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2018 年度 実績報告書

HIV増殖阻害活性を有する海藻由来生理活性物質の探索

研究課題

研究課題/領域番号 18J00112
研究機関熊本大学

研究代表者

上野 幹憲  熊本大学, エイズ学研究センター, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2018-04-25 – 2021-03-31
キーワードHIV-1 / 海藻 / アスコフィラン / ポルフィラン / フコイダン / HBV / 多糖類 / AIDS
研究実績の概要

後天性免疫不全症候群(エイズ)はヒト免疫不全ウイルス(HIV)が免疫細胞に感染することにより,免疫細胞を破壊して免疫不全を起こす疾患である。本邦ではHIV感染者1.9万人,世界では2017年現在で3,690万人に昇る。現在では,逆転写酵素阻害剤の発見,その後の新薬の開発により治療が可能になった。しかしながら,エイズを根治する治療法は未だ確立されていない。本研究では,新たな治療薬の開発のため,抗HIV活性を有する海藻由来生理活性物質の探索を行った。市販のアオサ,コンブ,ヒジキ,ノリをサンプルとし,水抽出(水溶性画分)とエタノール抽出(脂溶性画分)をそれぞれ抽出した。その後,HIV-1 (R9)とTZM-bl細胞を用いて抗HIV-1活性を検討した。水溶性画分では,アオサ,コンブ,ヒジキにおいてHIV-1の初期感染を有意に抑制した。脂溶性画分において,コンブのみ初期感染を抑制した。
これまでの報告により海藻由来多糖類であるフコイダンは抗HIV-1活性を有することから,海藻由来多糖類であるアスコフィラン,アルギン酸,フコイダン,ポルフィランの抗HIV-1活性を比較検討した。アスコフィラン及びフコイダンではHIV-1 (R9およびJR-FL)の初期感染を強く阻害した。一方で,アルギン酸,ポルフィランは弱い抗HIV-1活性を示した。しかしながら,HIV-1感染細胞内ウイルス量への影響が無かったことから,これら多糖類はHIV-1の初期感染を抑制すると考えられた。さらに,硫酸基を持つ化合物が血中のアルブミン(BSA)により抗HIV-1活性が阻害された報告より,10%FBSおよび50%FBS存在下でHIV-1初期感染を検討した。アスコフィラン,フコイダンの抗HIV-1活性が50%FBSにおいて低下したことから,これら海藻由来多糖類の抗ウイルス活性は非特異的であると考えられた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

海藻の水溶性・脂溶性画分にはHIV-1の初期感染を抑制することを見出した。しかしながら,どちらも粗抽出液であるためさらなる分画が必要である。また,水溶性画分には水溶性多糖類が含まれている可能性があり,高分子生理活性物質を取り除く必要がある。また,得られた水溶性・脂溶性画分はHIV-1の初期感染を抑制するものの,HIV-1感染細胞内ウイルス量への効果を検討しておらず,細胞内ウイルスの増殖抑制作用を有する生理活性物質を探索しなければならない。一方で,アスコフィラン,ポルフィランのHIV-1の初期感染を抑制することを見出した。さらに,HIV-1の他,B型肝炎ウイルス(HBV),C型肝炎ウイルス(HCV)の初期感染を抑制することも見出した。興味あることに,ポルフィランは細胞内HCVを抑制することが示唆されており,抑制機構は不明であるが,何らかの細胞内情報伝達経路を活性化させていると考えられる。

今後の研究の推進方策

得られた粗抽出液をゲルろ過クロマトグラフィー等によりさらに分画し,抗HIV-1活性を検討する。特に,HIV-1感染細胞内ウイルスの増殖抑制作用を有する生理活性物質を探索する。ウイルス増殖抑制作用を示した生理活性物質については,その抑制メカニズムを明らかにする。また,HIV-1感染細胞を排除する免疫細胞を活性化する生理活性物質を探索するため,得られた生理活性物質のマクロファージやTリンパ球に対する免疫賦活作用を検討し,その活性化機構を遺伝子解析等により明らかにする。
エイズ関連疾患である原発性滲出性リンパ腫(PEL)は,エイズ発症者や臓器移植を受けた患者に発症しやすい。原因として,免疫不全に陥りヒトヘルペスウイルス8 (HHV-8)に感染しやすくなるからである。エイズ発症者の約3割で悪性リンパ腫が発症し,その中で5%をPELが占める。CHOP療法と呼ばれる多剤併用療法が試みられるが,予後が非常に悪く,発症後約6か月で死亡するため, PELの化学療法耐性が原因と考えられている。そこで,上記の多糖類のPELに対する抗がん作用を調べたところ,ポルフィランはPELに対して,濃度ならびに時間依存的に細胞増殖を抑制した。詳細な抑制機構は未だ不明であるが,これら海藻由来生理活性物質にはPELに対する抗がん作用を有することが示唆されている。そのため,得られた生理活性物質のPELに対する抗がん作用も検討する。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 3件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Acidic polysaccharides isolated from marine algae inhibit the early step of viral infection2019

    • 著者名/発表者名
      Ueno Mikinori、Nogawa Masato、Siddiqui Rokeya、Watashi Koichi、Wakita Takaji、Kato Nobuyuki、Ikeda Masanori、Okimura Takasi、Isaka Shogo、Oda Tatsuya、Ariumi Yasuo
    • 雑誌名

      International Journal of Biological Macromolecules

      巻: 124 ページ: 282~290

    • DOI

      10.1016/j.ijbiomac.2018.11.152

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Increase in anti-inflammatory activities of radical-degraded porphyrans isolated from discolored nori ( Pyropia yezoensis )2018

    • 著者名/発表者名
      Yanagido Ayana、Ueno Mikinori、Jiang Zedong、Cho Kichul、Yamaguchi Kenichi、Kim Daekyung、Oda Tatsuya
    • 雑誌名

      International Journal of Biological Macromolecules

      巻: 117 ページ: 78~86

    • DOI

      10.1016/j.ijbiomac.2018.05.146

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] HIV-1 Vpr and p21 restrict LINE-1 mobility2018

    • 著者名/発表者名
      Kawano Koudai、Doucet Aurelien J、Ueno Mikinori、Kariya Ryusho、An Wenfeng、Marzetta Flavia、Kuroki Misao、Turelli Priscilla、Sukegawa Sayaka、Okada Seiji、Strebel Klaus、Trono Didier、Ariumi Yasuo
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Research

      巻: 46 ページ: 8454~8470

    • DOI

      10.1093/nar/gky688

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Apolipoprotein E is an HIV-1-inducible inhibitor of viral production and infectivity in macrophages2018

    • 著者名/発表者名
      Siddiqui Rokeya、Suzu Shinya、Ueno Mikinori、Nasser Hesham、Koba Ryota、Bhuyan Farzana、Noyori Osamu、Hamidi Sofiane、Sheng Guojun、Yasuda-Inoue Mariko、Hishiki Takayuki、Sukegawa Sayaka、Miyagi Eri、Strebel Klaus、Matsushita Shuzo、Shimotohno Kunitada、Ariumi Yasuo
    • 雑誌名

      PLOS Pathogens

      巻: 14 ページ: e1007372

    • DOI

      10.1371/journal.ppat.1007372

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] ラディカル分解によるスサビノリ由来硫酸化多糖体ポルフィランの低分子化と抗炎症作用増強2018

    • 著者名/発表者名
      柳戸彩奈,上野幹憲,山口健一,小田達也
    • 学会等名
      平成30年度日本生化学会九州支部例会
  • [学会発表] 海藻由来酸性多糖類の研究からウイルスの研究へ2018

    • 著者名/発表者名
      上野幹憲
    • 学会等名
      第五回プランクトン学会若手の会
    • 招待講演
  • [学会発表] Apolipoprotein E is an HIV-1-inducible inhibitor of viral production and infectivity in macrophages2018

    • 著者名/発表者名
      Ariumi Y, Siddiqui R, Ueno M, Nasser H, Koba R, Bhuyan F, Noyori O, Inoue M, Hishiki T, Sukegawa S, Miyagi E, Strebe; K, Matsushita S, Shimotohno S, Suzu S
    • 学会等名
      The 66th Annual Meeting of the Japanese Society for Virology
  • [学会発表] Acidic polysaccharides isolated from marine algae, ascophyllan and fucoidans, inhibit the early step of hepatitis B virus infection2018

    • 著者名/発表者名
      Ueno M, Nogawa M, Siddiqui R, Watashi K, Wakita T, Okimura T, Isaka S, Oda T, Ariumi Y
    • 学会等名
      The 66th Annual Meeting of the Japanese Society for Virology
  • [学会発表] Sulfated polysaccharides isolated from marine algae inhibit the early step of hepatitis B virus infection2018

    • 著者名/発表者名
      Ueno M, Nogawa M, Siddiqui R, Watashi K, Wakita T, Okimura T, Isaka S, Oda T, Ariumi Y
    • 学会等名
      The 19th Kumamoto AIDS Seminar
  • [学会発表] Apolipoprotein E is an HIV-1-inducible inhibitor of viral production in macrophages2018

    • 著者名/発表者名
      Ariumi Y, Siddiqui R, Suzu S, Koba R, Nasser H, Yasuda-Inoue M, Bhuyan F, Noyori O, Ueno M, Hishiki T, Sukegawa S, Miyagi E, Strebel K, Matsushita S, Shimotohno K
    • 学会等名
      Retroviruses
    • 国際学会
  • [学会発表] Apolipoprotein E is an HIV-1-inducible inhibitor of viral production and infectivity in macrophages2018

    • 著者名/発表者名
      Ariumi Y, Siddiqui R, Ueno M, Nasser H, Koba R, Bhuyan F, Noyori O, Yasuda-Inoue M, Hishiki T, Sukegawa S, Miyagi E, Strebel K, Matsushita S, Shimotohno K, Suzu S
    • 学会等名
      Frontiers in Retrovirology Conference 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] RNA granule components regulate HBV replication2018

    • 著者名/発表者名
      Ariumi Y, Watashi K, Ueno M, Deng L, Hotta H, Wakita T
    • 学会等名
      2018 International HBV Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Acidic polysaccharides isolated from marine algae, ascophyllan and fucoidans, inhibit the early step of hepatitis B virus infection2018

    • 著者名/発表者名
      Ueno M, Nogawa M, Siddiqui R, Watashi K, Wakita T, Okimura T, Isaka S, Oda T, Ariumi Y
    • 学会等名
      2018 International HBV Meeting
    • 国際学会

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公開日: 2019-12-27  

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