新作用機序の抗ＨＩＶ－１薬剤の開発に関する研究

文献情報

• 文献番号: 200629002A
• 報告書区分: 総括
• 研究課題名: 新作用機序の抗ＨＩＶ－１薬剤の開発に関する研究
• 課題番号: H16-エイズ-一般-002
• 研究年度: 平成18(2006)年度
• 研究代表者(所属機関): 岡田 誠治(熊本大学 エイズ学研究センター)

研究分担者(所属機関)

• 鈴　伸也(熊本大学　エイズ学研究センター)

• 研究区分: 厚生労働科学研究費補助金 疾病・障害対策研究分野 エイズ対策研究
• 研究開始年度: 平成16(2004)年度
• 研究終了予定年度: 平成18(2006)年度
• 研究費: 20,000,000円
• 研究者交替、所属機関変更: -

研究報告書（概要版）

研究目的

本研究の目的は、薬剤耐性HIV-1の克服を目標とし、重要な病原性因子の一つであるNef蛋白によってエイズ発症に至る分子機序を解明し、その作用点特異的な新たな作用機序を持つ抗HIV-1薬の開発を目指す事である。

研究方法

1)単球系細胞株TF-1とTF-1-fmsにエストロジェン受容体と融合させたNef蛋白質を発現させた安定細胞株を合成エストロジェン4-HTで活性化を誘導して単球・マクロファージの生物活性へとM-CSF及びGM-CSFを介したシグナル伝達に及ぼす影響をフローサイトメトリー、免疫沈降法等を用いて解析した。また、293T細胞にM-CSFR, Nef, Hckを遺伝子導入し、その作用をウエスタンブロット法と免疫染色により解析した。2)TF-1-fms-Nef-ER細胞の増殖を指標にNefの機能阻害作用を有する物質のスクリーニングを行った。3)免疫不全マウスにヒト臍帯血由来の単核球または造血幹細胞の移植を行った。構築の有無は、フローサイトメトリーと免疫組織染色により解析した。更に作製したマウスにHIV-1の感染実験を行った。

結果と考察

1)Nefの活性化によりマクロファージのM-CSF受容体を介したシグナル伝達系の抑制が認められた。その分子機序とのひとつとしてNefがERK活性化を修飾することを証明した。また、Nefが存在するとM-CSF受容体は、ゴルジ体において成熟が障害されて細胞表面に行きにくくなることが判明した。2)Nefの機能阻害作用を有する物質のスクリーニングにより、数種類の候補物質を同定した。その一部には、HckとNefの結合阻害作用があることを証明した。これらの物質は、Nefを標的とした新規薬剤のリードとして期待できる。3)帯血単核球を移植したNOD/Scid/Jak-3欠損マウスにおいて、ヒトＴ細胞の増殖とHIV-1の記憶CD4陽性Ｔ細胞とCD4を発現する活性化CD8陽性T細胞への感染が認められた。NOD/Scid/Jak-欠欠損マウスにヒト造血幹細胞を移植したところ、Ｔ細胞を含めたヒト免疫系細胞の構築が認められ、更にこのマウスへのHIV-1の感染成立を確認した。

結論

Nefを標的とした新作用機序の抗HIV-1薬の開発とHIV-1モデルマウスの薬剤開発への応用が期待できる。

公開日・更新日

• 公開日: 2007-04-18
• 更新日: -

文献情報

• 文献番号: 200629002B
• 報告書区分: 総合
• 研究課題名: 新作用機序の抗ＨＩＶ－１薬剤の開発に関する研究
• 課題番号: H16-エイズ-一般-002
• 研究年度: 平成18(2006)年度
• 研究代表者(所属機関): 岡田 誠治(熊本大学 エイズ学研究センター)

研究分担者(所属機関)

• 鈴　伸也(熊本大学　エイズ学研究センター)

• 研究区分: 厚生労働科学研究費補助金 疾病・障害対策研究分野 エイズ対策研究
• 研究開始年度: 平成16(2004)年度
• 研究終了予定年度: 平成18(2006)年度
• 研究者交替、所属機関変更: -

研究報告書（概要版）

研究目的

本研究の目的は、薬剤耐性HIV-1の克服のために、重要な病原性因子の一つであるNef蛋白質によってエイズ発症に至る分子機序を解明し、その作用点特異的な新たな作用機序を持つ抗HIV-1薬の開発を目指す事である。

研究方法

単球・マクロファージ系におけるNef蛋白の機能を解析するために、エストロゲン受容体融合Nef蛋白質を発現する安定株を樹立し、Nefのサイトカイン系に及ぼす影響を解析した。また、低分子化合物ランダムライブラリー等の候補薬剤スクリーニングを行った。更に、293T細胞株への一過性高発現系を用いて、NefによるHck, M-CSFRの細胞内動態への影響を解析した。
新規免疫不全マウス（NOD/Scid/Jak3欠損マウス）にヒト臍帯血由来純化造血幹細胞・ヒト末梢血或いは臍帯血由来単核球を移植し、ヒトの造血・免疫系の構築とHIV-1感染モデル系の構築を試みた。

結果と考察

１．単球・マクロファージ系におけるNef蛋白の機能
　HIV-1 Nef蛋白は、Hckと会合することによりマクロファージのM-CSF受容体のシグナル伝達を阻害する事を見いだした。マクロファージにおける重要なサイトカインシグナル伝達の攪乱により、Nef蛋白はマクロファージの機能障害を誘導する事が証明された。また、マクロファージ内にNef蛋白が存在すると非生理的に活性化したHckと未成熟M-CSF受容体蛋白がゴルジ体に蓄積する事を示した。
２．Nef蛋白を標的とした新作用機序の抗HIV薬剤の開発
　Nef活性化誘導型細胞株がNefの活性化で増殖が抑えられることを指標に、新たな抗HIV-1薬のスクリーニング系を開発した。この系を用いて低分子化合物ランダムライブラリー等の大規模スクリーニングを行い、数種類の抗HIV-1薬候補化合物を得た。
３．HIV-1感染モデルマウスの開発
　重度免疫不全マウスNOD/Scid/Jak3欠損マウス樹立し、本マウスではヒト造血幹細胞の移植効率が良くヒトT細胞の構築も可能であることを確認した。本系にHIV-1感染が可能であることを示した。本マウスは、今後HIV-1の病態解析や治療法開発に重要なツールとなる事が期待される。

結論

１．HIV-1 Nef蛋白がそのサイトカイン受容体シグナルを様々な形で攪乱することにより、その機能を阻害することを証明した。
２．Nef蛋白を標的とした新たな抗HIV-1薬剤のスクリーニング系を開発し、スクリーニングにより数種類の候補物質を得た。
３．HIV-1感染モデルマウスを開発した。

公開日・更新日

• 公開日: 2007-04-25
• 更新日: -

行政効果報告

• 文献番号: 200629002C

成果

• 専門的・学術的観点からの成果: 単球・マクロファージ系において、Nef蛋白がサイトカインシグナルを攪乱する事を示した。特に、Nefと宿主因子Hckとの会合によりM-CSFシグナル伝達を障害すること、Nefの存在下ではM-CSF受容体がゴルジ体に集積して成熟しないことは、病原性因子Nefの分子基盤を解明する上で重要であり、HIV-1の潜伏感染の機序を解明する点でも有力な手がかりである。
• 臨床的観点からの成果: Nef蛋白を標的とした新作用機序の薬剤開発の可能性を示した。スクリーニングで得られた候補物質は、薬剤開発のリードとして期待される。
• ガイドライン等の開発: 該当なし
• その他行政的観点からの成果: 該当なし
• その他のインパクト: 該当なし

発表件数

• 原著論文（和文）: 0件
• 原著論文（英文等）: 8件
• その他論文(和文): 0件
• その他論文(英文等): 0件
• 学会発表(国内学会): 12件
• 学会発表(国際学会等): 13件
• その他成果(特許の出願): 0件 ; 「出願」「取得」計1件
• その他成果(特許の取得): 0件
• その他成果(施策への反映): 0件
• その他成果(普及・啓発活動): 0件

主な原著論文20編（論文に厚生労働科学研究費の補助を受けたことが明記された論文に限る）

• 原著論文1: Suzu, S., Harada, H., Okada, S.et al.; HIV-1 Nef interferes with M-CSF receptor signaling through Hck activation and inhibits M-CSF bioactivities. ; Blood , 105 (8) , 3230-3237 (2005)
• 原著論文2: Harada H, Suzu S, Okada S et al.; Selective expansion and engraftment of human CD16+ NK cells in NOD/Scid mice.; Eur J Immunol , 35 (12) , 3599-3609 (2005)
• 原著論文3: Suzu S, Hiyoshi M, Okada S et al. ; M-CSF-mediated macrophage differentiation but not proliferation is correlated with increased and prolonged ERK activation. ; J Cell Physiol (2006)

公開日・更新日

• 公開日: 2015-07-03
• 更新日: -