文献情報
文献番号
201423013A
報告書区分
総括
研究課題名
次世代シークエンス技術を駆使したウイルスゲノム解析によるＣ型肝炎の病態解明と臨床応用
課題番号
H25-肝炎-一般-006
研究年度
平成26(2014)年度
研究代表者(所属機関)
榎本 信幸(山梨大学 大学院総合研究部)
研究分担者(所属機関)
- 上野 義之(山形大学医学部)
- 黒崎 雅之(武蔵野赤十字病院 )
- 鈴木 文孝(虎の門病院 肝臓センター)
- 相崎 英樹(国立感染症研究所 ウイルス第二部)
- 中本 安成(福井大学大学院 医学系研究科)
- 朝比奈 靖浩(東京医科歯科大学)
- 丸澤 宏之(京都大学大学院医学研究科)
- 今村 道雄(広島大学病院)
- 須田 剛生(北海道大学大学院医学研究科)
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 【補助金】 肝炎等克服実用化研究
研究開始年度
平成25(2013)年度
研究終了予定年度
平成27(2015)年度
研究費
41,000,000円
研究者交替、所属機関変更
-
研究報告書（概要版）
研究目的
●C型肝炎における病態の多様性はHCV遺伝子および宿主遺伝子の多様性を背景としていることから、ウイルス側因子の解明はHCV制御に不可欠と考えられる。しかしこれまでの研究は宿主体内のHCV変異体集団を部分的に解析した概要情報の集積であり、宿主内の変異ウイルス集団の遺伝情報の全体像と臨床像、宿主遺伝子情報との統合的な理解は全く進んでいない。
●本研究では近年の次世代シークエンス技術の急速な進歩を利用して、これまでにない膨大なC型肝炎ウイルス遺伝子および宿主遺伝子情報を得て宿主内HCV変異体(quasispecies)の全貌と臨床像との関係を明らかとして、病態解明、新規治療の開発へと展開することを目的とする。
●本研究では近年の次世代シークエンス技術の急速な進歩を利用して、これまでにない膨大なC型肝炎ウイルス遺伝子および宿主遺伝子情報を得て宿主内HCV変異体(quasispecies)の全貌と臨床像との関係を明らかとして、病態解明、新規治療の開発へと展開することを目的とする。
研究方法
ウイルス変異情報を用いた個別化治療の構築
●抗ウイルス治療の効果を規定するHCVゲノムの解析： DAA(direct acting antivirals, 直接作用抗ウイルス薬)およびインターフェロン治療経過におけるHCV遺伝子のdeep sequencing解析を行い、治療抵抗性・耐性化を規定しているHCVゲノム構造と変異体構成の特徴の解明を進める(H25-27)。
●治療抵抗性HCV診断の臨床応用：治療抵抗性・耐性変異HCVの高感度検出法をdeep sequencingにより開発、治療効果予測、耐性変異モニタリングに臨床応用する(H25-26)。
●HCVゲノム変異情報のデータベース化と臨床導入基盤の形成：本研究より得られる遺伝子情報・機能情報・臨床情報を統合したデータベースを作成しデータマイニング解析を行う(H25-27)。
次世代シークエンス技術による新規治療法開発への基盤構築
●HCVゲノム変異を基軸とする病変の解析：経過観察症例および肝癌、肝移植症例などについてHCVゲノム変異動態を解明(H25-26)、血中miRNA、宿主遺伝子発現動態、肝癌ゲノム変異と関連させて解析する(H27) 。
●HCV治療抵抗性および病原性の分子機構の解析：耐性化・病態に関連する変異を持った感染クローンを再構成し(H25)、感染培養系およびヒト肝細胞キメラマウスに導入(H26)、分子機序を解析する(H27)。
●次世代シークエンス技術による感染持続機構の解明：自然免疫分子の発現動態解析と宿主内HCVゲノム変異動態との対応を明らかとし、HCVによる自然免疫攪乱機構を解明する (H25-27)。
●抗ウイルス治療の効果を規定するHCVゲノムの解析： DAA(direct acting antivirals, 直接作用抗ウイルス薬)およびインターフェロン治療経過におけるHCV遺伝子のdeep sequencing解析を行い、治療抵抗性・耐性化を規定しているHCVゲノム構造と変異体構成の特徴の解明を進める(H25-27)。
●治療抵抗性HCV診断の臨床応用：治療抵抗性・耐性変異HCVの高感度検出法をdeep sequencingにより開発、治療効果予測、耐性変異モニタリングに臨床応用する(H25-26)。
●HCVゲノム変異情報のデータベース化と臨床導入基盤の形成：本研究より得られる遺伝子情報・機能情報・臨床情報を統合したデータベースを作成しデータマイニング解析を行う(H25-27)。
次世代シークエンス技術による新規治療法開発への基盤構築
●HCVゲノム変異を基軸とする病変の解析：経過観察症例および肝癌、肝移植症例などについてHCVゲノム変異動態を解明(H25-26)、血中miRNA、宿主遺伝子発現動態、肝癌ゲノム変異と関連させて解析する(H27) 。
●HCV治療抵抗性および病原性の分子機構の解析：耐性化・病態に関連する変異を持った感染クローンを再構成し(H25)、感染培養系およびヒト肝細胞キメラマウスに導入(H26)、分子機序を解析する(H27)。
●次世代シークエンス技術による感染持続機構の解明：自然免疫分子の発現動態解析と宿主内HCVゲノム変異動態との対応を明らかとし、HCVによる自然免疫攪乱機構を解明する (H25-27)。
結果と考察
(1)ウイルス変異情報を用いた個別化治療の構築
●次世代シークエンスによって、NS3阻害剤あるいはNS5A阻害剤に対する自然耐性変異HCVを多くのC型肝炎感染患者がminor populationとして有していることが明らかとなった。
●一方、これらのDAA自然耐性変異はインターフェロン反応性の高いIL28Bメジャータイプ(TT)に多く、またこれらの変異を有していても、DAA製剤に加えてインターフェロンを含むNS3阻害剤＋PEG-IFN+RBV3剤治療で、特に早期にウイルス多様性が減少する症例ではSVRが高率に期待できることが示された。
●3剤治療のnon-SVR症例においては、治療抵抗異性となるに伴いquasispeciesの大きな変動が認められたが、このようなquasispecies変動が将来の治療においてどのような意義を有するのか今後の検討が必要と考えられた。
●一方、インターフェロンフリーのDCV+ASV治療においては、次世代シークエンスで検出される治療前混在するNS3阻害剤あるいはNS5A阻害剤自然耐性変異は、インターフェロンを含む治療法と比して臨床的耐性に進展しやすい可能性が考えられ、注意が必要と考えられた。
(2)次世代シークエンス技術による新規治療法開発への基盤構築
●次世代シークエンス技術を応用することにより、単一症例に混在する複数の異なるHCVゲノムの全長配列を決定する手法を確立した。
●単一症例において、HCVコア70番アミノ酸変異の有無を中心として異なる系統のHCVが存在する場合、あるいはHCV全長ウイルスに加えて、大きく数千塩基にもわたって構造蛋白の欠失したdefective HCVが存在する場合があることが示された。単一宿主に存在しながら異なる系統のHCVの薬剤感受性、あるいは病態進展における役割の解明を通じて新規治療法のターゲットを明らかとしてゆく。
●迅速なシークエンスシステムを用い、肝病態進展に関与するHLAクラスII SNPを見出した。
●次世代シークエンスによって、NS3阻害剤あるいはNS5A阻害剤に対する自然耐性変異HCVを多くのC型肝炎感染患者がminor populationとして有していることが明らかとなった。
●一方、これらのDAA自然耐性変異はインターフェロン反応性の高いIL28Bメジャータイプ(TT)に多く、またこれらの変異を有していても、DAA製剤に加えてインターフェロンを含むNS3阻害剤＋PEG-IFN+RBV3剤治療で、特に早期にウイルス多様性が減少する症例ではSVRが高率に期待できることが示された。
●3剤治療のnon-SVR症例においては、治療抵抗異性となるに伴いquasispeciesの大きな変動が認められたが、このようなquasispecies変動が将来の治療においてどのような意義を有するのか今後の検討が必要と考えられた。
●一方、インターフェロンフリーのDCV+ASV治療においては、次世代シークエンスで検出される治療前混在するNS3阻害剤あるいはNS5A阻害剤自然耐性変異は、インターフェロンを含む治療法と比して臨床的耐性に進展しやすい可能性が考えられ、注意が必要と考えられた。
(2)次世代シークエンス技術による新規治療法開発への基盤構築
●次世代シークエンス技術を応用することにより、単一症例に混在する複数の異なるHCVゲノムの全長配列を決定する手法を確立した。
●単一症例において、HCVコア70番アミノ酸変異の有無を中心として異なる系統のHCVが存在する場合、あるいはHCV全長ウイルスに加えて、大きく数千塩基にもわたって構造蛋白の欠失したdefective HCVが存在する場合があることが示された。単一宿主に存在しながら異なる系統のHCVの薬剤感受性、あるいは病態進展における役割の解明を通じて新規治療法のターゲットを明らかとしてゆく。
●迅速なシークエンスシステムを用い、肝病態進展に関与するHLAクラスII SNPを見出した。
結論
Ｃ型肝炎ウイルス遺伝子ならびに、宿主遺伝子を含めた遺伝子の次世代シークエンスを用いた検討を行うことにより、DAA治療抵抗性、肝炎の進行、肝発癌において重要な情報が得られることが示された。これらの情報から病態解明をさらに進めるとともに、テーラーメード医療のための情報提供を行ってゆく。
公開日・更新日
公開日
2017-01-20
更新日
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