C型肝炎治療薬リバビリンの
ジカ熱への応用
ジカウイルス感染症治療用医薬組成物
大分大学医学部 感染予防医学講座 小林 隆志ジカ熱兆候と症状
主症状： 発熱、発疹、関節痛、眼
充血
その他症状：筋肉痛、頭痛、眼痛、嘔吐 など
Kutsuna S, et al. . Euro Surveill. 2014;19(4):pii=20683. online: http://www.
eurosurveillance.org/ViewArticle. aspx?ArticleId=20683
Koh Shinohara, et al., 2016,
Journal of Travel Medicine, 2016, 1–3
16.08.14 The 1st International Asian Conference on Maternal and Child Health
皮疹
ジカ熱兆候と症状
感染蚊に刺されて3-7 日後に発熱 主症状： 発熱、発疹、関節痛、眼 充血 その他症状：筋肉痛、頭痛、眼痛、嘔吐 など 数日から1週間程で、回復に向かう ネッタイシマカ ヒトスジシマカジカ熱兆候と症状
主症状： 発熱、発疹、関節痛、眼 充血 その他症状：筋肉痛、頭痛、眼痛、嘔吐 など 感染蚊に刺されて3-7 日後に発熱 数日から1週間程で、回復に向かう 感染者の精液を介して感染ジカ熱兆候と症状
健康な成人では感染しても80%以上は不顕性感染 主症状： 発熱、発疹、関節痛、眼 充血 重症例は希、大人の死亡例はない その他症状：筋肉痛、頭痛、眼痛、嘔吐 など 感染蚊に刺されて3-7 日後に発熱 数日から1週間程で、回復に向かう 感染者の精液を介して感染アフリカ株： MR766
アフリカ株 MR766 プエルトリコ株 PRVABC59 アジア株 (ジカウイルス症患者報告(+)) (抗体陽性者報告(+)) (大流行地)
ジカウイルスの伝播と流行
ジカ熱兆候と症状
健康な成人では感染しても80%以上は不顕性感染 主症状： 発熱、発疹、関節痛、眼 充血 重症例は希、大人の死亡例はない ブラジル：４４万～１３０万人の国内患者、 2,400名の小頭症新生児（内29人死亡） フランス領ポリネシア:ギランバレー症候群患者の激増 その他症状：筋肉痛、頭痛、眼痛、嘔吐 など 感染蚊に刺されて3-7 日後に発熱 数日から1週間程で、回復に向かう 感染者の精液を介して感染南米における小頭症患者の増加
2010-14年 2015年
ジカ熱の北米への伝播
https://pdbj.org/mom/ 197?lang=ja ・エンベロープを有する+鎖一本鎖RNAウイルス（10Kb）
ジカウイルス (Zika virus)
フラビウイルス科 フラビウイルス属Sirohi D et al. Science 31 Mar 2016 DOI: 10.1126/science.aaf5316
ジカ熱の治療の現状と問題点
早急にヒトへの応用が可能になり、二次感染拡大 の防止に有効な手段となりうる。 ジカ熱に対する有効な治療薬、ワクチンがない 新薬の開発およびヒトへの応用には 時間と資金が必要 既存の薬剤のジカ熱への応用ジカウイルスとC型肝炎ウイルスはフラビウイルス科に属する アルファウイルス属 科 フラビウイルス科 トガウイルス科 ブニヤウイルス科 属 フラビウイルス属 フレボウイルス属 ロスリバーウイルス チクングニアウイルス セムリキフォレストウイルス デングウイルス ジカウイルス 日本脳炎ウイルス 西ナイルウイルス 黄熱ウイルス リフトバレー熱ウイルス ヘパシウイルス属 C型肝炎ウイルス 種
• C型肝炎の治療にインターフェロンとの併用で広く用いら れている • 作用機序はRNAポリメラーゼの阻害作用である • ジカウイルスは、C型肝炎ウイルスやデングウイルスと同 じフラビウイルス科に属する。細胞実験により、リバビリ ンのデングウイルスの増殖抑制に対する有効性が報告 されている（Rattanaburee et al. Antiviral Res. 2015 Dec,124;83-92）
Vero 細胞, SH-SY5Y細胞, C6/36細胞 ZIKV(MR766) 感染
MOI 5×10-5 (Vero, C6/36)、MOI 5×10-4 (SH-SY5Y)
37℃ 4日間 培養
リバビリンは培養細胞においてジカウイルス増殖を抑える
リバビリンを添加 Real-time-PCR
Vero cell (サル) SH-SY5Y cell (ヒト) C6/36 cell (ヒトスジジマカ)
0 0.5 1 1.5 2 2.5 con rib 0 rib 10 rib 100 *** *** 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
con rib 0 rib 10 rib 20 rib 40 rib 80 ** ** ** ** 0 2 4 6 8 10 12 14 16 con rib 0 rib 10 rib 20 rib 40 rib 80 ** ** * 0 0 10 20 40 80 ZIKV Rib (ug/mL) + - + + + + 0 0 10 20 40 80 ZIKV Rib (ug/mL) + - + + + + 100 0 0 10 ZIKV Rib (ug/mL) + - + +
Vero 細胞 メチレンブルー染色 プラーク数カウント メチルセルロースを重層 リバビリンを添加 ZIKV(MR766) 感染 37℃ 1時間 培養 37℃ 4日間 培養 * p<0.05 ** p<0.01 リバビリンは培養細胞においてジカウイルス増殖を抑える 1000 0 10 100 Rib (ug/mL) 1000 0 10 100 Rib (ug/mL)
ガンシクロビルはジカウイルス増殖を抑えない Vero 細胞 メチレンブルー染色 プラーク数カウント メチルセルロースを重層 ガンシクロビルを添加 ZIKV(MR766) 感染 37℃ 1時間 培養 37℃ 4日間 培養
Vero 細胞 リバビリンを添加 37℃ 4日間 培養 顕微鏡観察 ribavirin (μg/ml) ZIKV(MR766) 感染 リバビリンはジカウイルスによる細胞死を抑える 未感染 正常 感染 細胞死
Anexin V Zom bie Re d 0.8 1.7 1.7 0.9 1.3 1.5 2.1 10.5 30 46 43.7 41 42.1 リバビリンはジカウイルスによる細胞死を抑える Vero 細胞 リバビリンを添加 37℃ 4日間 培養 FACS ZIKV(MR766) 感染 ribavirin (μg/ml) 未感染 正常 感染 細胞死
21 n=6 n=6 ジカウイルス１×１０４ PFU/マウス 皮下投与
STAT1欠損マウスはジカウイルス高感受性である
野生型 STAT1欠損型 RT-PCR 生存率の解析 0 2 4 6 8 0 50 100 Time P er ce n t s u rv iv al Data 1 WT STAT1 KO 生存率 (% ) 感染後日数(日) 0 2 4 6 8 0 50 100 P er ce n t s u rv iv al Data 1 WT STAT1 KO 3日後 臓器回収 ウイルスの複製阻害 0 2 4 6 8体重変化 体温変化の解析 % 元体重に対する割合 感染後日数 感染後日数 体温減少 (℃ )
STAT1欠損マウスはジカウイルス高感受性である
n=6 ジカウイルス１×１０４ PFU/マウス 皮下投与 STAT1欠損型 体重変化 体温変化リバビリンはSTAT1欠損マウスを延命する
STAT1欠損型 PBS STAT1欠損型 リバビリン (+) 生存率解 析 n=6 ジカウイルス１×１０４ PFU/マウス 皮下投与 STAT1欠損型 対照群（PBS) リバビリン（10mg) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 20 40 60 80 100 Days Post-Infection % S ur vi va l STAT1 KO rib(-) STAT1 KO rib(+) 生存率 (% ) ** 感染後日数(日) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 20 40 60 80 100 Days Post-Infection % S ur vi va l STAT1 KO rib(-) STAT1 KO rib(+) 生存率 ** p<0.01 **リバビリンはSTAT1欠損マウスのウイルス血症を抑える n=5 ジカウイルス１×１０４ PFU/マウス 皮下投与 STAT1欠損型 対照群（PBS) リバビリン（15mg) 1day 2day 血液採取
1day 2day 3day 0day RT-PCR リバビリン (+) PBS リバビリン (+) リバビリン (+) 感染1日後 感染2日後 感染3日後 陰性対照 陽性対照 PBS PBS ウイルス血症
新技術の紹介
・リバビリンは培養細胞においてジカウイルスの 増殖を抑制し、細胞死を抑制する。 ・STAT1欠損マウスはジカウイルスに対して 有効なジカウイルス感染モデルである。 ・リバビリンはSTAT1欠損マウスにおいて ウイルス血症を抑制し、その生存期間を延長する。・ジカ熱に対する有効な治療薬・予防薬がない ・１日薬価＝６万１７９９円 ・ジカウイルスは野生型マウスに感染しないので、 感染動物実験が限定的で研究開発が困難 ・既存薬剤のジカウイルス感染マウスに対する 治療効果が報告されたが、非常に高価なため、 ジカ熱流行地である開発途上国での適用が困難
従来技術とその問題点
新技術の特徴・従来技術との比較
・リバビリンは培養細胞において ジカウイルスの増殖、細胞死を抑制する ・STAT1欠損マウスはジカウイルスに対して 有効なジカウイルス感染モデルである ・リバビリンはSTAT1欠損マウスにおいて ウイルス血症を抑制し、その生存期間を延長する ・リバビリンはC型肝炎の治療薬として既に安全性が 確認されており、比較的安価な薬剤である リバビリンのジカ熱への応用は新技術である ・ジカ熱に対する有効な治療薬・予防薬がない想定される用途
・ジカ熱流行地への渡航時の感染予防
・ジカ熱の早期治療
・副作用（催奇形性）の問題
実用化に向けた課題
・ヒト生体レベルでの効果の検証
・至適投与量、投与経路等の検討 ・予防効果、治療効果の検討
企業への期待
・既存の抗ウイルス薬等を 製造・販売している企業
・我々のアッセイ系を活用できる企業との共同研究
