インターフェロンによるB型肝炎ウイルス増殖抑制メカニズムに関する検討

2018 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 18K07973
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 柘植 雅貴 広島大学, 自然科学研究支援開発センター, 助教 (50448263)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: B型肝炎ウイルス / インターフェロン / 遺伝子発現解析

研究実績の概要

HBVキャリアから採取した血清をヒト肝細胞キメラマウスに接種し、HBV持続感染ヒト肝細胞キメラマウスを作製した。インターフェロンの治療効果は、ヒト肝細胞に感染しているHBV genotypeにより異なることが臨床データから予測されることから、genotype間におけるインターフェロン感受性の相違を考慮し、HBV genotype Aおよびgenotype C感染マウスを作製し、ヒト肝細胞内の遺伝子発現変化を解析した。
さらに、in vitroにおいてHBV発現細胞におけるインターフェロン反応性の違いを評価するため、HBV genotype Aおよびgenotype Cをテトラサイクリンにて制御可能な培養細胞系を作成した。
作製したHBV持続発現細胞および非発現細胞に対し、ペグインターフェロンαおよびβを添加し、インターフェロン誘導遺伝子の発現変化を検討した。その結果、いずれのインターフェロンにおいても、HBV感染に伴いインターフェロン誘導遺伝子の誘導能が抑制されることが明らかとなった。さらに、HBV感染に伴い細胞内で発現が亢進したサイトカインをHepG2細胞に強制発現し、インターフェロン誘導遺伝子の誘導能を解析した結果、サイトカイン発現に伴いインターフェロン誘導能が抑制されることが明らかとなり、さらに、本誘導能抑制はインターフェロンαだけでなくβにおいても認められ、HBVのインターフェロン治療抵抗性に強く関与していることが示唆された。
また、国際共同研究として、インターフェロン投与時のHBV動態について、in vitorおよびin vivoのHBV感染・増殖系のデータを元にモデリングを行い、他の薬剤（核酸アナログ製剤）との動態の相違および併用療法による動態変化を解析中である。

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

本研究は、おおむね予定通りに進行したが、2018年7月より国際共同研究加速基金に関する研究遂行の必要性が生じたため、海外滞在期間は研究の進捗が若干遅れた可能性がある。

今後の研究の推進方策

同程度のインターフェロンを投与しても、インターフェロンの力価がロットやタイプにより異なるため、インターフェロンによる細胞内遺伝子制御を評価するには注意が必要である。そのため、in vivoで得られたデータの再現性を十分に確認するため、in vitroでの実験では、様々なインターフェロン濃度で検討を行う必要がある。今年度は、in vitroでのインターフェロンαおよびβの効果・遺伝子発現誘導能を詳細に検討するとともに、これらの遺伝子発現制御に関与する宿主因子の同定を行っていく予定である。
また、同定された遺伝子の発現をshRNAやCRISPR/Cas9システムを用いて遺伝子発現を制御し、抗ウイルス効果への影響を確認していく。
近年、B型肝炎ウイルス感染における治療の最終目標として細胞内のcccDNA排除が重要視されている。現在の治療薬では、cccDNAの完全排除は困難であり、本研究を通じてcccDNA減少作用を増強できるような治療法へとつなげたい。そのため、上記検討にて同定された遺伝子群の発現制御を行い、cccDNA量の変化を検討していく予定である。本検討は、まずin vitroで行い、インターフェロンによる抗ウイルス効果の増強作用を示す遺伝子が同定された場合には、さらにin vivoのHBV感染・複製モデルを利用してその効果を解析する予定である。

研究成果

• [国際共同研究] Loyola University Chicago Medical Center(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: Loyola University Chicago Medical Center
• [雑誌論文] Early Multiphasic HBV Infection Initiation Kinetics Is Not Clone-Specific and Is Not Affected by Hepatitis D Virus (HDV) Infection (2019)
  • 著者名/発表者名: Tsuge Masataka, Uchida Takuro, Walsh Kevin, Ishida Yuji, Tateno Chise, Kumar Upendra, Glenn Jeffrey, Koh Christopher, Heller Theo, Uprichard Susan, Dahari Harel, Chayama Kazuaki
  • 雑誌名: Viruses 巻: 11 ページ: 263～263
  • DOI: 10.3390/v11030263
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Comparison of intracellular responses between HBV genotype A and C infection in human hepatocyte chimeric mice (2019)
  • 著者名/発表者名: Tsushima K, Tsuge M, Hiraga N, Uchida T, Murakami E, Makokha GN, Kurihara M, Nomura Motonobu, Hiyama Y, Fujino H, Ono A, Nakahara T, Yamauchi M, Abe-Chayama H, Kawaoka T, Miki D, Imamura M, Aikata H, Hayes CN, Chayama K
  • 雑誌名: Journal of Gastroenterology 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1007/s00535-019-01558-w
  • 査読あり
• [雑誌論文] CTL-associated and NK cell-associated immune responses induce different HBV DNA reduction patterns in chronic hepatitis B patients (2018)
  • 著者名/発表者名: Nomura M, Tsuge M, Uchida To, Hiraga N, Kurihara M, Tsushima K, Fujino H, Nakahara T, Murakami E, Abe-Chayama H, Kawaoka T, Miki D, Hiramatsu A, Imamura M, Kawakami Y, Aikata H, Ochi H, Zhang Y, Makokha GN, Hayes CN, Tanaka S, Chayama K
  • 雑誌名: Journal of Viral Hepatitis 巻: 25 ページ: 1555～1564
  • DOI: 10.1111/jvh.12970
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reduction of hepatitis B surface antigen in sequential versus add-on pegylated interferon to nucleoside/nucleotide analogue therapy in HBe-antigen-negative chronic hepatitis B patients: a pilot study (2018)
  • 著者名/発表者名: Tatsukawa Yumiko, Tsuge Masataka, Kawakami Yoshiiku, Murakami Eisuke, Kurihara Mio, Nomura Motonobu, Tsushima Ken, Uchida Takuro, Nakahara Takashi, Miki Daiki, Kawaoka Tomokazu, Abe-Chayama Hiromi, Imamura Michio, Aikata Hiroshi, Ochi Hidenori, Hayes C Nelson, Kawakami Hiroiku, Chayama Kazuaki
  • 雑誌名: Antiviral Therapy 巻: 23 ページ: 639～646
  • DOI: 10.3851/IMP3240
  • 査読あり
• [雑誌論文] Endoplasmic reticulum-mediated induction of interleukin-8 occurs by hepatitis B virus infection and contributes to suppression of interferon responsiveness in human hepatocytes (2018)
  • 著者名/発表者名: Tsuge M, Hiraga N, Zhang Y, Yamashita M, Sato O, Oka N, Shiraishi K, Izaki Y, Makokha GN, Uchida T, Kurihara M, Nomura M, Tsushima K, Nakahara T, Murakami E, Abe-Chayama H, Kawaoka T, Miki D, Imamura M, Kawakami Y, Aikata H, Ochi H, Hayes CN, Fujita T, Chayama K
  • 雑誌名: Virology 巻: 525 ページ: 48～61
  • DOI: 10.1016/j.virol.2018.08.020
  • 査読あり
• [学会発表] The influence of histone methyltransferase SUV39h1 on hepatitis B virus related hepatocarcinogenesis (2018)
  • 著者名/発表者名: Ken Tsushima, Masataka Tsuge, Takuro Uchida, Michio Imamura, Mitsutaka Osawa, Hiromi Abe-Chayama, Grace Naswa Makokha, Hiroshi Aikata, Kazuaki Chayama
  • 学会等名: AASLD
  • 国際学会
• [学会発表] B型肝炎治療の現状と新規治療薬開発の動向 (2018)
  • 著者名/発表者名: 柘植雅貴
  • 学会等名: 広島肝炎ウイルスセミナー
  • 招待講演
• [学会発表] 脂質代謝と肝炎ウイルス増殖との関連 (2018)
  • 著者名/発表者名: 柘植雅貴
  • 学会等名: Up To Date Seminar for Researchers
  • 招待講演
• [学会発表] 核酸アナログ治療後のペグインターフェロン治療におけるHBs低下に寄与する因子の検討 (2018)
  • 著者名/発表者名: 柘植雅貴、辰川裕美子、茶山一彰
  • 学会等名: JDDW2018
• [学会発表] 新規ペグ化インターフェロンβによるB型肝炎ウイルスに対する抗ウイルス効果の検討 (2018)
  • 著者名/発表者名: 柘植 雅貴、内田宅郎、茶山一彰
  • 学会等名: 第54回日本肝臓学会総会
• [学会発表] B型肝炎ウイルス（HBV）関連肝疾患に対する肝移植とHBV再感染の解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 柘植 雅貴、今村 道雄、茶山一彰
  • 学会等名: 第104回日本消化器学会総会