イントロダクション／背景

1.イントロダクション

ブニヤウイルス目は、(－)一本鎖RNAウイルスのさまざまな科から構成されています。これらのウイルスは植物、家畜、人間に感染し、健康や経済の安定に大きな被害をもたらします。これらの科の中で注目すべきものとしては、アレナウイルス科、ナイロウイルス科、ハンタウイルス科、フェヌイウイルス科があり、ラッサウイルス、ハンターンウイルス、クリミア・コンゴ出血熱ウイルス、リフトバレー熱ウイルス（RVFV）など、人間の病原体として有名なウイルスが含まれます。

RVFV感染は主として動物・家畜類に感染し、若い動物の死亡率は約70％です。重要なことに、RVFVは蚊によって人間にも感染し、脳炎、網膜症、播種性血管内凝固などの症状を引き起こし、出血を引き起こし、重症の場合は死亡率が約20％になります。

現在、MP-12 と呼ばれる弱毒生ワクチン候補の臨床試験が進行中ですが、まだ、RVFV に対するワクチンやその他の治療薬は認可されていません。

2.プロジェクトの目的

本プロジェクトは、生きたウイルスのアッセイ系を使用して、理研NPDepoライブラリから、リフトバレー熱ウイルス（RVFV）に有効な潜在的化合物を特定することを目的としています。さらに、このプロジェクトでは、選択された化合物のプンタトロウイルスとラクロスウイルスに対する活性を調査し、潜在的な広域スペクトル抗ブニヤウイルス化合物を特定する予定です。この連携では、日本最大の総合研究機関である理研、医薬品開発の専門知識を有するMMV、そしてペンシルベニア大学が有するスクリーニング能力とを活用して目標を達成します。

3.プロジェクト・デザイン

一次スクリーニングでは、RVFV の MP-12 株を使用してヒト肝細胞に感染させます。RIKEN NPDepo ライブラリのサブセット (20,000 化合物) を 384 ウェル プレートで 10 µM の単一化合物濃度でスクリーニングし、抗ウイルス活性と細胞生存率の評価基準に基づいてヒット化合物を選択します。約 100 の化合物 (ヒット率 0.5% と想定) を選択し二次スクリーニングに進みます。二次スクリーニングでは、一次と同様に、RVFV に感染した培養細胞で 3 つの異なる濃度で化合物をテストし、細胞毒性が低く抗ウイルス活性が強い化合物（最大 5 つ）を選別し、さらなる評価を行います。

広域スペクトルの抗ブニヤウイルス活性の可能性を評価するために、優先ヒット化合物を Punta Toro ウイルスと、より遠縁の La Crosse ウイルスに対してテストします。

MMV および GHIT 基準を満たすヒット シリーズ (生ウイルスに対する EC50 < 5 µM が確認され、選択指数 (SI = CC50/EC50) が 10 以上で、進行可能な化学型を持つヒット) は、将来の GHIT HTLP の基礎となります。

本プロジェクトによって、グローバルヘルスの課題はどのように解決されますか？

RVFV は、パンデミック対策において緊急の対応が必要な病原体の代表的なリストに挙げられています。現在、これらのウイルスに対する治療薬はなく、死亡率が高く治療選択肢がないため、世界の健康安全保障にとって大きな課題となっています。効果的な予防法・治療法がないことに加え、感染地域で強力な公衆衛生対策を実施することが難しいことから、RVFV が人間と動物の健康に与える影響を軽減するための包括的な戦略（安全で効果的なワクチンおよび抗ウイルス剤の開発）が緊急に必要であることが浮き彫りになっています。この脅威に対処するため、MMV と RIKEN は協力して、潜在的な広域スペクトル抗ブニヤウイルス化合物の発見に取り組んでいます。

本プロジェクトが革新的である点は何ですか？

ブニヤウイルス、特にリフトバレー熱に有効な薬剤に対するニーズは満たされていません。本プロジェクトは、現在治療薬候補がないウイルス感染症に対して、新しい薬剤候補化合物の発見を目指しています。RIKEN NPDepo ライブラリーは、抗ウイルス活性が期待できる天然物様化合物を含んでいますが、これまでにブニヤウイルスに対してスクリーニングされたことはありません。

各パートナーの役割と責任

このプロジェクトの助成金受領者として、MMV は合意されたスケジュールと予算内で作業計画を実行し、GHIT に報告を行う責任があります。プロジェクトは、理研と MMV の科学者とプロジェクト マネージャーで構成されるチームによって実行されます。理研は、この提案の対象ウイルスに対してまだテストされていない 20,000 の化合物のライブラリを提供します。ライブラリは、ブニヤウイルス科の研究で豊富な経験を持つペンシルベニア大学チェリーズ ラボでテストされます。研究は、理研、MMV、および MMV パートナー テスト センターの協力により実施されます。

最終報告書

1. プロジェクトの目的

本プロジェクトは、リフトバレー熱ウイルス（RVFV）に対する抗ウイルス活性を持つ新規化合物を同定することを目的とします。GHITの支援を受け、MMVと理研が共同でスクリーニングを実施し、多様な化合物ライブラリを抗ウイルス表現型アッセイでスクリーニングし、活性ヒット化合物の発見と優先順位付けを目指しました。

2. プロジェクト・デザイン

ペンシルベニア大学チェリー研究室（UPenn）において、生きたリフトバレー熱ウイルス（RVFV）に対する表現型アッセイで、NPDepoライブラリ（20,036化合物）をスクリーニングしました。スクリーニング結果を、スクリーニング参加者が共同で検討し、最も魅力的な 5つのヒット化合物を選択しました。

3. プロジェクトの結果と考察

本プロジェクトでは、MMV、理研、UPennが共同でリフトバレー熱ウイルス（RVFV）の生ウイルス表現型アッセイを用いた抗ウイルススクリーニング系で、合計20,036の化合物の活性試験を実施しました。薬剤無処理対照と比較してウイルス感染を80%以上阻害し、細胞数の減少率を25%未満とする基準で、56の活性化合物（一次ヒット化合物）を選抜し、さらにこれらのヒット化合物を、一次スクリーニングと同一条件で、3濃度で抗ウイルス試験と細胞毒性評価を行いました。その後、RVFVと同じブニヤウイルス科に属するラクロスウイルス（LCV）に対する試験も実施し、最も有望な5つのヒット化合物に絞り込みました。それらの化合物の、IC₅₀値はRVFVに対して0.12～8.35µM、LCVに対して0.05～3.93µMでした。

全体として、本プロジェクトでは、新興ウイルスおよび顧みられないウイルス病原体に対する抗ウイルス化合物を迅速に創出することが可能性であることを示し、国際連携を活用する意義を実証しました。得られた重要な教訓としては、迅速な化合物の入手とデータフローに関する早期の調整が重要であり、生ウイルスアッセイや国際協力における時間調整の柔軟性が必要であることが挙げられます。

要約すると、本プロジェクトではブニヤウイルス属のRVFV、LCVに対して抗ウイルス活性を示す有望化合物を同定するという主要目的を達成し、GHITが支援する将来の抗ウイルススクリーニングイニシアチブのデザインと実行に役立つ実用的な知見を得ることができました。