中和抗体によるHIV感染症の治癒を目指した研究開発
研究課題情報
- 課題管理番号
- 21fk0410025h0003
- 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
感染症実用化研究事業 ,
エイズ対策実用化研究事業
- タグ(2021)
研究の性格: 医薬品・医療機器等の開発を目指す研究<医療機器開発につながるシステム開発を含む>
開発フェーズ: 非臨床試験・前臨床試験
承認上の分類: 医薬品
対象疾患: その他
疾患領域: 感染症
開発目的: 治療 , 生活の質<QOL>
- タグ(2020)
研究の性格: 医薬品・医療機器等の開発を目指す研究<医療機器開発につながるシステム開発を含む>
開発フェーズ: 非臨床試験・前臨床試験
承認上の分類: 医薬品
対象疾患: その他
疾患領域: 感染症
開発目的: 予防・健康 , 治療
- タグ(2019)
研究の性格: 医薬品・医療機器等の開発を目指す研究<医療機器開発につながるシステム開発を含む>
開発フェーズ: 非臨床試験・前臨床試験
承認上の分類: 医薬品
対象疾患: 感染症および寄生虫症
- 代表研究機関
- 国立大学法人熊本大学
- 研究代表者
(2021) 松下修三, 国立大学法人熊本大学, ヒトレトロウイルス学共同研究センター・特任教授
(2020) 松下修三, 国立大学法人熊本大学, ヒトレトロウイルス学共同研究センター・教授
(2019) 松下修三, 国立大学法人熊本大学, ヒトレトロウイルス学共同研究センター・教授
- 研究期間
- 2019年度 - 2021年度
- 課題への総配分額
- 90,000 千円
- 研究概要(2021)
- 非ヒト霊長類(NHP)モデルにおいて、中和抗体の効果検証実験を継続する。カイコでの発現系に加えてCHOや293Aなどの発現細胞から1C10を作成し、Fcレセプターとの親和性やADCC活性などのin vitro活性とin vivo効果の関連性を調べる。これらにより、最適化された臨床試験を計画する。CD4mcのPOC試験にはKD-247やCD4i抗体が候補抗体であり、これらを大量調整する。CD4mcの投与経路の工夫と並行して多数の臨床検体を用いた自己ウイルスに対するCD4mc(YIR-821)の中和増強効果の検討を続ける。今年度はこの実験系を非サブタイプBウイルスに範囲を広げ、アジア・アフリカで蔓延するHIV-1をカバーできるかどうか検討する。1C10 SWの非臨床安全性評価、非臨床POC取得、規格の決定、製造体制整備を進める。
- 研究概要(2020)
- 非ヒト霊長類(NHP)モデルにおいて、中和抗体の効果検証実験を継続する。カイコでの発現系に加えてCHOや293Aなどの発現細胞から1C10を作成し、Fcレセプターとの親和性やADCC活性などのin vitro活性とin vivo効果の関連性を調べる。これらにより、最適化された臨床試験を計画する。CD4mcのPOC試験にはKD-247やCD4i抗体が候補抗体であり、これらを大量調整する。CD4mcの投与経路の工夫と並行して多数の臨床検体を用いた自己ウイルスに対するCD4mc(YIR-821)の中和増強効果の検討を続ける。今年度はこの実験系を非サブタイプBウイルスに範囲を広げ、アジア・アフリカで蔓延するHIV-1をカバーできるかどうか検討する。1C10 SWの非臨床安全性評価、非臨床POC取得、規格の決定、製造体制整備を進める。
- 研究概要(2019)
- 非ヒト霊長類(NHP)モデルにおいて、中和抗体の効果をさらに検証し、最適化された臨床試験を計画するために、カイコでの発現系に加えてCHOや293Aなどの発現細胞から1C10を作成し、Fcレセプターとの親和性やADCC活性などのin vitro活性とin vivo効果の関連性を調べる。CD4mcのPOC試験にはKD-247やCD4i抗体が候補抗体であり、これらを大量調整する。CD4mcの投与経路の工夫と並行して多数の臨床検体を用いた自己ウイルスに対するCD4mc(YIR-821)の中和増強効果の検討を始める。1C10 SWの非臨床安全性評価、非臨床POC取得、規格の決定、製造体制整備を進める。
研究成果情報
2021
2020
2019
成果の概要
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我々は、HIV-1中和抗体の投与によるHIV寛解の誘導とそのメカニズムの研究を行っている。非ヒト霊長類(NHP)モデルを用いてカイコ由来の抗HIV中和抗体(1C10SW)のin vivo POC試験を行い、投与量を増やすことで抗ウイルス効果が増強することを明らかにした。即ち1C10SW高用量群では7頭中6頭、1C10SW低用量群では4頭中1頭がウイルスを完全に制御した。制御機構を明らかにするため細胞性免疫を解析したところ、急性期(4週)においてGag特異的サイトカイン産生T細胞の誘導を認め、また慢性期(24週)においても同様の細胞の誘導を確認した。さらにCD8抗体を用いたCD8+細胞枯渇試験の結果、ウイルス制御にはCD8+細胞の関与が明らかとなった。1C10SW投与によるウイルス抑制のメカニズムを解析するため、ウイルス感染前と感染後4週、または8週のリンパ節生検を行い、single cell RNAseqライブラリーを構築した。NGS解析にて、コントローラーに特異的な遺伝子発現を検索し、TIGIT, APODなどの発現上昇を観察した。CD4mimic小分子の研究では、YIR-821のPEG修飾によって優れた体内動態と高い抗HIV活性を示したTKB-002について、合成法の改良を行ない、POC試験のための大量合成を行なった。SHIV-KS661感染アカゲザル1頭に中和抗体KD-247とTKB-002を投与する実験を行い、TKB-002によってウイルス抑制効果が増強される結果を得た。日本のHIV感染例から分離したenv遺伝子を持つシュードウイルスを用いてYIR-821の効果を解析した。28例中14例(50%)でYIR-821による中和抗体増強効果が確認された。タンザニアでは、HIV-1サブタイプA, C, Dおよびサブタイプ間組換え体など、日本とは全く異なるウイルスが流行していた。これらのうち、サブタイプD及びAGのウイルスにYIR-821による阻害、中和抗体増強効果が顕著にみられた。さらに、CRF02_AGに感染した患者から分離したモノクローナル抗体1E5を用いた研究で、YIR-821によってADCC活性が劇的に上昇することが示された。この結果は、中和活性だけでなく、ADCC活性もCD4mcによって増強されることを示唆する。
学会誌・雑誌等における論文一覧
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1. Tsuji K, Kobayakawa T, Konno K, Masuda A, Takahashi K, Ohashi N, Yoshimura K, Kuwata T, Matsushita S, Harada S, Tamamura H. Exploratory studies on soluble small molecule CD4 mimics as HIV entry inhibitors. Bioorg Med Chem. 2022 Feb 15;56:116616. doi: 10.1016/j.bmc.2022.116616. Epub 2022 Jan 12. PMID: 35063895.
2. Katsuya H, Cook LBM, Rowan AG, Melamed A, Turpin J, Ito J, Islam S, Miyazato P, Jek Yang Tan B, Matsuo M, Miyakawa T, Nakata H, Matsushita S, Taylor GP, Bangham CRM, Kimura S, Satou Y. Clonality of HIV-1- and HTLV-1-Infected Cells in Naturally Coinfected Individuals. J Infect Dis. 2022 Jan 18;225(2):317-326. doi: 10.1093/infdis/jiab202. Erratum in: J Infect Dis. 2021 Dec 04;: PMID: 33844021.
3. Matsuda K, Islam S, Takada T,Tsuchiya K, Tan BJY, Hattori S, Katsuya H, Kitagawa K, Kim KS, Matsuo M, Sugata K, Delino NS, Gatanaga H, Yoshimura K, Matsushita S, Mitsuya H, Iwami S, Satou Y, Maeda K. A widely distributed HIV-1 provirus elimination assay to evaluate latency-reversing agents in vitro. Cell Reports Methods 1, 100122, December 20, 2021, https://doi.org/10.1016/j.crmeth.2021.100122.
4. Md Zahid H, Kuwata T, Takahama S, Kaku Y, Biswas S, Matsumoto K, Tamamura H, Matsushita S. Functional analysis of a monoclonal antibody reactive against the C1C2 of Env obtained from a patient infected with HIV-1 CRF02_AG. Retrovirology. 2021 Aug 21;18(1):23. doi: 10.1186/s12977-021-00568-y. PMID: 34419098; PMCID: PMC8379604.
5. Kaku Y, Kuwata T, Zahid HM, Hashiguchi T, Noda T, Kuramoto N, Biswas S, Matsumoto K, Shimizu M, Kawanami Y, Shimura K, Onishi C, Muramoto Y, Suzuki T, Sasaki J, Nagasaki Y, Minami R, Motozono C, Toyoda M, Takahashi H, Kishi H, Fujii K, Tatsuke T, Ikeda T, Maeda Y, Ueno T, Koyanagi Y, Iwagoe H, Matsushita S. Resistance of SARS-CoV-2 variants to neutralization by antibodies induced in convalescent patients with COVID-19. Cell Rep. 2021 Jul 13;36(2):109385. doi: 10.1016/j.celrep.2021.109385. Epub 2021 Jun 25. PMID: 34237284; PMCID: PMC8226103.
6. Judicate GP, Barabona G, Kamori D, Mahiti M, Tan TS, Ozono S, Mgunya AS, Kuwata T, Matsushita S, Sunguya B, Lyamuya E, Tokunaga K, Ueno T. Phenotypic and Genotypic Co-receptor Tropism Testing in HIV-1 Epidemic Region of Tanzania Where Multiple Non-B Subtypes Co-circulate. Front Microbiol. 2021 Jul 7;12:703041. doi: 10.3389/fmicb.2021.703041. PMID: 34305873; PMCID: PMC8292895.
7. 郭 悠、桑田岳夫、松下修三、「抗体療法を目指した変異株に有効なSARS-CoV-2中和モノクローナル抗体の分離」、学会誌「ウイルス」第 71 巻 2 号(2021年12月号)特集
8. Kobayakawa T, Tamamura H. Chloroalkene Dipeptide Isosteres as Peptidomimetics. 2021, 656, 191-239, doi.prg/10.1016/bs.mie.2021.04.015.
9. Tsuji K, Ishii T, Kobayakawa T, Ohahi N, Nomura W, Tamamura H. Fluorescence Resonance Energy Transfer-based Screening for Protein Kinase C Ligands Using 6-Methoxynaphthalene-labeled 1,2-Diacylglycerol-lactones. Org. Biomol. Chem. 2021, 19, 8264-8271, doi: 10.1039/d1ob00814e.
10. 小早川拓也, 玉村啓和, 抗HIV剤を指向したペプチドミメティック, 生体分子と疾患―ヘルスサイエンスの切り札としての化学(日本化学会 編), 2021, 128-137.
学会・シンポジウム等における口頭・ポスター
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1. 抗イディオタイプ抗体を用いたHIV中和抗体誘導の為の段階的ワクチン戦略、郭悠、Zahid Md H、Biswas S、松本佳穂、桑田岳夫、松下修三、第35回日本エイズ学会学術集会・総会シンポジウム. 東京、2021年11月21-23日、国内、口頭.
国内 / 口頭
2. COVID-19回復者で誘導された抗体に対するSARS-CoV-2変異株の中和抵抗性、桑田岳夫、郭悠、清水美紀子、Zahid Md H、Biswas S、松本佳穂、松下修三、第35回日本エイズ学会学術集会・総会シンポジウム、グランドプリンセスホテル高輪、東京、2021年11月21-23日、国内、口頭.
国内 / 口頭
3. 回復患者より抽出したSARS-CoV-2中和抗体の検討、郭悠、松本佳穂、Zahid Md H、Biswas S、桑田岳夫、松下修三、第35回日本エイズ学会学術集会・総会シンポジウム、グランドプリンセスホテル高輪、東京、2021年11月21-23日、国内、口頭.
国内 / 口頭
4. CD4類似化合物YIR-821によるサブタイプB HIV-1患者抗体の活性増強効果、松本佳穂、桑田岳夫、Zahid Md H、郭悠、Biswas S、高濱正吉、玉村啓和、松下修三、第35回日本エイズ学会学術集会・総会シンポジウム、グランドプリンセスホテル高輪、東京、2021年11月21-23日、国内、口頭.
国内 / 口頭
5. Anti-Idiotype antibodies as sorting probes to isolate anti-CD4i antibodies、Biswas S, Yamauchi S, Morioka H, Kaku Y, Kuwata T, Matsushita S、第35回日本エイズ学会学術集会・総会シンポジウム、グランドプリンセスホテル高輪、東京、2021年11月21-23日、国内、ポスター.
国内 / ポスター
6. Development of Anti-HIV and Anti-cancer Peptides, Tamamura H. The 18th Akabori Conference: Japanese-German Symposium on Peptide Science, 2021/03/08, 国際, 口頭.
不明 / 口頭
7. A Fret-Based Assay System For Protein Kinase C Ligand Screening Using 1,2-Diacylglycerol-Lactone Derivative, Tsuji K, Ishii T, Kobayakawa T, Ohashi N, Nomura W, Tamamura H. The 58th Japanese Peptide Symposium, 2021/10/20, 国内, ポスター.
国内 / ポスター
8. Dimerized Small Molecule HIV-1 Fusion Inhibitors With Dramatic Enhancement Of Their Anti-Hiv-1 Activities, Tsuji K, Kobayakawa T, Ebihara K, Kawada T, Fujino M, Honda Y, Ohashi N, Murakami T, Tamamura H. The 58th Japanese Peptide Symposium, 2021/10/21, 国内, 口頭.
国内 / 口頭
9. Hybrid Molecules Of CD4 Mimic And HIV-1 Gp41-Related Peptides As Fusion Inhibitors, Wang R, Tsuji K, Liu Y, Kobayakawa T, Murakami T, Tamamura H. The 58th Japanese Peptide Symposium, 2021/10/22, 国内, ポスター.
国内 / ポスター
10. Structure-Activity Relationship Studies of Protein Kinase C Activators Derived from Diacylglycerol for Cure of HIV Infectious Diseases, Ishui T, Kobayakawa T, Matsuda K, Tsuji K, Yoshumura K, Mitsuya H, Maeda K, Tamamura H. The 13th AFMC International Medicinal Chemistry Symposium, 2021/11/29, 国際, ポスター.
不明 / ポスター