HIV-1ガーナ株のプロテアーゼ阻害剤に対する感受性の検索

2004 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15590426
• Research Institution: National Institute of Infectious Diseases
• Principal Investigator: 徳永 研三 国立感染症研究所, 感染病理部, 主任研究官 (50342895)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石川 晃一 国立感染症研究所, エイズ研究センター, 主任研究官 (50192480) ; 佐多 徹太郎 国立感染症研究所, 感染病理部, 部長 (00162397)
• Keywords: HIV-1 / プロテアーゼ / プロテアーゼ阻害剤 / サブタイプ / ガーナ株 / カセットベクター / 薬剤感受性 / 立体構造解析

Research Abstract

昨年度は、ガーナ人未治療患者由来のHIV-1プロテアーゼ(PR)遺伝子の系統樹解析により、ガーナ株HIV-1 PR遺伝子が、サブタイプBから離れたところにクラスターを形成するA/Gのグループに属すること、またアミノ酸配列の比較において2箇所以上の低レベル耐性誘導変異が高頻度に出現することを見出した。今回我々は実際に、6種類のプロテアーゼ阻害剤(PI)を用いて患者由来PR組み換え型HIV-1の薬剤感受性試験を、またPRの立体構造解析による比較を試みることにより、ガーナ分離株PRにおけるPI感受性の更なる検討を行った。まず、ガーナ国内の未治療HIV-1感染者39人由来のHIV-1PR遺伝子を有する各HIV-1 PR組換え型ルシフェラーゼウイルスDNAを用いて、6種類の異なるPIの存在下で293T細胞に導入した。得られた各ウイルスをCD4陽性細胞株MAGIC-5Aに感染、細胞溶解液を回収した。細胞内ルシフェラーゼ活性の測定により個々のウイルスの感染性を定量化、サブタイプB対照株であるNL4-3との比較によりIC50(及び90)比を求めた。次に、PRの立体構造モデル及びPIとのドッキング・シミュレーションによる酵素-薬剤複合体モデルを作製して、ガーナ分離株とサブタイプBのPR構造比較を行った。その結果、薬剤感受性試験を6種類のPIを用いて行った結果、ネルフィナビル=ロピナビル>インディナビル>サキナビル>リトナビル>アンプレナビルの順で、ガーナ株PRにおいてPI感受性が低下していることが明らかになった。また、ガーナ分離株とサブタイプBのPR構造比較においては、PRの主鎖に大きな違いは認められないものの、側鎖においてガーナ分離株でズレが認められた。更にガーナ株PRの活性中心部のポケットに結合しているネルフィナビルにおいて大きな歪みが生じていることが判った。以上の結果より、AG株が蔓延している西アフリカにおいてHAARTを導入する際、治療開始前にPIを選択しておく重要性が示唆された。

Research Products

• [Journal Article] Nucleolin and the packaging signal, psi, promote the budding of human immunodeficiency virus type-1 (HIV-1). (2005)
  • Author(s): Li, Y.G., Iwabu, Y., Warachit, J., Kinomoto M., Ibrahim, M.S., Tsuji, S., Mukai, T., Kameoka, M., Tokunaga, K., Sata, T., Ikuta, K.
  • Journal Title: Microbiol.Immunol. 48 Pages: 111-118
• [Journal Article] HIV-1 proteases from drug-naive West African patients are differentially less susceptible to protease inhibitors. (2005)
  • Author(s): Kinomoto, M., Appiah-Opong, R., Brandful, J.A.M., Yokoyama, M., Nii-Trebi, N., Ugly-Kwame, E., Sato, H., Ofori-Adjei, D., Kurata, T., Barre-Sinoussi, F., Sata, T., Tokunaga, K.
  • Journal Title: Clin.Infect.Dis. In press
• [Journal Article] Amino acid 36 in HIV-1 gp41 ectodomain controls fusogenic activity : Implications for the molecular mechanism of viral escape from a fusion inhibitor. (2005)
  • Author(s): Kinomoto, M., Yokoyama, M., Sato, H., Kojima, A., Kurata, T., Ikuta, K., Sata, T., Tokunaga, K.
  • Journal Title: J.Virol. In press
• [Journal Article] Human APOBEC3F is another host factor that blocks HIV-1 replication. (2004)
  • Author(s): Zheng, Y.-H., Irwin, D., Kurosu, T., Tokunaga, K., Sata.T., Peterlin, B.M.
  • Journal Title: J.Virol. 78 Pages: 6073-6076