次世代シークエンス技術を用いたC型肝炎の直接作用型抗ウイルス薬による治療後病態に影響をおよぼす因子に関する研究
研究課題情報
- 課題管理番号
- 21fk0210047h0003
- 統合プロジェクト(二期)
疾患基礎研究プロジェクト<第二期>
- 9つの連携分野プロジェクト
その他<第一期>
- 事業名
肝炎等克服実用化研究事業 ,
感染症実用化研究事業
- タグ(2021)
研究の性格: 生命・病態解明等を目指す研究
開発フェーズ: 基礎的
対象疾患: その他
疾患領域: 感染症 , がん
開発目的: 予防・健康 , 診断 , 治療 , 生活の質<QOL>
- タグ(2020)
研究の性格: 生命・病態解明等を目指す研究
対象疾患: その他
疾患領域: 感染症
開発目的: 治療
- タグ(2019)
研究の性格: 生命・病態解明等を目指す研究
開発フェーズ: 該当なし
承認上の分類: 薬機法分類非該当
対象疾患: 感染症および寄生虫症
- 代表研究機関
- 国立大学法人山梨大学
- 研究代表者
(2021) 榎本信幸, 国立大学法人山梨大学, 大学院総合研究部・教授
(2020) 榎本信幸, 国立大学法人山梨大学, 大学院総合研究部・教授
(2019) 榎本信幸, 国立大学法人山梨大学, 大学院総合研究部・教授
- 研究期間
- 2019年度 - 2021年度
- 課題への総配分額
- 109,650 千円
- 研究概要(2021)
- <1> DAA治療後のウイルス残存・耐性化を規定するウイルス因子の解析と臨床応用 Deep sequencingを用いたHCV変異体の解析: <2> DAA治療後の発癌抑止、肝機能・線維化・門脈圧改善における治療前ウイルス因子の検討 DAA治療後発癌症例における肝癌ゲノム変異とHCV遺伝子変異: <3> DAA治療後の耐性化・病態進展・発癌におけるウイルス因子の基礎的メカニズムの解明 一分子シークエンスによるDAA耐性HCV遺伝子構造の解明: <4> C型肝炎のDAA治療前後の高度進展病態形成に影響するウイルス因子の検討 非代償性肝硬変の病態におけるHCV変異の検討➡ 研究代表者は (1)~(4)においての個別研究を引き続き行いつつ、(1)~(4)全体のテーマについて3年間の総括を行う。
- 研究概要(2020)
- <1> DAA治療後のウイルス残存・耐性化を規定するウイルス因子の解析と臨床応用 Deep sequencingを用いたHCV変異体の解析:耐性HCVの発生を規定しているHCV遺伝子変異の特徴の解明を進める。 <2> DAA治療後の発癌抑止、肝機能・線維化・門脈圧改善における治療前ウイルス因子の検討 DAA治療後発癌症例における肝癌ゲノム変異とHCV遺伝子変異:ウイルス排除後の発癌症例についてその肝癌ゲノム変異を組織および体液から解析、ウイルス排除前の発癌症例と比較しその特徴を解明する。<3> DAA治療後の耐性化・病態進展・発癌におけるウイルス因子の基礎的メカニズムの解明 一分子シークエンスによるDAA耐性HCV遺伝子構造の解明:一分子シークエンス技術によるHCV遺伝子の全体構造すなわち個々の変異部位の組み合わせにより耐性化あるいは病態変化が生じているかを解析する。<4> C型肝炎のDAA治療前後の高度進展病態形成に影響するウイルス因子の検討 非代償性肝硬変の病態におけるHCV変異の検討: 機械学習などによる解析法の開発
- 研究概要(2019)
- C型肝炎に対する直接作用型抗ウイルス薬(Direct Acting Antivirals, DAA)治療では非常に高いHCV排除率が期待できる一方で、その治療後において薬剤耐性の出現、HCV排除後の発癌抑止・線維化改善が不確実、治療困難症例(非代償性肝硬変・肝癌合併・肝移植)の存在などの課題が完全には解決されていない。本研究は次世代シークエンス(Next Generation Sequencing, NGS)技術を基軸として、膨大かつ詳細なC型肝炎ウイルス(HCV)遺伝子情報を得て宿主内HCV変異体(quasispecies)の全貌を明らかとして治療後病態に影響を及ぼすウイルス因子および宿主因子を解析、治療困難症例の克服、DAA治療の最適化、DAA治療後の効果的な発癌・肝病態進展制御法の実現を目指し、その機序の基礎的解析から難治症例治療の開発へ展開し現行のDAA治療後の課題を克服することを目的とする。 次世代シークエンス技術を基軸として、宿主内HCV変異体の全貌と臨床像との関係を明らかとすることにより、病態形成機序を明らかにするとともに、臨床的には現行DAA治療後の課題におけるウイルス因子の役割を解析し、DAA治療の最適化、治療後の効果的な発癌・肝病態進展制御法の開発へと展開してゆく。
研究成果情報
2021
2020
2019
成果の概要
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(1) DAA治療後のウイルス残存・耐性化を規定するウイルス因子の解析と臨床応用
● 1分子シークエンサーにrolling circle amplification (RCA)法を導入、高精度にHCV全ゲノムを決定、HCV haplotypingを行うシステムを構築した。
● Glecaprevir/Pibrentasvir治療においてQ24K、P32del、Q24K、L28V、R30H、A92Kが耐性に関与することを示した。
● DAAs不成功症例に対するSofosbuvir, Velpatasvir Ribavirin併用療法と耐性変異について検討、L31F+P32delの2重変異1例では再燃した。
(2) DAA治療後の発癌抑止、肝機能・線維化・門脈圧改善における治療前ウイルス因子の検討
● 血液を用いたhTERT変異検出リキッドバイオプシーシステムを構築、肝がん治療における予後予測マーカーとなることを示した。
● 肝癌既往のないSVR症例におけるM2BPGi高値は、肝以外のイベント発生も含め予後不良因子となることを示した。
● HCVが肝星細胞内で複製すること、一方、粒子形成はなく、DAA治療への反応性は低いことを示した。
(3) DAA治療後の耐性化・病態進展・発癌におけるウイルス因子の基礎的メカニズムの解明
● 1分子ロング・シークエンス法を応用、DAA治療不成功となった慢性肝炎症例において、治療前後で特異的なRASを有するHCV haplotypeの交代が生じることを示した。
● ゲノタイプ2型HCVを用いた培養系にて、ゲノタイプ 1型で見られるNS5A P32欠失をゲノタイプ2型に導入してもHCVに増殖能力がなくなること、NS5A-F28S/M31I変異の薬剤耐性プロフィールを明らかにした。
● HCV感染マウスにpibrentasvirを単独投与することにより、ヒトで見られるNS5A-P32欠失、NS5A-P29欠失などの高度耐性HCV、あるいはこれまで報告のないNS5A-F37Yなど多彩な変異HCVを作出することに成功した。
(4) C型肝炎のDAA治療前後の高度進展病態形成に影響するウイルス因子の検討
● HCVウイルス配列を用い、DAA奏功性を予測する人工知能(AI)アルゴリズムを開発、サポートベクターマシン(SVM)アルゴリズムが優れていることを示した。
● 肝癌組織中に浸潤するマクロファージについて、多重蛍光免疫染色および機械学習アルゴリズムを用いて解析、CD163陽性・円形マクロファージは腫瘍内CD8陽性細胞数および無再発生存期間と相関することを示した。
● 非代償性肝硬変においては構造領域の欠失HCVが高頻度に出現すること、また非代償性肝硬変における同領域欠失は特定の抗原性およびinterferon感受性の異なるHCV haplotypeのescapeにより出現する可能性があることを示した。
● 肝移植例における多剤耐性HCVの動態解析を行い、多剤耐性HCVは治療前に存在する耐性変異株が、他の耐性変異を獲得することによって生じることを示した。
● 1分子シークエンサーにrolling circle amplification (RCA)法を導入、高精度にHCV全ゲノムを決定、HCV haplotypingを行うシステムを構築した。
● Glecaprevir/Pibrentasvir治療においてQ24K、P32del、Q24K、L28V、R30H、A92Kが耐性に関与することを示した。
● DAAs不成功症例に対するSofosbuvir, Velpatasvir Ribavirin併用療法と耐性変異について検討、L31F+P32delの2重変異1例では再燃した。
(2) DAA治療後の発癌抑止、肝機能・線維化・門脈圧改善における治療前ウイルス因子の検討
● 血液を用いたhTERT変異検出リキッドバイオプシーシステムを構築、肝がん治療における予後予測マーカーとなることを示した。
● 肝癌既往のないSVR症例におけるM2BPGi高値は、肝以外のイベント発生も含め予後不良因子となることを示した。
● HCVが肝星細胞内で複製すること、一方、粒子形成はなく、DAA治療への反応性は低いことを示した。
(3) DAA治療後の耐性化・病態進展・発癌におけるウイルス因子の基礎的メカニズムの解明
● 1分子ロング・シークエンス法を応用、DAA治療不成功となった慢性肝炎症例において、治療前後で特異的なRASを有するHCV haplotypeの交代が生じることを示した。
● ゲノタイプ2型HCVを用いた培養系にて、ゲノタイプ 1型で見られるNS5A P32欠失をゲノタイプ2型に導入してもHCVに増殖能力がなくなること、NS5A-F28S/M31I変異の薬剤耐性プロフィールを明らかにした。
● HCV感染マウスにpibrentasvirを単独投与することにより、ヒトで見られるNS5A-P32欠失、NS5A-P29欠失などの高度耐性HCV、あるいはこれまで報告のないNS5A-F37Yなど多彩な変異HCVを作出することに成功した。
(4) C型肝炎のDAA治療前後の高度進展病態形成に影響するウイルス因子の検討
● HCVウイルス配列を用い、DAA奏功性を予測する人工知能(AI)アルゴリズムを開発、サポートベクターマシン(SVM)アルゴリズムが優れていることを示した。
● 肝癌組織中に浸潤するマクロファージについて、多重蛍光免疫染色および機械学習アルゴリズムを用いて解析、CD163陽性・円形マクロファージは腫瘍内CD8陽性細胞数および無再発生存期間と相関することを示した。
● 非代償性肝硬変においては構造領域の欠失HCVが高頻度に出現すること、また非代償性肝硬変における同領域欠失は特定の抗原性およびinterferon感受性の異なるHCV haplotypeのescapeにより出現する可能性があることを示した。
● 肝移植例における多剤耐性HCVの動態解析を行い、多剤耐性HCVは治療前に存在する耐性変異株が、他の耐性変異を獲得することによって生じることを示した。
学会誌・雑誌等における論文一覧
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1. Yamauchi K, Sato M, Osawa L, Matsuda S, Komiyama Y, Nakakuki N, Takada H, Katoh R, Muraoka M, Suzuki Y, Tatsumi A, Miura M, Takano S, Amemiya F, Fukasawa M, Nakayama Y, Yamaguchi T, Inoue T, Maekawa S, Enomoto N. 2022. Analysis of direct-acting antiviral-resistant hepatitis C virus haplotype diversity by single-molecule and long-read sequencing. Hepatol Commun doi:10.1002/hep4.1929.
2. Tatsumi A, Maekawa S, Osawa L, Katoh R, Komiyama Y, Nakakuki N, Takada H, Matsuda S, Muraoka M, Suzuki Y. Enomoto N. 2022. Spontaneous portosystemic shunt diameter predicts liver function after balloon‐occluded retrograde transvenous obliteration. JGH Open 6:139-147.
3. Tanaka T, Okuyama-Dobashi K, Motohashi R, Yokoe H, Takahashi K, Wiriyasermkul P, Kasai H, Yamashita A, Maekawa S, Enomoto N, Ryo A, Nagamori S, Tsubuki M, Moriishi K. 2021. Inhibitory effect of a novel thiazolidinedione derivative on hepatitis B virus entry. Antiviral Res 194:105165.
4. Takada H, Osawa L, Komiyama Y, Kato R, Nakakuki N, Muraoka M, Suzuki Y, Tatsumi A, Sato M, Takahashi E. Maekawa S, Enomoto N. 2021. Usefulness of Circulating CYFRA21-1 in Patients as a Biomarker in Patients Taking Sorafenib or Lenvatinib for Unresectable Hepatocellular Carcinoma. Reports 4:25.
5. Muraoka M, Maekawa S, Katoh R, Komiyama Y, Nakakuki N, Takada H, Matsuda S, Suzuki Y, Sato M, Tatsumi A, Miura M, Amemiya F, Shindo H, Takano S, Fukasawa M, Yamauchi K, Yamaguchi T, Nakayama Y, Inoue T, Enomoto N. 2021. Usefulness of Cell-Free Human Telomerase Reverse Transcriptase Mutant DNA Quantification in Blood for Predicting Hepatocellular Carcinoma Treatment Efficacy. Hepatol Commun 5:1927-1938.
6. Mori Y, Matsuda S, Sato M, Muraoka M, Suzuki Y, Tatsumi A, Nakayama Y, Inoue T, Maekawa S, Enomoto N. 2022. The impact of antiviral therapy for hepatitis C virus on the survival of patients after hepatocellular carcinoma treatment. Internal Medicine In press.
7. Enomoto H., Ueno Y., Hiasa Y., Nishikawa H., Hige S., Takikawa Y., Taniai M., Ishikawa T., Yasui K., Takaki A., Takaguchi K., Ido A., Kurosaki M., Kanto T., Nishiguchi S., Japan Etiology of Liver Cirrhosis Study Group in the 54th Annual Meeting of J. S. H. The transition in the etiologies of hepatocellular carcinoma-complicated liver cirrhosis in a nationwide survey of Japan. J Gastroenterol. 2021;56:158-67.10.1007/s00535-020-01748-x
8. Zijian Yang, Goki Suda, Osamu Maehara, Masatsugu Ohara, Sonoe Yoshida, Shunichi Hosoda, Megumi Kimura, Akinori Kubo, Yoshimasa Tokuchi, Qingjie Fu, Ren Yamada, Takashi Kitagataya, Kazuharu Suzuki, Naoki Kawagishi, Masato Nakai, Takuya Sho, Mitsuteru Natsuizaka, Kenichi Morikawa, Koji Ogawa, Shunsuke Ohnishi, Naoya Sakamoto Changes in Serum Growth Factors during Lenvatinib Predict the Post Progressive Survival in Patients with Unresectable Hepatocellular Carcinoma Cancers 14(1) 2022年1月4日
9. Kazuharu Suzuki, Goki Suda, Yoshiya Yamamoto, Satoshi Abiko, Kenji Kinoshita, Shuichi Miyamoto, Ryo Sugiura, Megumi Kimura, Osamu Maehara, Ren Yamada, Takashi Kitagataya, Taku Shigesawa, Masatsugu Ohara, Naoki Kawagishi, Masato Nakai, Takuya Sho, Mitsuteru Natsuizaka, Kenichi Morikawa, Koji Ogawa, Naoya Sakamoto Effect of switching from tenofovir disoproxil fumarate to tenofovir alafenamide on lipid profiles in patients with hepatitis B. PloS one 17(1) e0261760 2022年
10. Takuya Sho, Goki Suda, Koji Ogawa, Megumi Kimura, Akinori Kubo, Yoshimasa Tokuchi, Takashi Kitagataya, Osamu Maehara, Shunsuke Ohnishi, Taku Shigesawa, Akihisa Nakamura, Ren Yamada, Masatsugu Ohara, Naoki Kawagishi, Mitsuteru Natsuizaka, Masato Nakai, Kenichi Morikawa, Ken Furuya, Masaru Baba, Yoshiya Yamamoto, Kazuharu Suzuki, Takaaki Izumi, Takashi Meguro, Katsumi Terashita, Jun Ito, Takuto Miyagishima, Naoya Sakamoto Early response and safety of atezolizumab plus bevacizumab for unresectable hepatocellular carcinoma in patients who do not meet IMbrave150 eligibility criteria. Hepatology research : the official journal of the Japan Society of Hepatology 51(9) 979-989 2021年9月
学会・シンポジウム等における口頭・ポスター
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1. 非代償性肝硬変症例DAA投与後における予後予測マーカーの検討 前川伸哉、井上泰輔、榎本信幸、第57回日本肝臓学会総会 国内、口頭、2021/6/18
国内 / 口頭
2. BRTO治療における肝予備能改善効果および予後の検討 辰巳 明久、 小宮山 泰之、 加藤 亮、 高田 ひとみ、 中岫 奈津子、 松田 秀哉、 村岡 優、 鈴木 雄一朗、中山 康弘、 井上 泰輔、 前川 伸哉、 榎本 信幸 第57回日本肝臓学会総会 国内、口頭、2021/6/18
国内 / 口頭
3. 肝硬変BRTO治療における肝予備能改善と脾腎シャント径の関連の検討 辰巳 明久、 小宮山 泰之、 加藤 亮、 高田 ひとみ、 中岫 奈津子、 松田 秀哉、 村岡 優、 鈴木 雄一朗、 佐藤 光明、 中山 康弘、 井上 泰輔、 前川 伸哉、 榎本 信幸 第25回日本肝臓学会大会 国内、ポスター、2021/11/5
国内 / ポスター
4. 核酸アナログ製剤投与例における血清HBV-RNA測定の意義 高田ひとみ、前川 伸哉、榎本 信幸 第57回日本肝臓学会総会 国内、口頭、2021/6/17 (シンポジウム)
国内 / 口頭
5. 分子標的治療薬導入例における腫瘍マーカーの意義 高田ひとみ、前川 伸哉、榎本 信幸 第57回日本肝臓学会総会 国内、口頭、2021/6/18 (パネルディスカッション)
国内 / 口頭
6. 肝疾患患者の筋肉量、筋脂肪化と治療後の肝機能変動の関連 村岡優、前川 伸哉、榎本 信幸 第57回日本肝臓学会総会 国内、口頭、2021/6/17 (パネルディスカッション)
国内 / 口頭
7. 自己免疫性肝炎AIHの治療経過と再燃リスクの検討 中岫奈津子、前川 伸哉、榎本信幸、小宮山泰之、加藤亮、高田ひとみ、松田秀哉、村岡優、鈴木雄一朗、辰巳明久、中山康弘、井上泰輔 第57回日本肝臓学会総会 国内、口頭、2021/6/18
国内 / 口頭
8. MRIを基軸としたMAFLD診療の有効性 鈴木雄一朗、前川 伸哉、小宮山泰之、加藤亮、高田ひとみ、中岫奈津子 松田秀哉、村岡優、辰巳明久、中山康弘、井上泰輔 榎本信幸 第57回日本肝臓学会総会 国内、口頭、2021/6/18
国内 / 口頭
9. 肝病態における肝炎ウイルス関与の検討;ウイルス培養システムの有用性 前川伸哉、村岡優、榎本信幸 第57回日本肝臓学会総会 国内、口頭、2021/6/18
国内 / 口頭
10. 脂肪性肝疾患におけるMRエラストグラフィ複素弾性率測定の臨床的意義 鈴木雄一朗、小宮山泰之、加藤亮、高田ひとみ、中岫奈津子 松田秀哉、村岡優、辰巳明久、井上泰輔 前川 伸哉、榎本信幸 第57回日本肝臓学会総会 国内、口頭、2021/6/18
国内 / 口頭