エボラ出血熱に対する治療法の開発

2018 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 / 細胞侵入阻害

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。

交差反応性抗体とエボラウイルス表面糖蛋白質GPとの結合構造解析のため、本モノクローナル抗体のFab領域とGPの複合体の電子顕微鏡による観察と、それぞれのX線解析によって得られた構造を用いたドッキングシュミレーションを、研究協力者であるErica Saphire博士と共同で進めた。その結果、Fab-GPの結合構造の解析に成功し、予想通りこの抗体はGPのfusion loopを認識することが証明された。

また、これまでに作出したマールブルグウイルスのGPに対するモノクローナル抗体の中には、ウイルス中和活性は持たないが、ウイルスの細胞外への出芽を効率的に抑えるものがあった。それらの抗体の受動免疫による治療効果を、ハムスターモデルを用いて検証した結果、非中和抗体であっても他の抗体と一緒に抗体カクテルとして用いることによって効果を示すことが判明した。

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

エボラウイルスに対する交差反応性モノクローナル抗体に関して、詳細な構造解析によるエピトープの同定を完了した。マールブルグウイルスに対する抗体の治療効果をハムスターを用いた感染実験で確認できた。

今後の研究の推進方策

H30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、ウイルスの細胞侵入阻害効果を示す化合物の作用メカニズムの解析を進める。

研究成果

• [国際共同研究] Rocky Mountain Laboratories, NIH/The Scripps Research Institute(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: Rocky Mountain Laboratories, NIH/The Scripps Research Institute
• [国際共同研究] Public Health Agency of Canada(カナダ)
  • 国名: カナダ
  • 外国機関名: Public Health Agency of Canada
• [国際共同研究] University of Oxford(英国)
  • 国名: 英国
  • 外国機関名: University of Oxford
• [雑誌論文] Structural Characterization of Pan-Ebolavirus Antibody 6D6 Targeting the Fusion Peptide of the Surface Glycoprotein (2019)
  • 著者名/発表者名: Milligan JC, Parekh DV, Fuller KM, Igarashi M, Takada A, Saphire EO
  • 雑誌名: J Infect Dis 巻: 219(3) ページ: 415-419
  • DOI: 10.1093/infdis/jiy532
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Systematic Analysis of Monoclonal Antibodies against Ebola Virus GP Defines Features that Contribute to Protection (2018)
  • 著者名/発表者名: Saphire EO, Takada A, et al.
  • 雑誌名: Cell 巻: 174(4) ページ: 938-952.e13
  • DOI: 10.1016/j.cell.2018.07.033
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Monoclonal Antibody Cocktail Protects Hamsters From Lethal Marburg Virus Infection (2018)
  • 著者名/発表者名: Marzi A, Haddock E, Kajihara M, Feldmann H, Takada A
  • 雑誌名: J Infect Dis 巻: 218(Suppl 5) ページ: S662-S665
  • DOI: 10.1093/infdis/jiy235
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] A Critical Domain of Ebolavirus Envelope Glycoprotein Determines Glycoform and Infectivity (2018)
  • 著者名/発表者名: Fujihira H, Usami K, Matsuno K, Takeuchi H, Denda-Nagai K, Furukawa JI, Shinohara Y, Takada A, Kawaoka Y, Irimura T
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 8 ページ: 5495
  • DOI: 10.1038/s41598-018-23357-8
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Seroprevalence of Filovirus Infection of Rousettus aegyptiacus Bats in Zambia (2018)
  • 著者名/発表者名: Changula K, Kajihara M, Mori-Kajihara A, Eto Y, Miyamoto H, Yoshida R, Shigeno A, Hang'ombe B, Qiu Y, Mwizabi D, Squarre D, Ndebe J, Ogawa H, Harima H, Simulundu E, Moonga L, Kapila P, Furuyama W, Kondoh T, Sato M, Takadate Y, Kaneko C, Nakao R, Mukonka V, Mweene A, Takada A
  • 雑誌名: J Infect Dis 巻: 218(Suppl 5) ページ: S312-S317
  • DOI: 10.1093/infdis/jiy266
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] Seroprevalence of filovirus infection of Rousettus aegyptiacus bats in Zambia (2018)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Kajihara，Katendi Changula，Ayato Takada, et al.
  • 学会等名: 第66回日本ウイルス学会学術集会
• [学会発表] Single nucleotide polymorphisms in human Niemann-Pick C1 influence entry of filoviruses into cells (2018)
  • 著者名/発表者名: Tatsunari Kondoh, Ayato Takada, et al.
  • 学会等名: Seventeenth International Conference on Negative Strand Viruses
  • 国際学会
• [学会発表] エボラウイルス研究最前線 (2018)
  • 著者名/発表者名: 高田礼人
  • 学会等名: 第20回日本医療マネジメント学会学術総会
  • 招待講演
• [学会発表] Toward the Control of Zoonoses (2018)
  • 著者名/発表者名: Ayato Takada
  • 学会等名: Nagasaki University WISE Symposium
  • 国際学会 / 招待講演
• [図書] ウイルスは悪者か お侍先生のウイルス学講義 (2018)
  • 著者名/発表者名: 高田礼人
  • 総ページ数: 358
  • 出版者: 亜紀書房