致死的突然変異生成による新規エイズ治療法の実用化へ向けた基礎理論研究

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K00389
• Research Institution: Toyohashi University of Technology
• Principal Investigator: 原田 耕治 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (40390504)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: HIV-1 / エイズ / 代替療法 / 変異原 / 数理モデル / コンピュータシミュレーション

Outline of Annual Research Achievements

現在、既存の抗HIV-1薬に対して薬剤耐性株が確認されており、近い将来、現状唯一のエイズ治療法である多剤併用療法が効力を失う危険性がある。そのような中、ウイルス遺伝子に変異を誘導する変異原を薬剤として応用し、変異原によるウイルス遺伝子破壊によってウイルス感染を抑制する「致死的突然変異生成」の考えが提案され、この考えにもとづいたエイズ治療法の開発が欧米を中心に進められている。2010 年には米Koronis 社が変異原型のプロドラッグKP1461を開発し、第二相治験を実施しているが、結果は予測に反しネガティブであった。この治験が失敗した原因は今も未解明のままであり、このことが同治療法の研究開発の停滞を招いている。本研究では、この治験が失敗した原因メカニズムを数理的アプローチから解明し、そこで得られた定量的または操作的知見をもとに致死的突然変異治療法の潜在的能力を最大限引き出すための具体的指針を立てることを目的とする。そこで本年度は、治験の過程を再現するために生体内でのHIV-1感染過程をシミュレートする数理モデルを開発した。このモデルでは、変異原によるHIV-1遺伝子（Protease遺伝子、Tat遺伝子)の変異の結果、孫ウイルスの産生率低下と感染能力を欠損した孫ウイルス生成を考慮している。現在、生体内との比較実験のため、培養細胞下におけるHIV-1感染過程を再現するシミュレーションモデルの構築を進めている。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

今年度は、培養細胞下におけるHIV-1感染過程を再現するシミュレーションモデルの構築を計画していたが、まだ未達成である。その理由は研究時間の確保が難しかったことによる。

Strategy for Future Research Activity

今後は培養細胞下におけるHIV-1感染過程を再現するシミュレーションモデルの構築を進める。生体環境と培養細胞環境における変異蓄積速度の差に注目し、生体内での致死的突然変異生成法が抱える問題点を明らかにしていく。

Causes of Carryover

研究の遅れにより、シミュレーション実験用のアプリケーションソフトの購入が未達であること、及び海外での研究発表を行わなかったため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

シミュレーション実験用のアプリケーションソフトの購入および海外での研究発表を行う。