エボラ出血熱に対する治療法の開発

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16H02627
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 高田 礼人 北海道大学, 人獣共通感染症リサーチセンター, 教授 (10292062)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 人獣共通感染症 / エボラウイルス / マールブルグウイルス / フィロウイルス / 抗体 / 治療法

研究実績の概要

エボラウイルスは、ヒトまたはサルに急性で致死率の高い感染症（エボラ出血熱）をひき起こす病原体である。現在のところ、ワクチンや治療薬は実用化されていないが、2014年の西アフリカでの大流行と欧州や米国を含めた他国への拡散によって、予防・治療法開発が急務となった。中和抗体による受動免疫および既存の化合物が緊急的に用いられたが、実用化には大きな課題が残されている。(1)これまでに作製された治療用抗体は全てZaireウイルス特異的であり他の種のエボラウイルスには効果が無い。(2)投与された化合物の有効性がサルモデルで確認されていない事に加え、それらは細胞内で作用するウイルスポリメラーゼ阻害薬であるため、大量投与に伴う副作用が大きい。そこで、本研究では全てのエボラウイルス種に有効な抗体療法開発に繋がるマウスモノクローナル抗体の作出を試みると共にエボラウイルスの細胞侵入を阻害する新規化合物を探索し、エボラ出血熱治療薬の実用化を目指す。
エボラウイルス（Zaire species）の表面糖蛋白質(GP)の遺伝子をゲノム内に組み込んだ増殖性の水疱性口炎ウイルスに感染させ回復したマウスに、エボラウイルス（Sudan species）のGPを持つウイルス様粒子を腹腔内投与してブーストする方法によって、昨年度得られた交差中和活性を示すモノクローナルIgG抗体2クローンおよびIgM抗体1クローンのエピトープ解析を行った。その結果、IgG抗体2クローンは既存の交差反応性中和抗体とエピトープを競合した。IgM抗体クローンは、異なるエピトープを認識すると予想されたため、IgG化し、エボラウイルス感染ハムスターモデルで受動免疫による効果を調べたが、治療効果は認められなかった。他方、fusion loopを認識する交差反応性抗体とGPとの結合構造の解析に着手し、Fabの結晶解析を終了し、GP-抗体複合体の電子顕微鏡による観察に成功した。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

フィロウイルスに対する複数の交差反応性中和モノクローナル抗体に関して、他の中和抗体とのエピトープ競合を解析すると共に、抗体カクテルによるハムスターでの感染実験まで行った。また、抗体とエボラウイルス表面糖蛋白質の結合構造解析に着手した。

今後の研究の推進方策

H29年度と同様の方法あるいは新規の免疫法を用いて交差反応性中和抗体の作出を継続するとともに、得られた抗体のエピトープを詳細に解析する。また、エボラウイルスとマールブルグウイルスに交差反応する抗体の作出も試みる。

研究成果

• [国際共同研究] National Institute of Health/The Scripps Research Institute/University of Wisconsin(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: National Institute of Health/The Scripps Research Institute/University of Wisconsin
  • 他の機関数: 3
• [国際共同研究] Public Health Agency of Canada(Canada)
  • 国名: カナダ
  • 外国機関名: Public Health Agency of Canada
• [雑誌論文] Ebola virus requires a host scramblase for externalization of phosphatidylserine on the surface of viral particles (2018)
  • 著者名/発表者名: Nanbo A, Maruyama J, Imai M, Ujie M, Fujioka Y, Nishide S, Takada A, Ohba Y, Kawaoka Y
  • 雑誌名: PLoS Pathog. 巻: 14 (1) ページ: e1006848
  • DOI: 10.1371/journal.ppat.1006848
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Putative endogenous filovirus VP35-like protein potentially functions as an IFN antagonist but not a polymerase cofactor (2017)
  • 著者名/発表者名: Kondoh T, Manzoor R, Nao N, Maruyama J, Furuyama W, Miyamoto H, Shigeno A, Kuroda M, Matsuno K, Fujikura D, Kajihara M, Yoshida R, Igarashi M, Takada A
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 12 (10) ページ: e0186450
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0186450
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Implementation of Objective PASC-Derived Taxon Demarcation Criteria for Official Classification of Filoviruses (2017)
  • 著者名/発表者名: Bao Y, Amarasinghe GK, Basler CF, Bavari S, Bukreyev A, Chandran K, Dolnik O, Dye JM, Ebihara H, Formenty P, Hewson R, Kobinger GP, Leroy EM, Mühlberger E, Netesov SV, Patterson JL, Paweska JT, Smither SJ, Takada A, Towner JS, Volchkov VE, Wahl-Jensen V, Kuhn JH
  • 雑誌名: Viruses 巻: 9 (5) ページ: E106
  • DOI: 10.3390/v9050106
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Possibility and Challenges of Conversion of Current Virus Species Names to Linnaean Binomials (2017)
  • 著者名/発表者名: Postler TS, Takada A, et al.
  • 雑誌名: Syst. Biol. 巻: 66 (3) ページ: 463-473
  • DOI: 10.1093/sysbio/syw096
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Taxonomy of the order Mononegavirales: update 2017 (2017)
  • 著者名/発表者名: Amarasinghe GK, Takada A, et al.
  • 雑誌名: Arch. Virol. 巻: 162 (8) ページ: 2493-2504
  • DOI: 10.1007/s00705-017-3311-7
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] エボラ出血熱に対する治療法および診断法の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 古山若呼、吉田玲子、五十嵐学、高田礼人
  • 雑誌名: 化学療法の領域 巻: 33 (5) ページ: 148-155
• [雑誌論文] Quantification of Filovirus Glycoprotein-Specific Antibodies (2017)
  • 著者名/発表者名: Furuyama W, Miyamoto H, Yoshida R, Takada A
  • 雑誌名: Methods Mol. Biol. 巻: 1628 ページ: 309-320
  • DOI: 10.1007/978-1-4939-7116-9_25
• [雑誌論文] エボラ出血熱 (2017)
  • 著者名/発表者名: 高田礼人
  • 雑誌名: 小児科臨床 巻: 70(増刊号) ページ: 2308-2317
• [雑誌論文] 感染症 現状の問題点と未来への展望 エボラ出血熱 (2017)
  • 著者名/発表者名: 高田礼人
  • 雑誌名: 臨床と微生物 巻: 45(2) ページ: 165-169
• [学会発表] Antibodies against Ebola, Marburg and Lassa - a global collaboration and structural illumination (2017)
  • 著者名/発表者名: Saphire E, Takada A, et al.
  • 学会等名: 9th Internatinal Symposium on Filoviruses
  • 国際学会
• [学会発表] Functional analyses of endogenous Ebolavirus-like element (2017)
  • 著者名/発表者名: Tatsunari Kondoh, Rashid Manzoor, Junki Maruyama, Nao Nao, Hiroko Miyamoto, Keita Matsuno, Daisuke Fujikura, Manabu Igarashi, Ayato Takada
  • 学会等名: 9th Internatinal Symposium on Filoviruses
  • 国際学会
• [学会発表] Ebolavirus requires a host scramblase for its efficient entry (2017)
  • 著者名/発表者名: Asuka Nanbo，Haruka Komatsu，Junki Maruyama，Tadashi Watanabe，Masahiro Fujimuro，Ayato Takada，Yusuke Ohba，Yoshihiro Kawaoka
  • 学会等名: 第65回日本ウイルス学会学術集会
• [学会発表] Functional analyses of endogenous ebolavirus VP35-like element (2017)
  • 著者名/発表者名: Tatsunari Kondoh，Rashid Manzoor，Naganori Nao，Junki Maruyama，Wakako Furuyama，Hiroko Miyamoto，Asako Shigeno，Makoto Kuroda，Keita Matsuno，Daisuke Fujikura，Masahiro Kajihara，Reiko Yoshida，Manabu Igarashi，Ayato Takada
  • 学会等名: 第65回日本ウイルス学会学術集会
• [学会発表] Ebolavirus --Ecology and antiviral strategies-- (2017)
  • 著者名/発表者名: Ayato Takada
  • 学会等名: 11th Annual Meeting of Korean Society of Zoonosis
  • 招待講演
• [学会発表] エボラウイルス感染症における新知見 (2017)
  • 著者名/発表者名: 高田礼人
  • 学会等名: 第66回日本感染症学会東日本地方会学術集会
  • 招待講演