CXCR4マンタゴニスト耐性HIV変異株に関する研究

• Project/Area Number: 13015219
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: St. Marianna University School of Medicine
• Principal Investigator: 中島 秀喜 聖マリアンナ医科大学, 医学部, 教授 (20192669)
• Project Period (FY): 2001
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2001)
• Budget Amount: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000); Fiscal Year 2001: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
• Keywords: T134 / T140 / AMD3100 / 薬剤耐性HIV-1 / CXCR4アンタゴニスト / SDF-1 / ウイルス侵入阻害薬 / T20

Research Abstract

1)T134耐性HIV-1の作成:HIV-1NL4-3をMT-4細胞に感染させ、MTT-4法におけるEC50に相当する濃度のT134から始めて、漸次濃度を増量しながら新しいMT-4細胞を加えて継続培養した。その結果、約145代継代した時には420nMのT134を加えても複製可能な耐性ウイルスをた。同様の方法で、AMD3100耐性ウイルスも作成した。得られたAMD3100耐性ウイルスはAMD3100とSDF-1に対して低感受性となっていたが、T134、140、ALX40-4Cに対しては感受性があった。しかしT134耐性ウイルスは、SDF-1を含め試験した全てのCXCR4アンタゴニストに対して低感受性となっていた。
2)AMD3100に対して高度抵抗性となったHIV-1は、試験した全てのCXCR4アンタゴニストにもSDF-1にも抵抗性となっていた。また、T20耐性HIV-1は、CXCR4アンタゴニストには感受性が保たれていた。
3)耐性ウイルスのアミノ酸変異:T134耐性HIVに見られたenv領域のアミノ酸変異を検討した。また、文献に報告されているSDF-1およびAMD3100耐性ウイルに見られた同領域のアミノ酸変異との比較を行った。その結果、T134耐性ウイルスのV3領域には、N269K、Q278T、R279K、A284V、F285L、V286Y、I288T、K290E、N293D、M294I、Q296Kの変異と290Tの挿入および274S、275Iの欠損がみられた。このことは、SDF-1やAMD3100耐性変異でみられる、N269、Q278、I288、N293の変異を含むのみならず、T134耐性ウイルスにみられたV3領域のアミノ酸変異はさらにそれ以上の多くの変異が起きていたことを意味した。また、T134耐性HIVはV1、V2、V4領域にも多くのアミノ酸変異がみられた。
4)耐性ウイルスのコレセプター利用:T134耐性ウイルスのenv領域には多くのアミノ酸変異がみられたことから、この耐性ウイルスのコレセプター利用が変わったのではないかと考えた。それ故、この耐性ウイルスがCXCR4をコレセプターとして利用しているのかを、COS-7.CD4.CXCR4細胞とCOS-7.CD4.CCR5細胞を用いて検討した結果、T134耐性ウイルスは野生株ウイルス同様にCXCR4を利用していた。また、高度AMD3100耐性ウイルスのgp120領域のアミノ酸変異は、軽度耐性のそれより多く見られた。

Research Products

• [Publications] Kanbara, K., Sato, S., Tamamura, H., Nakashima, H., et al.: "Biological and genetic characterization of a human immunodeficiency virus srain resistant to CXCR4 antagonist T134"AIDS Res. Human Retroviruses. 17. 615-622 (2001)
• [Publications] Chiba, H., Inokoshi, J., Nakashima, H., et al.: "Actinohivin, a novel anti-HIV protein from an actinomycete that Inhibits syncytium formation : isolation, characterization, and biological activities"Biochem. Biophysic. Res. Commun.,. 282. 595-601 (2001)
• [Publications] Tamamura, H., Omagari, A., Nakashima, H., et al.: "Development of specific CXCR4 inhibitors possessing high selectivity index as well as complete stability in serum based on an anti-HIV peptide T140"Bioorganic Med. Chemist. Lett.,. 11. 1897-1902 (2001)
• [Publications] Tamamura, H., Omagari, A., Nakashima, H., et al.: "Synthesis and evaluation of bifunctional anti-HIV agents based on specific CXCR4 antagonists-AZT conjugation"Bioorganic Med. Chemist.. 9. 2179-2187 (2001)
• [Publications] Kannamoto, T., Kashiwada, Y., Nakashima.H., et al.: "Anti-human immunodeficiency virus activity of YK-FH312, a betulinic acid derivative ; a novel compound blocking viral maturation"Antimicrob. Agents Chemother.. 45. 1225-1230 (2001)
• [Publications] Ueki, M., Watanabe, S., Nakashima, H., et al.: "Synthesis andchain length --anti-HIV activity relationship of fully N-and O -sulfated homooligomers of Tyrosine"Bioorganic Med. Chemist.,. 9. 487-492 (2001)