The investigation of anti-influenza A virus mechanism by 16-membered macrolide, Josamycin

• Project/Area Number: 17K18120
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Infectious disease medicine; Biological pharmacy
• Research Institution: Teikyo University
• Principal Investigator: Sugamata Ryuichi 帝京大学, 公私立大学の部局等, 講師 (70595917)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2018: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2017: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
• Keywords: A型インフルエンザウイルス / 16員環マクロライド / ジョサマイシン / アジスロマイシン / インフルエンザ治療薬 / ウイルス治療薬 / マクロライド系薬剤 / 15員環マクロライド / ロイコマイシン / 抗インフルエンザウイルス活性 / インフルエンザAウイルス / A(H1N1)ウイルス / 抗インフルエンザAウイルス活性 / Leukomycin A3 / インフルエンザAH1N1ウイルス / PR8ウイルス / インフルエンザウイルス遺伝子 / A549 cells / 感染症治療学 / 感染症内科学 / 生物系薬学 / 分子生物学 / ウイルス

Outline of Final Research Achievements

We elucidated the following 2 findings: 1) Josamycin, a 16-membered macrolide antibiotic, does not show an inhibitory role in efficiency of viral infection; 2) Josamycin does not affect on virus RNA expression and protein production from an infection by parental viruses to just before budding event of progeny viruses. On the other hand, the macrolide significantly reduced progeny virus production, indicating that the point of action by josamycin on anti-virus activity is involved in the later phase of virus replication. Further researches focused on an activatory functions for host cells by josamycin are required for better understanding of precise mechanism of anti-influenza A virus activity.
We also demonstrated that a 15-membered macrolide, Azithromycin (AZM), shows anti-influenza A(H1N1)pdm2009 virus. AZM directly influences virus particle, since then it deactivates an ability of endocytosis process during the virus infection.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で用いたジョサマイシンやアジスロマイシンはすでに承認されている抗菌薬であり、人体への安全性も担保されている。ジョサマイシンによる抗インフルエンザウイルス活性の作用機序が科学的に明らかとなれば、新規インフルエンザ治療薬として迅速に感染患者に処方できる（リポジショニング）という社会的意義がある。アジスロマイシンについては、抗ウイルス作用メカニズムの一端を明らかにすることができたため、同様に新規治療薬として利用できるものと期待される。
現在、世界中で感染拡大している新型コロナウイルスもRNAウイルスであり、本研究で得られた成果の一部はコロナウイルス治療薬の開発にも役立つ可能性がある。

Research Products

• [Journal Article] Azithromycin, a 15-membered macrolide antibiotic, inhibits influenza A(H1N1)pdm09 virus infection by interfering with the virus internalization process (2019)
  • Author(s): Tran Huu Dat, Ryuichi Sugamata, Tomoyasu Hirose, Shoichi Suzuki, Yoshihiko Noguchi, Akihiro Sugawara, Fuyu Ito, Tomoko Yamamoto, Shoji Kawachi, Kiyoko S. Akagawa, Satoshi Omura, Toshiaki Sunazuka, Naoki Ito, Masakazu Mimaki, Kazuo Suzuki
  • Journal Title: J. Antibiot. Volume: 72 Issue: 10 Pages: 759-768
  • DOI: 10.1038/s41429-019-0204-x
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Azithromycin, a 15-membered macrolide antibiotic, inhibits influenza A(H1N1)pdm09 virus infection by interfering with the virus internalization process (2019)
  • Author(s): 〇Tran DH, Ryuichi Sugamata, Tomoyasu Hirose, Shoichi Suzuki, Yoshihiko Noguchi, Akihiro Sugawara, Fuyu Ito, Tomoko Yamamoto, Shoji Kawachi, Kiyoko S. Akagawa, Satoshi Omura, Toshiaki Sunazuka, Naoki Ito, Masakazu Mimaki and Kazuo Suzuki
  • Organizer: 第26回 マクロライド研究会
• [Presentation] マクロライド系薬によるA型インフルエンザウイルスに対する抑制的作用 (2019)
  • Author(s): 〇菅又龍一、廣瀬友靖、Tran DH、鈴木章一、野口吉彦、 伊藤吹夕、赤川清子、大村智、砂塚敏明、鈴木和男
  • Organizer: 第3回 ワンヘルスサイエンス学会
• [Presentation] 15員環マクロライド・アジスロマイシンはインフルエンザA(H1N1)pdm09ウイルスのエンドサイトーシスを阻害することでウイルス感染を抑制する (2019)
  • Author(s): Tran DH、〇菅又龍一、廣瀬友靖、鈴木章一、 野口吉彦、伊藤吹夕、 山本友子2, 河内正治2,5, 赤川清子、大村智、砂塚敏明、伊藤直樹、三牧正和、鈴木和男
  • Organizer: 第25回 MPO研究会
• [Presentation] ジョサマイシンによる抗インフルエンザA（H1N1）ウイルス活性機序の解析 (2019)
  • Author(s): 菅又 龍一
  • Organizer: 令和元年 MPO研究会
• [Presentation] 16員環マクロライドによる抗インフルエンザウイルス活性メカニズムの解析 (2018)
  • Author(s): 菅又 龍一
  • Organizer: H30年度 MPO研究会
• [Presentation] 16員環マクロライドLeucomycin A3による抗インフルエンザウイルス活性機序の解析 (2018)
  • Author(s): 菅又 龍一
  • Organizer: H30年度 マクロライド新作用研究会
• [Presentation] H30年度 マクロライド新作用研究会 (2018)
  • Author(s): 菅又 龍一
  • Organizer: 16員環マクロライドLeucomycin A3による抗インフルエンザウイルス活性機序の解析
• [Presentation] H30年度 MPO研究会 (2018)
  • Author(s): 菅又 龍一
  • Organizer: 16員環マクロライドによる抗インフルエンザウイルス活性メカニズムの解析
• [Presentation] マクロライド系薬剤による抗インフルエンザウィルス活性と16員環マクロライドをベースとした新規治療薬の探索 (2017)
  • Author(s): 菅又 龍一
  • Organizer: H29年度 マクロライド新作用研究会
• [Remarks] アジア国際感染症制御研究所（ADC）
  • URL: https://www.teikyo-u.ac.jp/affiliate/laboratory/adc_labo
• [Remarks] 研究・活動
  • URL: https://www.teikyo-u.ac.jp/affiliate/laboratory/adc_labo/activity
• [Remarks] 帝京大学アジア国際感染症制御研究所（ADC）
  • URL: https://www.teikyo-u.ac.jp/affiliate/laboratory/adc_labo/
• [Remarks] 北里大学と「インフルエンザ誘発性呼吸器疾患に対する治療薬の開発」についての共同研究を行っています。
  • URL: https://www.teikyo-u.ac.jp/affiliate/laboratory/adc_labo/
• [Patent(Industrial Property Rights)] 新たなインフルエンザウイルス（A/H1N1pdm09）治療薬 (2019)
  • Inventor(s): 鈴木和男、菅又龍一、鈴木章一、Tran DH、河内正治、他
  • Industrial Property Rights Holder: 帝京大学
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Filing Date: 2019