組織線維化を治療可能なウイルス製剤 -...
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組織線維化とは?①“障害によって炎症状態になった組織において、Transforming Growth Factor-b
(TGF-b)などの液性因子によって活性化した線維芽細胞が、コラーゲンなどの細胞外マトリックスを過剰に産生することによって、組織の機能不全や破壊が
引き起こされる現象“
Wynn et al., J. Clin.Invest., 2007
①組織障害
②血小板凝集&
サイトカインの分泌
➂炎症応答④線維芽細胞の浸潤と活性化
⑤コラーゲンなどの細胞外マトリックス
の蓄積
臓器の機能不全癌化
従来技術とその問題点<従来の組織線維化治療薬>
肝線維化 インターフェロン製剤小柴胡湯ウルソデオキシコール酸 ・・・etc
肺線維化 ピルフェニドンオフェブ
・十分な治療効果が得られない・副作用を示す・肝硬変そのものを治療できる薬剤は開発されていない
患者が存在する
<問題点>
レオウイルスとは?①
レオウイルス(哺乳類オルソレオウイルス)
小林剛、ウイルス、第64巻 第2号
約80 nm
・直径約80nmの正二十面体構造を持つウイルス粒子
・10本の二本鎖RNAをゲノムに持つ非エンベロープウイルス
・ヒトの呼吸器や消化器を主な感染部位とするが(ほぼ全ての成人が感染歴あり)、特に病原性を持たない
レオウイルスとは?②
T1 Lang (T1L)
T2 Jones (T2J)
T3 Dearing (T3D)
T3 Abeny (T3A)
レオウイルスは、現在4種類の血清型が同定されている。
このなかで、T3Dが腫瘍溶解性ウイルスとして臨床応用されている。
腫瘍溶解性ウイルスとして利用されるレオウイルスレオウイルス(T3 Dearing株)は、抗癌剤(腫瘍溶解性ウイルス)として臨床試験が世界各国で行われている。
腫瘍溶解性ウイルスとは?
癌細胞
正常細胞 ウイルス感染しない
腫瘍溶解性ウイルス
Nande et al., Oncolytic Virotherapy, 2015 改変
正常細胞では感染せず、癌細胞でのみ特異的に感染・増殖することで癌細胞を死滅させるウイルス。
高効率なウイルス感染による癌細胞の破壊
レオウイルスのヒトにおける安全性は、確立されている
レオウイルスは、Phase IIIを含め、世界各国で各種癌に対する臨床試験(30プロトコール以上;主にOncolytic Biotech社)が実施されている。
ほとんどの場合、レオウイルスは腫瘍内投与、もしくは静脈内投与されている。臨床試験においては軽度の副作用しか報告されていない。
臨床試験において報告された副作用・好中球減少・血小板減少・発熱・下痢
肝線維化とは?②・アルコール性肝炎
日本で200~300万人
・ウイルス性肝炎(B型、C型肝炎)B型肝炎;日本で100~150万人、全世界で3~4億人(キャリア)C型肝炎;日本で190~230万人、全世界で1億3000万人(キャリア)
・非アルコール性肝炎(NAFLD、NASH)日本で100~300万人、アメリカで約850万人
肝線維化
肝硬変・肝癌
ヒト肝星細胞株に対するレオウイルスの線維化抑制効果①
Reovirus作用時の細胞生存率LX-2細胞(ヒト肝星細胞株)
1day
TGF-b 添加2ng/ml
12hrs
Reovirus作用MOIs 0~20
2days
細胞生存率線維化マーカーの
発現解析
Reovirusによる顕著な細胞生存率の低下は観察されなかった。
0
20
40
60
80
100
120
mock 2.5 5 10 20
***
**
Cell v
iab
ilit
y(%
)
Reovirus (MOIs)
* P<0.05, ** P<0.01
ヒト肝星細胞株に対するレオウイルスの線維化抑制効果②
線維化マーカーの発現 * P<0.05, ** P<0.01, *** P<0.001(Student’s t-test)n=4
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
mock Reo
Rela
tive
gene
exp
ress
ion
a-SMA**
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
mock Reo
COL1A1
***
mock レオウイルス
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
Reovirusにより線維化マーカーの発現が低下した
0
0.4
0.2
1.0
0.6
0.8
1.4
1.2
COL1A1a-SMA
mock レオウイルス
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
Rel
ativ
e m
RN
A le
vels
(vs.
Moc
k)
COL1A1 (Type I collagen)
Mock Reovirus(MOI20)
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2R
elat
ive
mR
NA
leve
ls
(vs.
Moc
k)
Mock Reovirus(MOI20)
a-smooth muscle actin(a-SMA)
Cel
l via
bilit
y(%
of c
ontr
ol)
020
406080
100
120
Mock 10020Reovirus (MOI)
TGF-bで活性化したヒト肺線維芽細胞に対するレオウイルスの線維化抑制効果
MRC-5細胞(ヒト肺線維芽細胞)
1day
TGF-b 添加2ng/ml
12hrs
Reovirus作用MOIs 0~20
2days
細胞生存率線維化マーカーの
発現解析
線維化マーカーの発現
細胞生存率
肝線維化モデルマウスに対するレオウイルスの線維化抑制効果①
CCl4(四塩化炭素)0.6ml/kg i.p.
2回/week
C57BL6 6週齢 ♂
4weeks
Reovirus1.0x108PFU/mouse i.v.
CCl41week
肝臓採取
肝臓組織切片の観察
通常のマウスCCl4処置マウス(PBS投与群)
CCl4処置マウス(レオウイルス投与群)
肝線維化モデルマウスに対するレオウイルスの線維化抑制効果②
CCl4(四塩化炭素)0.6ml/kg i.p.
2回/week
C57BL6 6週齢 ♂
4weeks
Reovirus1.0x108PFU/mouse i.v.
CCl41week
肝臓採取
肝臓組織切片の観察
線維化マーカーの発現 * P<0.05, ** P<0.01(Student’s t-test)n=4
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
PBS Reo
相対的発現量
a-SMA*
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
PBS Reo
TIMP1**
mock レオウイルス
mock0
0.5
1.0
1.5
2.0
3.0
2.5
0
1.0
0.5
1.5
2.0
2.5
レオウイルス
0
0.5
1.0
1.5
2.5
2.0
Mock UV照射Reovirus
a-smooth muscle actin
Rel
ativ
e mR
NA
leve
ls
TIMP-1
0
0.5
1.0
1.5
2.0
Rel
ativ
e mR
NA
leve
ls
Mock UV照射Reovirus
UV照射レオウイルス
UV照射レオウイルス
a-smooth muscle actin(a-SMA)
TIMP1
肝線維化モデルマウスに対するレオウイルスの線維化抑制効果➂相対的遺伝子発現量
UV照射により感染能を消失したレオウイルスにおいても線維化抑制効果が観察された
本技術の特徴・従来技術との比較従来の組織線維化治療薬
優れた薬効を示す薬剤は極めて少なく肝炎そのものを治療できる薬剤は開発されていない
・すでに抗癌剤として臨床開発が進められているレオウイルスが組織線維化を治療しうることを見出した。
・遺伝子組換えウイルスではないため、カルタヘナ法の対象とはならない。(バイオセーフティレベル2)
・既に大量産生系が確立されている。
・抗腫瘍効果を有することから、線維化を原因とした癌化も抑制できる。
実用化に向けた課題
・現在、四塩化炭素による肝線維化モデルマウスを用いて検討している。その他の組織線維化に対する効果は今後検討予定である。
・組織線維化の患者における安全性(癌患者に対する臨床試験は数多く行われているが、組織線維化患者に対する安全性は確立されていない。)
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【技術内容に関して】大阪大学大学院薬学研究科・分子生物学分野准教授 櫻井 文教TEL 06-6879-8188FAX 06-6879-8186E-mail [email protected]