インフルエンザウイルスの増殖を阻害するパントロピック特殊環状ペプチドの構築

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25670224
• Research Institution: Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science
• Principal Investigator: 小原 道法 公益財団法人東京都医学総合研究所, ゲノム医科学研究分野, 特任研究員 (10250218)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: 特殊環状ペプチド / インフルエンザウイルス / HA蛋白質 / 抗ウイルス剤 / パントロピック / 増殖阻害

Outline of Annual Research Achievements

新世代抗体医薬としての特殊環状ペプチドに着目し、高病原性トリインフルエンザウイルス(H5N1)のヘマグルチニン(HA)に結合し、亜型を超えたインフルエンザウイルス感染阻害活性を示す特殊環状ペプチド(iHA)を探索した。
チオエーテル環状化ペプチドライブラリーを無細胞翻訳系で発現させ、組換えワクシニアウイルスベクターで発現させたインフルエンザウイルス(H5N1 clade2.2) HAタンパク質と高い親和性で結合したペプチド(iHA)について、ウイルスの中和活性、増殖阻害活性及びHA膜融合に対するiHAの阻害活性を検討した。さらに、H5N1およびH1N1の致死性感染マウスモデルを用い、iHAの感染防御効果および治療効果を検討した。
新たに取得したiHAは、高病原性株を含む多様なクレードのH5N1ウイルスの感染阻害（中和および増殖阻害）を示し、さらに同じくGroup1に属するH1, H2亜型ウイルスの感染増殖も顕著に阻害した。このiHAは、HAによる膜融合活性を濃度依存的に阻害した。致死性感染マウスモデルにおいて、iHAの腹腔内投与および鼻腔内投与は感染防御効果および治療効果を示した。特に、感染4日後からの投与において Zanamivir投与群では治療効果を示さないのに対し、iHA投与群では有意な治療効果を示した。
特殊環状ペプチドiHAは、Group1に属する亜型ウイルスの感染阻害活性を示すことが明らかとなった。このiHAの作用機序として、中和活性に加え HAによる膜融合活性を阻害することも明らかとなった。このように、iHAはNA阻害剤とは作用機序が異なるため、NA阻害剤に耐性を獲得したウイルスに対しても効果を示し、また感染後期においても十分な治療効果を発揮すると考えられる。

Research Products

• [Journal Article] Histopathological evaluation of the diversity of cells susceptible to H5N1 virulent avian influenza virus (2014)
  • Author(s): Haru Ogiwara, Fumihiko Yasui, Keisuke Munekata, Asako Takagi-Kamiya, Tsubasa Munakata, Namiko Nomura, Futoshi Shibasaki, Kazuhiko Kuwahara, Nobuo Sakaguchi, Yoshihiro Sakoda, Hiroshi Kida, Michinori Kohara
  • Journal Title: American Journal of Pathology Volume: 184 Pages: 171-183
  • DOI: 10.1016/j.ajpath.2013.10.004
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Phagocytic cells contribute to the antibody-mediated elimination of pulmonary-infected SARS coronavirus (2014)
  • Author(s): Fumihiko Yasui, Michinori Kohara, Masahiro Kitabatake, Toru Nishiwaki, Hideki Fujii, Chise Tateno, Misako Yoneda, Kouichi Morita, Kouji Matsushima, Shigeo Koyasu, Chieko Kai
  • Journal Title: Virology Volume: 454 Pages: 157-168
  • DOI: 10.1016/j.virol.2014.02.005
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Tupaia belangeri as an experimental animal model for viral infection (2014)
  • Author(s): Kyoko Tsukiyama-Kohara, Michinori Kohara
  • Journal Title: Experimental Animals Volume: 63 Pages: 367-374
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] Highly pathogenic avian influenza A H5N1 virus causes severe symptoms due to insufficient induction of humoral immune response (2014)
  • Author(s): Ai Ikejiri, Fumihiko Yasui, Yasushi Itoh, Masahiro Kitabatake, Nobuo Sakaguchi, Kazumasa Ogasawara, Michinori Kohara
  • Organizer: 第43回日本免疫学会学術集会
  • Place of Presentation: 京都国際会館（京都）
  • Year and Date: 2014-12-10 – 2014-12-12
• [Presentation] H5N1高病原性鳥インフルエンザウイルス感染に対する哺乳動物宿主の免疫応答とインフルエンザ組換え生ワクチン接種による発症防御 (2014)
  • Author(s): 安井文彦、伊藤 靖、池尻 藍、北畠正大、宗方圭祐、迫田義博、喜田 宏、坂口薫雄、小笠原一誠、小原道法
  • Organizer: 第18回日本ワクチン学会学術集会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場（福岡）
  • Year and Date: 2014-12-06 – 2014-12-07
• [Presentation] H5N1高病原性鳥インフルエンザ組換えワクシニアワクチン単回接種による免疫長期持続作用機序の解析 (2014)
  • Author(s): 安井文彦、宗方圭祐、倉石 武、服部正策、藤幸知子、米田美佐子、迫田義博、喜田 宏、甲斐智恵子、小原道法
  • Organizer: 第62回日本ウイルス学会学術集会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川）
  • Year and Date: 2014-11-10 – 2014-11-12
• [Presentation] 亜型を超えた感染阻害活性を示すヘマグルチニン結合性特殊環状ペプチド (2014)
  • Author(s): 斉藤 誠、安井文彦、棟方 翼、飛田良美、小澤 真、小原恭子、伊東利紗、菅 裕明、佐々木 亨、窪田規一、小原道法
  • Organizer: 第62回日本ウイルス学会学術集会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川）
  • Year and Date: 2014-11-10 – 2014-11-12
• [Presentation] Prophylatic effect of H5N1 influenza vaccine based on vaccinia virus vector in cynomolgus monkeys (2014)
  • Author(s): Fumihiko Yasui, Keisuke Munekata, Yasushi Itoh, Tomoko Fujiyuki, Takeshi Kuraishi, Yoshihiro Sakoda, Misako Yoneda, Hiroshi Kida, Shosaku Hattori, Chieko Kai, Kazumasa Ogasawara, Michinori Kohara
  • Organizer: 8th Vaccine & ISV Congress
  • Place of Presentation: Philadelphia (USA)
  • Year and Date: 2014-10-26 – 2014-10-28
• [Presentation] Prophylatic effect of H5N1 influenza vaccine based on attenuated replicative vaccinia virus that contains endogenous adjuvant component (2014)
  • Author(s): Fumihiko Yasui, Keisuke Munekata, Yasushi Itoh, Tomoko Fujiyuki, Takeshi Kuraishi, Yoshihiro Sakoda, Misako Yoneda, Hiroshi Kida, Shosaku Hattori, Chieko Kai, Kazumasa Ogasawara, Michinori Kohara
  • Organizer: KeystoneSymposia
  • Place of Presentation: Seattle (USA)
  • Year and Date: 2014-10-08 – 2014-10-13
• [Presentation] 霊長類感染モデルを用いた高病原性鳥インフルエンザウイルス抗原発現組換え麻疹ウイルスの防御効果の解析 (2014)
  • Author(s): 藤幸知子、堀江 亮、米田美佐子、倉石 武、安井文彦、宗片圭祐、池田房子、基礎友里、権賢 貞、石井美穂、佐藤宏樹、服部正策、喜田 宏、小原道法、甲斐知恵
  • Organizer: 第61回日本実験動物学会
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター（札幌）
  • Year and Date: 2014-05-15 – 2014-05-17
• [Remarks] 公益財団法人東京都医学総合研究所プロジェクト研究
  • URL: http://www.igakuken.or.jp/project/detail/infectious.html