C型肝炎ウイルスに関する基礎・応用研究

「C型肝炎およびその治療法について」
 本邦におけるC型肝炎ウイルス (hepatitis C virus: HCV) のキャリアは約200万人とされています。HCV感染により引き起こされる慢性C型肝炎の多くが肝硬変・肝細胞癌へと移行し、年死亡者は3万人を数えるほどです。これに対して、長年にわたり主流な治療法であったPEGインターフェロン・リバビリン療法はそのウイルス排除率は50%程度であり、半数の治療無効患者は肝癌発症のリスクから逃れることはできませんでした。しかし、2011年以降は新たな抗HCV薬であるプロテアーゼ阻害薬(テラプレビル)が承認され、インターフェロン治療無効患者にとって希望が見えてきました。さらに2014年には経口療法のみで治療できる薬(ダクラタスビル、アスナプレビル、ソホスブビル、レジパスビルなど)が登場し、ウイルス排除率は90%以上になりました。しかし最新の治療薬は非常に高価なことが問題となっており、日本においては患者さんの負担額は1-2万円/月ほどですが、国の負担が大きくなっています。さらには肝硬変が進行した患者さんには効果が低いことなどが今なお解決できずにいます。
 一方WHOの調査では、世界におけるHCV感染者は1億7千万人とされ、HIVと同様にアジア・アフリカ諸国を中心として今も感染拡大が進んでいる状況です。こうした国々のC型肝炎患者は、経済的な背景から上記のような多額の費用が必要な医療を受けることが困難な場合が多いことから、有効な予防ワクチンの開発が求められています。こうした新規治療薬や予防ワクチンの開発に当たり、実験室レベルの基礎的研究結果を臨床医学の現場に反映させるためには、その有効性や安全性を評価するためのモデル動物が不可欠となります。しかしHCVに感染しC型肝炎を発症する唯一の動物であるとされるチンパンジーは、絶滅が危惧されている類人猿であることなどから実験動物としての使用が不可能となりました。このことはC型肝炎研究における大きな障害となっています。



「C型肝炎霊長類モデルの作製について」
                                              本研究室では、HCV感染チンパンジーに代わる代替動物モデルとしてGB virus-B (GBV-B)と新世界ザルに着目しました。GBV-Bは新世界ザルの一種であるタマリンから分離されたウイルスで、HCVに近縁なウイルスであり、GBV-B, HCV共にフラビウイルス科のヘパチウイルス属に分類されています。我々は、新世界ザルの一種であるコモンマーモセットにGBV-Bを接種することにより、ヒトの慢性活動性C型肝炎像に非常によく似た慢性C型肝炎様症状を起こすことを世界で初めて見出しました。我々はさらに、HCVとGBV-Bを組み合わせたウイルスであるHCV/Gキメラウイルスを作製し、アカテタマリンに接種したところ2年以上にわたり血漿および末梢血単核球からウイルスが検出されました。このキメラウイルスはエンベロープと呼ばれるウイルスの一番外側の殻の部分のみGBV-B由来で他は全てHCV由来であることから、世界で初めて新世界ザルに長期に感染するHCVをベースとしたウイルスを作製することに成功しました。今後はヒトでの解析が難しい感染初期から慢性化移行に至る抗ウイルス免疫応答やそのエスケープ機構などについて研究を進めたいと考えています。現在は、Natural Killer (NK) 細胞が感染初期のウイルス排除に影響を与えることや、ウイルスも免疫応答から逃れるために変異を繰り返していることがわかってきました。これらの解析を基にキメラウイルスをさらに改良し、効率良く感染増殖して肝炎病態を引き起す霊長類モデルを確立したいと考えています。

Persistent replication of a hepatitis C virus genotype 1b-based chimeric clone carrying E1, E2 and p6 regions from GB virus B in a New World monkey.

「C型肝炎ワクチン開発について」
 我々は、もう一つのテーマとしてHCV予防治療ワクチンの開発研究に取り組んでいます。これは国立感染症研究所の脇田先生らのグループにより初めて開発 された HCV培養システムを応用して得られた不活化HCVを大量精製しワクチンとするものです。このワクチンの候補とアジュバントと呼ばれる免疫を活性化するも のをマーモセットに接種したところ、細胞性免疫と液性免疫の活性化が見られました。またどのマーモセットからも体重減少や接種部位の発赤や浮腫といった異 常は見られませんでした。これらの結果から、この候補ワクチンはHCV感染予防効果が期待されます。

Background of Hepatitis C and treatments
       Hepatitis C is a liver disease caused by hepatitis C virus (HCV). HCV can cause chronic hepatitis infection with 80% rate of HCV infected individuals. Chronic hepatitis can lead to cirrhosis and hepatocellular carcinoma. HCV carriers are approximately 185 million people worldwide. The number is still increasing especially in developing countries. Currently HCV treatment may cure majority of HCV-infected patients but the anti-HCV drugs are extremely expensive, not accessible to all HCV patients. At present, effective prophylactic and therapeutic HCV vaccines have not yet been available.

HCV based chimeric virus of which envelope is derived from GBV-B infects tamarin persistently
       The development of effective HCV vaccines is essential for the prevention of further HCV dissemination. However, the animal of which immunity is comparable to human and also permissive for HCV infection is only chimpanzee, while no more available for invasive research. We thus sought to establish feasible and immunocompetent surrogate animal model of HCV infection, which would greatly help accelerate evaluating the prophylactic and therapeutic efficacies of newly developing HCV vaccine candidates. In order to circumvent narrow host range of HCV, an HCV genotype 1b-based chimeric clone carrying E1, E2 and p6 regions from GB virus B (GBV-B), which is closely related to HCV, was generated. The chimera between HCV and GBV-B, named HCV/G, replicated more efficiently as compared with the HCV clone in primary marmoset hepatocytes. Furthermore, it was found that the chimera persistently replicated in a red-handed tamarin (Saguinus midas) for more than two years. The viral RNA loads in plasma were relatively low (<200 copies/ml) but were detectable intermittently during the observation period. Our results will help establish the novel non-human primate model for HCV infection on the basis of the HCV/G chimera in the major framework of HCV genome. This model will be able to evaluate hepatitis C vaccines which induce cellular immune responses against HCV core or nonstructural proteins.
Persistent replication of a hepatitis C virus genotype 1b-based chimeric clone carrying E1, E2 and p6 regions from GB virus B in a New World monkey.

Persistent replication of a hepatitis C virus genotype 1b-based chimeric clone carrying E1, E2 and p6 regions from GB virus B in a New World monkey.

Evaluation of safety and efficacy of a novel hepatitis C vaccine candidate composed of inactivated hepatitis C virus particle
       In this study, we aimed to establish the novel HCV vaccine by exploiting the cell culture-generated HCV (HCVcc), and validated the activation of cellular and humoral immunity in non-human primate model in collaboration with Department of Virology II, National institute of Infectious Disease. Common marmosets were immunized with inactivated HCVcc with adjuvants. We found that cellular and humoral immunity against HCV was induced by the vaccination without vaccination-related abnormality in all vaccinated animals. These results show that the combination of HCVcc and the adjuvant may work as a potent and safe HCV vaccine.