胆汁酸トランスポーターNTCP多量体化に着目したB型肝炎ウイルス内在化機構の解明

• Project/Area Number: 19K23855
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0803:Pathology, infection/immunology, and related fields
• Research Institution: National Institute of Infectious Diseases
• Principal Investigator: 深野 顕人 国立感染症研究所, ウイルス第二部, 研究員 (80848531)
• Project Period (FY): 2019-08-30 – 2022-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000); Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: B型肝炎ウイルス / HBV / 内在化 / NTCP / 多量体 / EGFR / 侵入 / 感染 / 多量体化

Outline of Research at the Start

B型肝炎ウイルス（HBV）は感染受容体であるNTCPに吸着後、細胞内へ侵入すると報告されている。しかし、HBVが細胞内に侵入する内在化のメカニズムに関しては未だほとんど解明されていない。これまでにそのHBV内在化にNTCPの多量体形成が関与することを示したため、本研究ではこれまでの結果を踏まえ、HBV内在化におけるNTCP多量体化の必要性を解析し、HBVの感染機構を明らかにする。また、それを標的とした創薬シーズの開発という応用まで見据えた研究を行う。

Outline of Annual Research Achievements

本年度はB型肝炎ウイルス（HBV）の細胞内への内在化機構における、感染受容体（NTCP）多量体化の位置付けについて、これまでに得たNTCP多量体化阻害剤のトログリタゾンや多量体形成しないNTCP変異体を用いることで検討した。NTCPに結合した上皮成長因子受容体（EGFR）がHBVの内在化を媒介する受容体共役因子であると既に報告されているため、このEGFRによるHBV内在化機構とNTCP多量体化の関係性を明らかにすることを目指した。
EGFRとNTCPの相互作用を阻害する化合物を処理した細胞や、EGFRへの結合能を欠損したNTCP変異体を発現させた細胞におけるNTCP多量体形成について検討を行った。また逆にNTCP多量体阻害剤や多量体形成能を欠損するNTCPの変異がEGFRとNTCPの相互作用へ影響するかも解析した。これらの結果から、EGFRによるHBV内在化機構とNTCP多量体化の関係性を明らかにすることができ、HBV感染機構の一端を明らかにする重要な所見を得られたため、本成果を学術論文として現在投稿準備中である。次年度は、NTCPが多量体形成する生物学的意義に関して主に解析を進める。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

前年度までに作製・同定したNTCP多量体に関わる変異体や化合物をツールとして用いることにより、HBV内在化機構におけるNTCP多量体化の必要性について議論できる結果を得た。当初の予定よりやや遅れているが、EGFRが媒介するHBV内在化とNTCP多量体化の関連性についても解析が進み、新知見を得られている。また本研究成果は国内外の学術集会で筆頭演者として既に成果発表しており、学術論文としても投稿準備中である。

Strategy for Future Research Activity

本年度の研究結果より、NTCP多量体化とEGFRが媒介するHBV内在化機構の関係性について明らかになったため、その詳細な機序について解析を進める予定である。またNTCPが多量体化する生物学的意義についてはこれまで十分に解析が行われていないため、上記ツールを用いて明らかにするとともに、この機構の創薬標的としての可能性についても検討する。

Research Products

• [Journal Article] EBV-LMP1 induces APOBEC3s and mitochondrial DNA hypermutation in nasopharyngeal cancer (2020)
  • Author(s): Wakae K, Kondo S, Pham HT, Wakisaka N, Que L, Li Y, Zheng X, Fukano K, Kitamura K, Watashi K, Aizaki H, Ueno T, Moriyama-Kita M, Ishikawa K, Nakanishi Y, Endo K, Muramatsu M, Yoshizaki T.
  • Journal Title: Cancer Medicine Volume: 20 Pages: 7663-7671
  • DOI: 10.1002/cam4.3357
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] MCPIP1 reduces HBV-RNA by targeting its epsilon structure. (2020)
  • Author(s): Li Y, Que L, Fukano K, Koura M, Kitamura K, Zheng X, Kato T, Aly HH, Watashi K, Tsukuda S, Aizaki H, Watanabe N, Sato Y, Suzuki T, Suzuki HI, Hosomichi K, Kurachi M, Wakae K, Muramatsu M.
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 10 Issue: 1 Pages: 20763-20763
  • DOI: 10.1038/s41598-020-77166-z
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] B型肝炎ウイルスの感染機序と創薬 (2020)
  • Author(s): 深野 顕人、渡士 幸一
  • Journal Title: FARUAW Volume: 56 Issue: 12 Pages: 1079-1083
  • DOI: 10.14894/faruawpsj.56.12_1079
  • NAID: 130007948621
  • ISSN: 0014-8601, 2189-7026
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Non-nucleoside hepatitis B virus polymerase inhibitors identified by an in vitro polymerase elongation assay (2020)
  • Author(s): Nakajima Shogo、Watashi Koichi、Fukano Kento、Tsukuda Senko、Wakae Kousho、Aizaki Hideki、Muramatsu Masamichi、Wakita Takaji、Toyoda Tetsuya
  • Journal Title: J Gastroenterol Volume: 55 Pages: 441-452
  • DOI: 10.1007/s00535-019-01643-0
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Identification of a novel inhibitor for hepatitis B virus internalization targeting viral receptor oligomerization (2020)
  • Author(s): Fukano K, Tsukuda S, Oshima M, Ohki M, Park SY, Wakae K, Aizaki H, Wakita T, Watashi K, Muramatsu M
  • Organizer: Virtual PSWC2020
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] MCPIP1はエプシロン構造を介してB型肝炎ウイルスRNAを分解する (2020)
  • Author(s): 李瑩芳、闕路晟、深野顕人、小浦美樹、喜多村晃一、倉知慎、若江亨祥、村松正道
  • Organizer: 第43回日本分子生物学会年会
• [Presentation] B型肝炎ウイルス内在化機構における感染受容体多量体化の関与 (2020)
  • Author(s): 深野顕人、九十田千子、大嶋美月、大木規央、朴三用、若江亨祥、相崎英樹、脇田隆字、渡士幸一、村松正道
  • Organizer: 日本薬学会第140年会
• [Presentation] Interference with NTCP oligomerization impairs the HBV internalization (2019)
  • Author(s): Fukano K, Tsukuda S, Oshima M, Suzuki R, Aizaki H, Ohki M, Park SY, Muramatsu M, Wakita T, Sureau C, Ogasawara Y, Watashi K
  • Organizer: 7th JAPAN-TAIWAN-KOREA HBV Research Symposium 2019
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 酸化コレステロールによるHBV内在化阻害とその機構の解析 (2019)
  • Author(s): 大嶋美月、深野顕人、岩本将士、若江亨祥、相崎英樹、村松正道、脇田隆字、渡士幸一
  • Organizer: 第16回ウイルス学キャンプin湯河原
• [Presentation] NTCP oligomerization involved in hepatitis B virus internalization (2019)
  • Author(s): Fukano K, Tsukuda S, Oshima M, Ohki M, Park SY, Wakae K, Aizaki H, Wakita T, Muramatsu M, Watashi K
  • Organizer: 2019 International HBV Meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] NTCP多量体化によるB型肝炎ウイルス内在化制御機構 (2019)
  • Author(s): 深野顕人、九十田千子、大嶋美月、大木規央、朴三用、若江亨祥、相崎英樹、脇田隆字、村松正道、渡士幸一
  • Organizer: 第67回日本ウイルス学会学術集会