ランダムアプローチによるエイズおよびエイズ関連疾患に対する新規治療標的の網羅的探索および新規治療薬開発

文献情報

• 文献番号: 200808001A
• 報告書区分: 総括
• 研究課題名: ランダムアプローチによるエイズおよびエイズ関連疾患に対する新規治療標的の網羅的探索および新規治療薬開発
• 課題番号: H18-創薬・一般-001
• 研究年度: 平成20(2008)年度
• 研究代表者(所属機関): 武部 豊(国立感染症研究所 エイズ研究センター)

研究分担者(所属機関)

• 駒野　淳(国立感染症研究所　エイズ研究センター )
• 高橋　信弘(東京農工大学　農学部)
• 山越　智(国立感染症研究所　生物活性物質部)
• 村上　努(国立感染症研究所　エイズ研究センター )
• 菅　裕明(東京大学　先端科学技術研究センター)
• 広野　修一(北里大学　薬学部)
• 程　久美子(東京大学大学院　理学系研究科)
• 森川　裕子(北里生命科学研究所　ウイルス感染制御学研究室)
• 岡田　誠治(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 厚生科学基盤研究分野 創薬基盤推進研究（政策創薬総合研究）
• 研究開始年度: 平成18(2006)年度
• 研究終了予定年度: 平成20(2008)年度
• 研究費: 27,000,000円
• 研究者交替、所属機関変更: -

研究報告書（概要版）

研究目的

HAARTの導入によってエイズは「コントロール可能な慢性疾患」の一つとなりつつあるが、依然様々な問題が山積している。われわれは、耐性ウイルス克服、およびエイズ関連疾患 (HCVおよびEBV感染症) に対する治療薬と新規治療標的の探索・同定を目的として研究を行った。

研究方法

新しい治療薬シーズの探索のため、新規のスクリーニング系を開発し、ケミカル・ライブラリー等を用いて、阻害剤探索を行った。ヒット化合物に関してその作用機序等の解析を行った。またプテオミックス手法等を用いて新たな治療標的の探索を行った。核酸創薬に向けた基盤技術開発のため、高度の多様性をもつHCVゲノムの保存領域に対する至適siRNA設計技術の開発を行った。

結果と考察

HIV-1,EBVタンパク質の生物学的性質を利用して開発したアッセイ系を用いて、 Gag-Gag相互作用やVpr, Nef, EBNA機能を阻害するヒット化合物を同定した。高マンノース型グリカン特異結合タンパク質の中に、HIV-1 およびHCV双方に対してnM レベルの極めて高い抗ウイルス活性を示す分子を見出した。また、HCVゲノムの保存領域に対する至適siRNAの設計を行い、強力な抗HCV効果をもつことを確認した。プロテオミックスの手法を用い、REVタンパク質と相互作用するタンパク質ネットワークを明らかにした。
　cell-basedのHIV感染増殖アッセイに加え、ウイルスおよび関連宿主タンパク質の構造情報・生物学的性質を利用したアッセイ系を樹立し、それをベースとする新しいクラスの阻害剤候補が同定された。しかし、多くのヒット化合物は高濃度でしか有効でなく、今後の最適化作業が必要と考えられる。同定された糖鎖結合タンパク質は、広範囲のエンベロープウイルスに対して極めて高い抗ウイルス活性をもつことから、microbicideなどとしての応用が期待される。

結論

ウイルスタンパク質の性質を利用した新規阻害剤スクリーニング系の開発と、それによるスクリーニングによって、エイズおよびエイズ関連疾患に対するいくつかのシーズ化合物が同定された。特にHIV-1, HCV双方に対して極めて強力な抗ウイルス活性をもつ分子（糖鎖結合タンパク質）が同定された。また、抗ウイルス核酸医薬創製のための至適siRNA設計のアルゴリムが開発され、その有効性が示された。

公開日・更新日

• 公開日: 2011-05-27
• 更新日: -

文献情報

• 文献番号: 200808001B
• 報告書区分: 総合
• 研究課題名: ランダムアプローチによるエイズおよびエイズ関連疾患に対する新規治療標的の網羅的探索および新規治療薬開発
• 課題番号: H18-創薬・一般-001
• 研究年度: 平成20(2008)年度
• 研究代表者(所属機関): 武部 豊(国立感染症研究所 エイズ研究センター)

研究分担者(所属機関)

• 菅　裕明(東京大学　先端科学技術研究センター)
• 広野　修一(北里大学　薬学部)
• 程　久美子(東京大学大学院　理学系研究科)
• 駒野　淳(国立感染症研究所　エイズ研究センター )
• 高橋　信弘(東京農工大学　農学部)
• 山越　智(国立感染症研究所　生物活性物質部)
• 村上　努(国立感染症研究所　エイズ研究センター )
• 森川　裕子(北里生命科学研究所　ウイルス感染制御学研究室)
• 岡田　誠治(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 厚生科学基盤研究分野 創薬基盤推進研究（政策創薬総合研究）
• 研究開始年度: 平成18(2006)年度
• 研究終了予定年度: 平成20(2008)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

HAARTの導入によってエイズは「コントロール可能な慢性疾患」の一つとなりつつあるが、依然様々な問題が山積している。われわれは、耐性ウイルス克服、およびエイズ関連疾患 (HCVおよびEBV感染症) に対する治療薬と新規治療標的の探索・同定を目的として研究を行った。

研究方法

新しい治療薬シーズの探索のため、新規のスクリーニング系を開発し、ケミカル・ライブラリー等を用いて、阻害剤探索を行った。ヒット化合物に関してその作用機序等の解析を行った。またプテオミックス手法等を用いて新たな治療標的の探索を行った。核酸創薬に向けた基盤技術開発のため、高度の多様性をもつ病原体ゲノムに対する至適siRNA設計プログラムとアッセイ系の開発を行った。

結果と考察

HIV-1,EBVタンパク質の生物学的性質を利用した様々なスクリーニング系を開発し、 Gag-Gag相互作用やVpr, Nef, EBNA機能を阻害するヒット化合物を同定した。またHCV感染アッセイ系を用いて新しいクラスの数種のHCVエントリー阻害剤候補を見出した。またプロテオミックスの手法を用い、REVタンパク質と相互作用するタンパク質ネットワークを同定した。高度のゲノム多様性をもつHIV-1およびHCVゲノムの保存領域に対する至適siRNAの探索・設計用アルゴリズムの開発を行い、設計されたsiRNAの高い有効性を示した。
様々な原理の抗ウイルス剤スクリーニングによって、いくつかの新しい作用点をもつと考えられるヒット化合物が同定された。しかし、ヒット化合物の多くは高濃度でしか有効でなく、最適化あるいはさらなる探索が必要と考えられる。
新規阻害剤アッセイ系の開発と、それによるスクリーニングによって、エイズおよびエイズ関連疾患に対するいくつかのシーズ化合物が同定された。特にHCVエントリー阻害剤同定が特記される。

結論

新規阻害剤アッセイ系の開発と、それによるスクリーニングによって、エイズおよびエイズ関連疾患に対するいくつかのシーズ化合物が同定された。特にHCVエントリー阻害剤同定が特記される。また、特殊ペプチド・ライブラリーを用いた新規の抗ウイルス剤スクリーニング・創薬技術、プロテオミクスを用いた新規治療標的の探索や、抗ウイルス核酸医薬創製のための至適siRNA設計に向けた基盤的技術の開発が進んだ。

公開日・更新日

• 公開日: 2011-05-27
• 更新日: -

行政効果報告

• 文献番号: 200808001C

成果

• 専門的・学術的観点からの成果: Nef 活性化誘導型細胞株を用いたNef 阻害剤探索系や、酵母を利用したGag-Gag相互作用阻害剤、分裂酵母を用いたVpr拮抗剤などの独自のアッセイ系を開発し、新規のヒット化合物を同定したことの意義は大きい。また、HCVに対するこれまで類例のない新しいクラスのエントリー阻害剤や、HIV, HCV双方に極めて強力な抗ウイルス活性をもつ物質を見出したことは特記すべき成果である。本研究班によって同定されたヒット化合物を手がかりとして、新たな研究分野が創成される可能性が期待される。
• 臨床的観点からの成果: 多剤併用療法 (HAART) はエイズ治療に多大の福音をもたらしているが、副作用による治療中断や薬剤耐性ウイルスの出現の問題に加えて、エイズに関連するHCVやEBVなどのウイルス感染症による肝疾患や悪性リンパ腫に対する治療が大きな問題になりつつある。従って、新規のHIV治療薬シーズの探索、治療選択肢の限られているHCVや悪性リンパ腫等に対する安全で且つ有効性の高い治療薬の開発は重要であり、本研究成果が、ポスト-HAARTの医療課題に答える新規治療薬開発の端緒となることが期待される。
• 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）: 11件
• 原著論文（英文等）: 58件
• その他論文(和文): 5件
• その他論文(英文等): 14件
• 学会発表(国内学会): 23件
• 学会発表(国際学会等): 5件
• その他成果(特許の出願): 0件 ; 「出願」「取得」計6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: Naito, Y.,Ui-Tei, K.,Takebe, Y. et al; Optimal design and validation of antiviral siRNA for targeting HIV-1.; Retrovirology , 4 (1) , 80- (2007)
• 原著論文2: Shimizu, S.,Takebe, Y.Komano, J., et al; Inhibiting lentiviral replication by HEXIM1, a cellular negative regulator of the CDK9/cyclin T complex.; AIDS , 21 , 575-582 (2007)
• 原著論文3: Tee, K. K., Li, X.-J., Takebe, Y. et al.; Identification of a novel circulating recombinant form (CRF33_01B) disseminating widely among various risk populations in Kuala Lumpur, Malaysia. ; . J. AIDS , 43 (5) , 523-529 (2006)
• 原著論文4: Murakami, Y., Yamagoe, S. Takebe, Y., et al; Ets-1-dependent expression of vascular endothelial growth factor receptors is activated by Latency-associated nuclear antigen of Kaposi’s sarcoma-associated herpesvirus through interaction with Daxx.; J. Biol. Chem. , 281 (38) , 28113-28121 (2006)
• 原著論文5: Takebe, Y. and Telesnitsky, A. ; Evidence for the acquisition of multidrug resistance by an HIV clinical isolate via human sequence transduction. ; Virology , 351 , 1-6 (2006)
• 原著論文6: Ui-Tei K, Naito Y, Saigo K. ; Guidelines for the selection of effective short-interfering RNA sequences for functional genomics.; Methods Mol. Biol. , 361 , 201-216 (2006)
• 原著論文7: Tee, K. K., Pybus, OG., Takebe, Y. et al; Chronology of the HIV-1 CRF07_BC expansion in East-Asia. ; AIDS , 22 , 156-158 (2007)
• 原著論文8: Li, X-J., Kusagawa, S., and Takebe, Y. et al; HIV/AIDS in Asia: The shape of epidemics and their molecular epidemiology. ; Virologica Sinica , 22 (6) , 426-433 (2007)
• 原著論文9: T. Murakami, Y. Morikawa, J. Komano. et al; Substitution of the myristoylation signal of human immunodeficiency virus type 1 Pr55Gag with the phopholipase C delta 1 pleckstrin homology domain results in infectious pseudovirion production. ; J. Gen. Virol. , 89 (12) , 4374-4377 (2008)
• 原著論文10: T. Murakami.; Roles of the interactions between Env and Gag proteins in the HIV-1 replication cycle . ; Microbiol. Immunol , 52 , 287-295 (2008)
• 原著論文11: Noguchi K, Yamagoe S, Uehara Y. et al; γ-Herpesviruses and cellular signaling in AIDS-associated malignancies. ; Cancer Sci. , 98 , 1288-1296 (2007)
• 原著論文12: Y. Morikawa,F. Momose, T. Matano. et al; Defect of human immunodeficiency virus type 2 Gag assembly in Saccharomyces cerevisiae.; . J. Virol , 81 , 9911-9921 (2007)
• 原著論文13: A. Ryo, J. Komano, Y. Morikawa. et al; . SOCS1 is an inducible host factor during HIV-1 infection and regulates the intracellular trafficking and stability of HIV-1 Gag.; Proc. Natl. Acad. Sci. USA , 105 , 294-299 (2008)
• 原著論文14: Sekiguchi, T., Hayano, T., Takahashi, N. et al; NOP132 is required for proper nucleolus localization of DEAD-box RNA helicase DDX47.; Nucleic Acids Res. , 34 (16) , 4593-4608 (2006)
• 原著論文15: 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 , 212 (2) , 519-525 (2007)
• 原著論文16: T. Kawakami, H. Murakami, H. Suga ; Ribosomal synthesis of polypeptoids and peptoid-peptide hybrids; Journal of American Chemical Society , 130 , 16861-16863 (2008)
• 原著論文17: T. Kawakami, H. Murakami, H. Suga; Messenger RNA-directed incorporation of multiple N-methyl-amino acids into linear and cyclic peptides; Chemistry & Biology , 15 , 32-42 (2008)
• 原著論文18: M. Lohitnavy, Y. Lu, , S. Hirono. et al; A Possible Role of Multidrug-Resistance-Associated Protein 2 (Mrp2) in Hepatic Excretion of PCB126, an Environmental Contaminant: PBPK/PD Modeling ; Toxicological Sciences. , 104 (1) , 27-39 (2008)
• 原著論文19: 64. Yamaotsu N., Oda A., Hirono S. ; Determination of Ligand-Binding Sites on Proteins Using Long-Range Hydrophobic Potential.; Biol. Pharm. Bull. , 31 (8) , 1552-1558 (2008)

公開日・更新日

• 公開日: 2015-05-26
• 更新日: -