボソーム上で翻訳されることでタンパク質が合成されるが、転写型遺伝子サイレンシングは、一連の過程における遺伝子の転写を抑制することで遺伝子発現を抑制する技術である。注2)マクロファージ免疫細胞の一種。細菌や死細胞などの異物を取り込む食作用を有している。HIV感染における主要な標的細胞の一つであり、HIV感染時は内部に子孫ウイルスを蓄積させることにより長期間のウイルス産生に寄与する。注3)ヒト単球由来マクロファージ健常人のドナーから提供される末梢血中の単球を、特定の条件下で培養することにより得られるマクロファージ。注4)転写後型遺伝子サイレンシング(PTGS)特定の遺伝子発現を抑制する遺伝子サイレンシングの一つ。遺伝子の転写後にその転写産物を分解することで遺伝子発現を抑制する。遺伝子の上流側にある領域で、遺伝子の発現調節に重要な働きをする部分を含んでいる。一本鎖RNAからDNAを合成する酵素。iPS細胞研究基金お問い合わせ。