Capsid Allosteric Modulators Enhance the Innate Immune Response in Hepatitis B Virus-Infected Hepatocytes During Interferon Administration

概要

〔目的(Purpose)〕
カプシド形成阻害剤(Capsid allosteric modulator: CAM)はB型肝炎ウイルス(HBV)の複製過程でHBV pregenomic RNA(pgRNA)がカプシドへ内包化されるのを阻害する。pgRNAはpathogen-associated molecular pattern(PAMP)モチーフを有し、宿主のパターン認識受容体であるRIG-1を介して自然免疫応答を惹起することが報告されている一方で、慢性感染状態においてHBVは宿主自然免疫を固避しているとも言われている。本研究ではCAMがHBV感染肝細胞内におけるpgRNAの動態に及ぼす変化ならびに宿主自然免疫に与える影響を検討することを目的とした。

〔方法ならびに成績(Methods/Results)〕
初代培養ヒト肝細胞(Primary human hepatocytes: PHHs)にHepAD-tet細胞株由來のHBVを100または1000GEq/cellで接種し、細胞内のコア蛋白(HBc)ならびにpgRNA量を測定すると、感染12時間後には100または1000GEq/cellの感染でそれぞれ27.3%±2.5%、73.2±3%の細胞でＨBcが陽性となり、HBc陽性細胞割合は感染20日後まで変化しなかった。一方で、細胞内HBc量ならびにpgRNA量は感染12時間後から20日後にかけて有意に増加した。感染12時間後ならびに20日後におけるInterferon stimulated gene(ISG)である0AS1, MX1, ISG56の発現量はHBV感染の有無で有意な変化を示さず、HBV感染により宿主のインターフェロン(IFN)応答は惹起されないことが示唆された。HBV感染および非感染PHHsにRIG-I/TLR3アゴニストであるPoly(I:C)を投与すると、IFNs、ISGsの遺伝子発現が同程度に上昇することを確認した。

PHHsに1000GEq/cellのHBVを接種し、20日後からCAMであるBAY41-4109(BAY41)を2日、6日、12日間投与して抗ウイルス効果を検討した。2日後から12日後にかけて細胞内HBcはBAY41投与で有意に減少し、12日後の培養上清中のHBV DNAはBAY41投与で有意に低下した。BAY41投与2日後に細胞質のpgRNAならびにカブシド内のpgRNA(Core-associated pgRNA)を抽出して検討したところ、BAY41投与で細胞質の総pgRNA量は無治療に比して変化しないものの、Core-associated pgRNAは有意に減少したため、カブシドに内包されないpgRNAが増加することが示唆された。BAY41の投与ではRIG-I関連遺伝子ならびにISGの遺伝子発現に有意な変化を認めなかった。HBV感染PHHsにIFNαを投与すると抗HBV効果を有するISG(OAS1、MX1、ISG56)に加えてRIG-I、IRF7も誘薄され、BAY41を併用するとこれらの遺伝子発現は更に有意に上昇した。一方、BAY41併用によるISGの発現増強は非感染PHHsでは認められなかった。IFNα投与下にBAY41を併用すると、IFNα単剤およびBAY41単剤と比較し細胞内cccDNA量の減少は認めないものの、培養上清中のHBV DNAは有意に低下した。

HBV感染ヒト肝細胞キメラマウスにBAY41 40mg/kg 2回/日を2週問投与すると、単剤投与(n₌5)ではIFNs、ISGsの遺伝子発現上昇は認めなかったが、PegIFNα2a(25μg/kg 2回/週)とBAY41とを併用(n=5)すると、PegIFNα2a単剤(n=4)により上昇する肝内のISGs遺伝子発現が更に上昇した。血清HBV DNAはBAY41単剤ではVehicle投与群(n=4)に比して有意な低下がみられなかったが、PegIFNα2a単剤投与群では有意に低下し、BAY41·PegIFNα2a併用群ではPegIFNα2a単剤よりも更に有意な低下がみられた。

〔総括(Conclusion))
CAMはHBV感染肝細胞において、IFNに誘導される抗ウイルス活性をもつISGの発現を更に増強する。