2021 Fiscal Year Research-status Report

HTLV-1ハイリスクキャリアの発症予防・治療薬創製とサル感染モデルを用いた評価

Research Project

Project/Area Number	20K06465
Research Institution	Kansai Medical University
Principal Investigator	大隈和関西医科大学, 医学部, 教授 (80315085)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords	HTLV-1 / STLV-1 / VSV / ハイリスクキャリア / 治療法 / ニホンザル
Outline of Annual Research Achievements	ヒトT細胞白血病ウイルス1型(HTLV-1)は感染者(キャリア)の一部から重篤で難治性の成人T細胞白血病(ATL)等の関連疾患を発症させるが、発症前に検査でキャリアと診断されても治療法がないため、発症リスクの高い「ハイリスクキャリア」に対する発症予防治療薬の開発が急務である。そこで、HTLV-1プロウイルス量(PVL)が高いために発症リスクが高いハイリスクキャリアに対し、プロウイルスが潜む感染細胞を死滅させることにより、PVLを減少させて発症リスクを低減化する、細胞溶解性ウイルスの水疱性口内炎ウイルス(VSV)を用いた感染治療・発症予防薬の開発を進めてきた。この開発推進のため、以前HTLV-1感染細胞上のエンベロープタンパク質(Env)を標的化してこの細胞に特異的に感染後死滅させる「HTLV-1受容体発現組換えVSV(rVSV)」を創製した。この手法を応用し、次のステップとして本研究では、前臨床試験に重要なサル感染モデル・薬剤評価系を、HTLV-1に近縁のサルT細胞白血病ウイルス1型(STLV-1)の自然感染ニホンザルを用いて構築し、この系でSTLV-1に対するrVSVの実効性を検証することを目指す。本年度は昨年度作製したニホンザルSTLV-1受容体候補(ニホンザルGLUT1)を発現するrVSVを用いて、このrVSVがin vitroでニホンザルSTLV-1感染細胞株のSi-2細胞に対し殺傷効果を示すか検討した。Si-2細胞はEnvを細胞表面に発現していたものの発現レベルは比較的低かった。この細胞に対し当該rVSVを接種したが、明らかな殺傷効果は認められなかった。今後は他のニホンザルSTLV-1感染細胞株の樹立を試み、これらの細胞株やニホンザルSTLV-1に感染しEnvを発現したプライマリー細胞を用いて当該rVSVの有効性をin vitroでさらに検証する必要がある。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 本研究は3年間を通して、ニホンザルSTLV-1受容体を発現する組換えVSV(rVSV)の作製とこのrVSVのin vitro検証実験、またSTLV-1感染ニホンザルを用いた霊長類感染モデル・薬剤評価系の構築とこのモデルを用いた当該rVSVのin vivo検証実験(前臨床試験)を行い、当該rVSVの有用性を明らかにすることを目指している。 2年目として本年度は、ニホンザルSTLV-1エンベロープタンパク質(Env)を発現するSTLV-1感染細胞に対する当該rVSVの薬効評価を行うこととした。昨年度ニホンザルSTLV-1受容体候補(ニホンザルGLUT1)を発現するrVSVを本研究の薬剤候補として作製し、このrVSVがin vitroにおいてニホンザルSTLV-1 Env発現細胞(STLV-1 Envのみを強制発現させたヒト細胞)に対して特異的な感染や殺細胞効果を示すことを確認した。そこで次のステップとして、当該rVSVの、ニホンザルSTLV-1が感染してEnvを発現する細胞(ニホンザル末梢血細胞由来)に対する殺傷効果を生細胞数測定等により検証することを計画し遂行した。また、STLV-1感染ニホンザルの解析と薬剤評価に適した感染ザル個体の選別を行うことも計画した。実験用ニホンザルについて、STLV-1抗体価を粒子凝集法により解析し、STLV-1感染ニホンザルを既に同定した。そこで、当該rVSVの標的となるSTLV-1の潜伏組織・リザーバー確認のために、各種臓器(リンパ系臓器、骨髄、末梢血等)における定量PCRによるプロウイルス量(PVL)測定や遺伝子・タンパク質レベルでのEnvの発現解析等を行い、基礎データを収集している。そのデータを基に、当該rVSVの評価等に適した感染ザル個体を選別途中である。以上から、予定より少し遅れているので当該区分とした。
Strategy for Future Research Activity	本年度の研究結果から、in vitroにおける検討がさらに必要になったため、次年度(最終年度)は以下の研究計画・方法に沿って進める。既に同定したSTLV-1感染ニホンザルにおいて、基礎データ収集のための解析を引き続き行う。当該組換えVSV(rVSV)の標的となるSTLV-1の潜伏組織・リザーバー確認のために、各種臓器(リンパ系臓器、骨髄、末梢血等)における定量PCRによるプロウイルス量(PVL)測定や遺伝子・蛋白質レベルでのエンベロープタンパク質(Env)の発現解析等を行う。これらのデータを基に、感染細胞株の樹立を試み、これらの細胞株やSTLV-1感染Env発現プライマリー細胞を用いて、in vitroにおける当該rVSVの有効性をさらに検証する。また同データを用いて、当該rVSVの評価等に適した感染ザル個体の選別を引き続き行う。上記のin vitroにおける当該rVSVの有効性を確認後、選別された感染ザル個体等を用いてin vivo実験に移行し、当該rVSVの有用性を最終的に評価する。その場合、健常ニホンザル数頭も用いて、安全性及び薬物動態試験を指標にした当該rVSVの至適投与量の決定等を行う。その後、薬剤評価用に選別されたSTLV-1感染ニホンザル数頭を用いて、適当な臓器における当該rVSVの治療効果等を、STLV-1のPVLや感染細胞数等を指標にそれぞれ定量PCRやフローサイトメトリー解析等により(経時的に)検証評価し、当該rVSVの有用性を明らかにする。