B型肝炎ウイルスのゲノム活性化・複製機序解明と創薬・標的因子同定に資する研究
研究課題情報
- 課題管理番号
- 24fk0310506h0003
- 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>
- 事業名
肝炎等克服実用化研究事業
- タグ(2024)
研究開発目的: 基礎医学研究
研究の性格: 疾患を特定した基礎医学研究<生命・病態解明研究>
研究モダリティ: in vitro
ICD-10大分類: 消化器系の疾患
対象疾患領域: がん , 難病 , 感染症
特記的事項: 研究倫理<ELSI/RRI等> , 病原体の研究
補足確認: 予防・保健 , 診断 , 治療
- タグ(2023)
研究開発目的: 基礎医学研究
研究の性格: 疾患を特定した基礎医学研究<生命・病態解明研究>
研究モダリティ: in vitro
ICD-10大分類: 消化器系の疾患
対象疾患領域: がん , 難病 , 感染症
特記的事項: 研究倫理<ELSI/RRI等> , 病原体の研究
補足確認: 予防・保健 , 診断 , 治療
- タグ(2022)
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
承認上の分類: 医薬品
対象疾患: その他
疾患領域: がん , 難病 , 感染症
開発目的: 予防・健康 , 診断 , 治療
- 代表研究機関
- 国立大学法人山梨大学
- 研究代表者
(2024) 森石恆司, 国立大学法人山梨大学, 大学院総合研究部・教授
(2023) 森石恆司, 国立大学法人山梨大学, 大学院総合研究部・教授
(2022) 森石恆司, 国立大学法人山梨大学, 大学院総合研究部・教授
- 研究期間
- 2022年度 - 2024年度
- 課題への総配分額
- 189,150 千円
- 研究概要(2024)
- 本研究では、既に同定しているHBVウイルスプロモーター活性を低下させ、cccDNA量を低下させる化合物の作用機序および標的経路を解析する。さらに、HBVウイルスプロモーターアッセイ系(コア、Enhancer I/X)によって天然物および既存化合物ライブラリをスクリーニングし、抗HBV化合物候補を同定し、cccDNA量低下させる化合物や宿主染色体に組み込まれたウイルスゲノム断片の活性低下する化合物などを同定する。また、分担研究者鐘ヶ江裕美のHBV複製マウスモデルの作製において協力する。本年度は、HBVウイルスプロモーターアッセイ系による化合物のスクリーニングおよび化合物展開による新規抗HBV剤の同定を行い、その作用機序解析を行う。また、HBV複製マウスモデルの作製においてAdVやヘルパーベクターをマウスに導入し、in vivo評価系確立を目指す。
- 研究概要(2023)
- 本研究では、既に同定しているHBVウイルスプロモーター活性を低下させ、cccDNA量を低下させる化合物の作用機序および標的経路を解析する。さらに、HBVウイルスプロモーターアッセイ系(コア、Enhancer I/X)によって天然物および既存化合物ライブラリをスクリーニングし、抗HBV化合物候補を同定し、cccDNA量低下させる化合物や宿主染色体に組み込まれたウイルスゲノム断片の活性低下する化合物などを同定する。また、分担研究者鐘ヶ江裕美のHBV複製マウスモデルの作製において協力する。本年度は、HBVウイルスプロモーターアッセイ系による化合物のスクリーニングおよび化合物展開による新規抗HBV剤の同定を行い、その作用機序解析を行う。また、HBV複製マウスモデルの作製においてAdVやヘルパーベクターをマウスに導入し、in vivo評価系確立を目指す。
- 研究概要(2022)
- B型肝炎ウイルス(Hepatitis B virus: HBV)に対する核酸アナログによる抗ウイルス療法やワクチンの普及は、我が国のB型肝炎医療に大きく貢献してきたが、充分とは言えない。HBVゲノムDNAは核で完全環状二重鎖DNA(cccDNA)として安定的に存在し、その一部は染色体に組み込まれ、潜在化・再活性化および肝発がんに寄与する。現行のB型肝炎治療薬である逆転写酵素阻害剤によってウイルスゲノムを排除・不活化することは容易なことではない。そのために、HBVゲノム排除・不活化する新規技術や有効な新規抗HBV薬開発が必要であり、HBVゲノム活性化やcccDNA生成の機序解析からのアプローチも必要と思われる。本研究提案の目的は、(1)HBVゲノム活性化と宿主遺伝子制御の分子機序の解明から標的因子を同定すること、また、(2)HBVゲノム活性化・複製機序を標的にした新規モダリティによる候補化合物を効率的かつ合理的に同定することである。標的因子同定から創薬((1))創薬から標的因子同定((2))の双方から研究を推進し、臨床試験実現に繋がる創薬シーズの同定を目指す。
研究成果情報
2024
2023
2022
成果の概要
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鈴木:リン酸化H2AXがHBVゲノムの相同組換え修復の活性化、cccDNA形成促進に寄与し、これに対してSET/TAF1が競合阻害的に働く可能性を示した。HBVの再活性化を引き起こすチロシンキナーゼ阻害剤が、SET/TAF1発現を抑制することを見出し、SET/TAF1の転写活性を抑制することによってHBVゲノムの複製の活性化を誘導した。大塚:minicircle DNAと海洋微生物から抽出物ライブラリーを用いて、cccDNAからのHBVのウイルス産物の産生を抑制する物質のスクリーニングを行い、760サンプルの中で再現性のあるものについて5次分画を経て、有効成分の単離を試みた。福原: N4BP1のHBVの増殖抑制メカニズムとしてウイルスRNAの分解機序を明らかにした。さらに、鐘ヶ江先生と共同でHBxのトランスジェニックマウスを作製し、HBxが肝細胞で発現することを確認した。金田: Hi-Cおよび4C-seqによって、HBVゲノムと相互作用する宿主のゲノム領域(HBVIRs)を、ヘテロクロマチンおよびGC含有量の高い領域に有意に多く認めた。ユークロマチンに存在するHBVIRは遺伝子領域に多く認め、有意に活性化し、ヘテロクロマチンのHBVIRはintergenic領域に多く、H3K27ac上昇などを認めないなど、宿主の転写制御に影響せずにHBVゲノムが潜伏している可能性が示唆された。鐘ヶ江:HBVゲノム完全除去を行うために日本初のゲノム編集技術であるCas3用いベクター作製を行い、HBVゲノム切断を可能にした。また、マウスモデル用のHBVゲノムアデノウイルスベクターを確立し、班内で共有した。阿部: 2’位にセレノ基をもつ新規核酸アナログを複数種類合成し抗ウイルス剤としての活性を評価した。HIV逆転写酵素を用いた評価では既報の薬剤耐性変異型酵素に対しても有効に阻害活性を示した。本化合物はHBV逆転写酵素に対しても不可逆的に機能すると期待される。森石:EnhI/X promoterを標的にした候補化合物四種の抗ウイルス剤候補の作用機序を同定し、ADMEで有効な化合物をヒト肝キメラマウスで抗HBV試験を行い、二化合物に有効性が認められた。さらに、構造展開を行い、高い効果を示す同等の化合物が数種得られた。
学会誌・雑誌等における論文一覧
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1. Kobayashi N, Suzuki S, Sakamoto Y, Suzuki R, Mori K, Kosugi Y, Saito T, Ma Y, Liang L, Izumi T, Noda K, Okuzaki D, Kanegae Y, Hayashi S, Tanaka Y, Yamashita A, Moriishi K, Matsuura Y, Takeuchi O, Tamura T, Taketomi A, Fukuhara T: NEDD4-binding protein 1 suppresses hepatitis B virus replication by regulating viral RNAs. J Gen Virol, 106: 2025: doi:10.1099/jgv.0.002082.
2. Sasaki Y, Matsumoto K, Takaki A, Adachi T, Takahara M, Ozato K, Takeuchi Y, Sue M, Miyake N, Wada N, Onishi H, Shiraha H, Oda T, Tsutsumi K, Nouso K, Kariyama K, Hagihara H, Moriya A, Otsuka M. Anti-PD-1 Autoantibody Predicts Survival of Patients With Hepatocellular Carcinoma Receiving Atezolizumab/Bevacizumab. Gastro Hep Adv. 2024;3(8):1138-1147.doi:10.1016/j.gastha.2024.07.018.
3. Kikuchi T, Takeuchi Y, Nouso K, Kariyama K, Kuwaki K, Toshimori J, Iwado S, Moriya A, Hagihara H, Takabatake H, Tada T, Yasunaka T, Sakata M, Sue M, Miyake N, Adachi T, Wada N, Onishi H, Shiraha H, Takaki A, Otsuka M. Predictive factors for transition to conversion therapy in hepatocellular carcinoma using atezolizumab plus bevacizumab. Liver Int. 2024;44(6):1456-1463. doi:10.1111/liv.15907.
4. Yamasaki M, Sawa R, Muramatsu H, Yamamoto Y, Umekita M, Kubota Y, Kanegae Y, Igarashi M. Catenulopyrizomicins, new anti-Hepatitis B virus compounds, from the rare actinomycete Catenuloplanes sp. MM782L-181F7. J Antibiot. 2024, 77, 85-92.
5. Ito M, Liu J, Fukasawa M, Tsutsumi K, Kanegae Y, Setou M, Kohara M, Suzuki T. Induction of phospholipase A2 group 4C by HCV infection regulates lipid droplet formation. JHEP Rep. 2025, 101225.
6. Yuki Yoshida, Yushi Niimi, Daichi Fushihara, Hideo Katakura, Ryusuke Fukui, Hirotaka Murase, Fumiaki Tomoike, Fumitaka Hashiya, Tsutomu Murakami, Eiichi N. Kodama, Tetsuro Suzuki, Kiyoshi Yasukawa, Yasuaki Kimura, Hiroshi Abe, 2'-β-Methylselenyl nucleos(t)ide analogs as reverse transcriptase inhibitors against diverse HIV mutants, Bioorg. Med. Chem., 2024, 110, 117813
7. Yamashita A, Kasai H, Maekawa S, Tanaka T, Akaike Y, Ryo A, Enomoto N, Moriishi K: Berberine promotes K(48)-linked polyubiquitination of HNF4alpha, leading to the inhibition of HBV replication. Antiviral Res, 232: 106027, 2024: doi:10.1016/j.antiviral.2024.106027.
8. Kasai H, Yamashita A, Akaike Y, Tanaka T, Matsuura Y, Moriishi K: HCV infection activates the proteasome via PA28gamma acetylation and heptamerization to facilitate the degradation of RNF2, a catalytic component of polycomb repressive complex 1. mBio, 15: e0169124, 2024: doi:10.1128/mbio.01691-24.
学会・シンポジウム等における口頭・ポスター
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1. 山下篤哉、葛西宏威、田中智久、赤池康範、森石恆司 ジスピロ γ-ラクタム構造を持つ新規抗HBV化合物の創製 第71回ウイルス学会総会 (名古屋) 2024年11月5日 国内 口頭
国内 / 口頭
2. 葛西宏威、山下篤哉、田中智久、赤池康範、森石恆司 HCVコア蛋白質によるポリコム抑制複合体1主要因子RNF2の分解機序 第71回ウイルス学会総会 (名古屋) 2024年11月5日 国内 口頭
国内 / 口頭
3. 福島瞭、葛西宏威、山下篤哉、田中智久、赤池康範、森石恆司 B型肝炎ウイルスEnhancer I-Xプロモーター活性を抑制する腸内細菌由来代謝物の探索 第71回ウイルス学会総会 (名古屋) 2024年11月5日 国内 ポスター
国内 / ポスター
4. 田中智久、赤池康範、葛西宏威、山下篤哉、森石恆司 ラットヘパシウイルスの宿主侵入因子の機能解析 第71回ウイルス学会総会 (名古屋) 2024年11月5日 国内 口頭
国内 / 口頭
5. Hirotake Kasai and Kohji Moriishi, Mechanism of HCV infection-dependent degradation of RNF2, a catalytic component of Polycomb repressive complex 1 (PRC1). The 22nd Awaji International Forum on Infection and Immunity. Sep 17-19, 2024, (Kyoto) 国内・ポスター
国内 / ポスター
6. Tomohisa Tanaka, Yasunori Akaike, Kohji Moriishi. Development of cell culture models for Norway rat hepacivirus, 30th International Syposium on Hepatitis C virus, Flaviviruses, and related Viruses, Sep 25, 2024, (Oxford, UK). 国外・ポスター
国外 / ポスター
7. Kohji Moriishi Identification of rat hepacivirus entry factors for the development of an HCV-surrogate animal model. The 60th Anniversary Ceremony and the 25th International Conference on Emerging Infectious Diseases in the Pacific Rim of the USJCMSP. (Tokyo) Mar 15, 2025. 国内・口頭
国内 / 口頭
8. U2AF2はB型肝炎ウイルスプレゲノムRNAのポリアデニル化を促進する, 中島謙治、李小芳、伊藤昌彦、鈴木哲朗, 第71回日本ウイルス学会学術集会, 2024/11/5, 国内, 口頭.
国内 / 口頭
9. NEDD4-binding protein 1はHBV RNAsを分解することでHBVの複製を抑制する, 鈴木 紗織, 小林 展大, 鈴木 理滋, 坂本 裕貴, 齋藤 智哉, 泉 琢磨, 野田 暉翔, 奥崎大介, 鐘ヶ江裕美, 林佐奈衣, 田中靖人, 松浦善治, 竹内理, 田村友和, 武冨紹信, 福原崇介, 第71回日本ウイルス学会学術集会, 2024/11/5, 国内, 口頭.
国内 / 口頭
10. NEDD4-binding protein 1 suppresses HBV replication by degrading HBV mRNAs, Saori Suzuki, Nobuhiro Kobayashi, Rigel Suzuki, Yuki Sakamoto, Tomoya Saito, Takuma Izumi, Kisho Noda, Daisuke Okuzaki, Yumi Kanegae, Sanae Hayashi, Yasuhito Tanaka, Yoshiharu Matsuura, Osamu Takeuchi, Tomokazu Tamura, Akinobu Taketomi, Takasuke Fukuhara,The 3rd France-Japan Symposium on HIV/AIDS and infectious disease basic and translational research,2024/10/28, 国外, oral
国外 / 口頭