2017 Fiscal Year Research-status Report
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
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16K00389
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| Research Institution | Toyohashi University of Technology |
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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)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 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 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、変異原によりHIV-1遺伝子に変異を誘導することで遺伝子を破壊し、ウイルス産生を抑制する「致死的突然変異生成法」の考えに基づいたエイズ治療法の基礎理論を確立することを目的としている。エイズの根治を困難にさせている要因として寿命の長いHIV-1 潜伏感染細胞（半減期が約44 か月）の存在が指摘されており、既存の治療法ではこれらの細胞を体内から排除できないことが明らかになっている。そこで平成29年度は、致死的突然変異生成により潜伏感染細胞を体内から根絶する可能性について数理的に検討した。具体的には潜伏感染細胞のダイナミクスを考慮したHIV感染数理モデルを構築し、計算機シミュレーション実験により変異原投与後のHIV感染細胞数の増減の時間変化を調べた。その結果、HIV-1感染細胞数は変異原投与後、二段階の緩和（短期間の急激な減少とその後のゆっくりとした減少）をすることが明らかとなった。この二段階緩和の仕組みを調べたところ、急激な緩和は変異源による感染細胞の排除過程と一致し、ゆっくりとした緩和は潜伏感染細胞の排除過程と一致すること示した。またゆっくりした緩和の対数スケールでの傾きは、潜伏感染細胞の死亡率＋再活性化率であった。この知見を元に、潜伏感染細胞存在下での治療戦略として変異原とウイルス再活性化薬の併用が有効であることを明らかにした。これらの研究成果を日本物理学会第73回年次大会で発表した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成29年度に取り組む課題はまだ残っているが、今年度に取り組む課題を先に解決しつつあるため。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度は、変異原を含む多剤併用療法の併用効果について数理的検討を行う。ウイルス継代実験において、変異原と抗HIV-1 薬の併用がHIV-1 の感染能力の喪失を促すとの実験結果が得られている。その一方、生体内での検証はおこなわれていない。本課題では、変異原及び既存の抗HIV-1薬の作用をモデル化し、生体内における併用効果に関して計算機シミュレーション実験を実施する。そして併用時に効用の相乗効果が現れるかどうか明らかにする。
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| Causes of Carryover |
次年度使用額が生じた理由：投稿論文が不採択となり論文掲載料の支払いが生じなかったこと、及び国際学会での論文投稿に間に合わなかったため、学会参加費と旅費の支払いが生じなかったため。
使用計画：再投稿論文の論文掲載料、及び国内、国際学会での参加費と旅費に予算を充てる。
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Research Products
(1 results)
